随着“中国制造2025”战略的持续推进,国内工业电气控制技术正向自动化和智能化方向深入发展[1]。作为工业电气控制系统中的主流控制器,PLC(Programmable Logic Controller)已成为电控工程师必须掌握的技术之一[2]。为了培养与时俱进的应用型人才,国内大部分高校的电气工程及其自动化、自动化专业均开设了PLC课程。
作为一门技能型课程,PLC课程教学过程应该采用“做中学”的方式,注重学生的实践训练。然而,目前PLC课程教学往往采用教师理论讲解为主、学生实验验证为辅的方式[3],配套的实验平台不具备人机交互功能且大多以模拟实验箱为被控对象,学生无法形象理解实际系统的控制工艺和工作过程。为了提高课程教学效果和学生学习兴趣,本文以智能制造行业中常见的龙门式自动码垛机为被控对象,利用PLC和触摸屏设计了相应的实训平台。
1 自动码垛机工作原理
2 控制系统硬件设计
3 控制系统软件设计
4 结语
利用西门子S7-1200 PLC和SIMATIC TP700触摸屏设计了一种自动码垛机实训平台,可满足PLC系统开发、上位机界面组态和伺服电机控制等实训内容的要求。该实训平台具有以下特点:第一,以工业实际应用为背景,有助于培养学生分析、设计实际工程问题的能力。第二,采用新一代PLC控制技术,有助于培养与时俱进的应用型人才。第三,人机交互界面友好,学生可以直观地从上位机监控画面中观察系统运行效果并进行调试,有效提高了学习兴趣和效率。教学实践表明,该实训平台在电气工程及其自动化、自动化专业的PLC课程中取得了良好的教学效果。
参考文献
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[2] 李自成,孔庆尧,王后能,等.电气控制与PLC多层次实践教学平台的构建[J].实验室研究与探索,2020,39(11):212-215.
[3] 鲍官培,何梓良,乔印虎,等.基于应用型人才培养的电气控制技术与PLC教学研究与改革[J].中国现代教育装备,2022(17):134-136.
[4] 李红果,石卓栋,古田,等.龙门式码垛机防爆控制系统设计与实现[J].包装工程,2015,36(7):53-56.
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[6] 程国栋,吴玮.电气控制及S7-1200 PLC应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2021.
程国栋 中国矿业大学徐海学院 |