随着“中国制造2025”战略的实施,PLC(Programmable Logic Controller)已成为当今工业电气控制领域的主流控制器[1-2]。为了培养社会需求的工程应用型人才,各高校的电气自动化专业均开设了PLC课程。该课程覆盖的知识面较广、实践性较强,除了讲授理论知识外,还设置了完善的实训环节加以支撑[3-4]。然而,原有教学往往以理论讲解为主,配套的实训环节存在一些不足:一是实训内容多为验证性项目,不利于学生自主设计;二是平台多采用模拟的被控对象,直观性较差;三是控制器多采用常规PLC技术,无法培养与时俱进的工程应用型人才[5]。
为了解决实训环节中存在的上述问题,笔者结合自身十余年的PLC教学经验,根据当下工业电气控制领域的主流控制技术和实际使用产品,设计了一套基于S7-1200 PLC的电气控制实训平台(简称实训平台)。该实训平台包括PLC、监控上位机、变频器、异步电机、轴编码器等设备,展现了工业应用现场的真实环境;而且平台采用网孔架结构,学生可以根据需要自主完成系统设计、选型、安装、调试。
1 实训平台工作原理
2 硬件系统
3 软件系统
4 结语
根据工业控制系统的实际控制工艺,设计了基于S7-1200 PLC的电气控制实训平台,可支撑PLC编程、上位机组态、变频器调试和异步电机闭环调速控制等实训项目。该实训平台优势如下:第一,采用新一代的PLC控制技术,有利于培养与时俱进的工程应用型人才。第二,实训平台设备均为工业应用中的实际产品,实用性强且形象直观,有利于激发学生的学习兴趣。第三,实训平台以网孔架为基础,结构灵活、易于扩展,有利于学生自主设计和开发不同类型的实训项目。该实训平台已成功运用在电气自动化专业的技能实训教学中,并取得了良好的教学效果。
参考文献
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[2] 魏国莲,林成全.基于PLC技术的变频器自动控制研究[J].现代电子技术,2020,43(17):92-95.
[3] 史艳红,宇翠丽,龚淼,等.电气技术及PLC课程教学与建设探讨[J].中国现代教育装备,2020(1):65-66.
[4] 项雷军,彭长青,詹瑜坤.基于PLC和组态王的电气控制综合实训平台设计及实训项目开发[J].中国现代教育装备,2021(21):48-50.
[5] 张芬,蔚腾.S7-1200 PLC在物料混合控制系统中的应用[J].电子测量技术,2021,44(1):88-91.
[6] 廖常初.S7-1200 PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2021.
程国栋 中国矿业大学徐海学院 |