plc技术
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plc技术范文第1篇
中图分类号：TM57 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（a）-0003-02
由于受市场的需求所致，厂商在生产产品的过程之中，尽量将产品达到高质量、低成本、多规格并且品种较多的要求。对于科技较为发达的今天，老式的继电器已经不能符合社会发展的需要，这种现象的发生，就迫使人们在此基础之上，不断地去寻找符合社会发展的控制装置。世界上的第一台PLC诞生于1969年，其是由美国的数字设备公司所生产出来，并在美国的汽车自动装配之中得到了应用，此应用获得了较大的成功，因此，便推动了软PLC技术的发展。
1 PLC的含义
国际上对PLC有着这样的定义：“PLC主要是一种数字式的电子系统，其主要是基于工业环境设计出来的。PLC所采用的存储器是可编程的，程序主要存储在其内部，所能执行的命令有很多，例如：逻辑运算、算数运算、定时、顺序控制以及计数等等，并且可以通过使用模拟式或者是数字式的手段对其进行操作，逐步控制各种机械运作和生产。PLC及其相关的外部设备，都是使用容易扩展、可编程和一个整体的原则进行设计的。”从以上定义之中不难看出，PLC可以完成较多的指令，其中最平常的便是完成指令执行和程序的存储，同时也可以对信息进行相关的处理，进而将输入信号逐步转换成为输出信号[1]。
2 软PLC技术的使用特点
2.1 通用性强并且体积小
由于软PLC产品具有模块化和系统化的优势，并且具有品种较为齐全的特点，使用户在使用的过程之中方便选用。当需要对控制程序修改时，可以不改变原来硬件的状态，可直接对程序进行修改，这种较强的适用能力是用户首选的软件。由于软PLC主要应用在工业控制之中，其受到社会发展的影响，逐步将PLC设计成为结构紧凑、质量小并且功耗较低的产品，并且其在工作的过程之中不会受到环境的影响而停止工作。因此，PLC在具体的使用过程之中能够实现一体化控制设备理想的目标[2]。
2.2 使用方便并且易于安装
采用PLC对系统进行控制较为方便。站在硬件的角度上来说，PLC具有较高的集成度，其在制作的过程之中已经将各种模块做到了规格化和系列化，在使用的过程之中较为灵活，并且方便；站在软件的角度上讲，PLC在使用的过程之中，主要是用程序对逻辑器件进行控制，同时其也可以用程序代替硬件之中的连线，使用程度接线的方法相对来说要比硬件接线容易的多，并且也比较方便。PLC之中的软件功能能够有效地将继电器之中的各种部件替代，并且也在很大程度上减少了接线的时间，大大减少了生产的工作量[3]。不部分的PLC用户可以在实验室之中对其进行模拟调试，在实验室之中调试好，再将PLC应用到实际的生产之中。在维修方面，PLC发生故障的几率较小，并且其在生产期间，就将诊断功能进行了完善，一旦其发生故障，将会自动提供信息，并且能够查明真正的原因，进而排除故障，因此其维修比较方便。
2.3 功能较强
PLC主要有数据处理、逻辑运算、数值计算、数模转换和模数转换、计数、计时以及控制顺序等功能。由于其功能较强大，可以对模拟量和开关量进行控制，PLC技术不仅可以控制生产设备，在必要时其还可以对生产线进行控制，同时其还具有一定的通讯功能，实现远程操控的功能。这种功能在很大程度上减少了人力和物力[4]。
2.4 可靠性高
在工业生产的过程之中，对电气设备有着较高的要求，尤其是可靠性，所以，工业厂商在选择使用电气控制设备时着重选择具有抗干扰能力的设备，这种设备能够在恶劣的环境之中进行工作，并且其可靠性需要得到保障。而PLC恰好拥有这种性能，PLC在生产的过程之中，采用了一些使可靠性得到提高的策略，使PLC在工作的过程之中无故障率逐步提高，其无故障率平均能超过上万个小时，对于其他优质的PLC产品，无故障率能超过几十万个小时[5]。
2.5 编程方法简单
PLC在出售的过程之中，配备着较容易懂得梯形图语言，并且该语言与继电器的原理图较为相近，同时其变成的方式和继电器也较为相似，因此用户在使用的过程之中就逐渐变得得心应手，使用起来不会存在陌生的感觉，PLC在实际的生产过程之中，可以更好的为工厂谋取一定的利益。
3 软PLC技术发展的制约因素以及技术优势
3.1 发展制约因素
尽管软PLC在发展的过程之中有着较多的优势并且有着较大的发展潜力，但是在实际的应用过程之中，在实现方面仍然存在着一部分的问题。其中实时性的问题，是其在发展的过程之中首要考虑的问题，这种实时性的问题主要是以PC为主要的控制基础，Windows NT是软PLC在使用过程之中首选的操作系统，但是这种系统并不是的硬实时系统[6]。传统的PLC具有硬实时的优势，正因为其有着这种优势，致使其在操作的过程之中有着较为快速的反映。而如果要使Windows NT具有一定的硬实时性，就必须对其操作系统进行修改和扩展，使PC对人物的控制具有一定的优先性，不能因为其他操作而对硬实时性产生干扰。就现在的科技状况而言，我们能够将一些具有实时性的操作加入到NT的操作系统之中，通过将硬实时操作系统与NT的结合方式，使Windows NT具有其不具备的硬实时性能。
3.2 技术优势
软PLC的发展逐渐弥补了传统PLC之中存在的性能低和兼容性差的缺陷，具有较多的优势，主要在以下几个方面之中体现：第一、软PLC的结构具有开放式的优势，用户在使用的过程之中可以随意对其进行修改，逐步使其呈现出客户满意的状态。第二、改变了传统的固定的指令集，在实际的工业应用之中对指令集有着较高的要求，因此，需要将其指令集进行修改，软PLC具有自定义的指令集，并且其指令集有着较为丰富的资源，用户在使用的过程之中可以对其进行更改，将符合工业生产的指令集挖掘出来。第三、软PLC的性价比在一定程度上得到了提高，由于国家技术的逐步发展，电子市场之中的竞争也逐步加剧，这种现象的发生将在很大程度上使软PLC技术的性价比升高[7]。第四、由于传统的PLC生产仅仅局限在几家厂商之中，这种状况的发生有着是私有性的意味，其所生产出来的产品与现代的计算机有着过多的不相容的现象，常常会出现计算机与PLC不在同一个网络连接之中。而现在所制造的软PLC在实际的应用中，不仅可以将其加入到私有的网络之中，还可以将其与许多的计算机技术相融合，对技术更好的控制。
4 软PLC技术的应用控制方案的实现策略
由于PLC运行的硬件平台有着一定的差异，其在应用控制过程之中主要可以从以下两种方案进行：第一、基于EPC或者是IPC的控制方案。在这种方案之中，系统不仅可以采用Windows NT的软件操作平台，还可以使用Linux以及Windows CE等软件操作平台，工业控制现场的模式主要采用的是I/O模块，采集而来的信号可以通过PLC运行系统进行相关的处理，软PLC开发系统之中的编写程序，也可以在PLC之中进行翻译和执行，最后将所执行过的数据和信息进行整理，传输在本地控制系统之中，进而将控制的过程和方案传输到本地之中[8]。第二、基于智能控制器和嵌入式控制器的控制方案。嵌入式控制器的实质便是一个较小的计算机操作系统，这种操作系统是没有显示器的，并且其主要的操作系统是嵌入式操作系统，例如上文之中所提到的Windows CE。在这种控制方案中，软PLC可以有效地进入到Windows CE的操作系统之中，对系统进行相应的修改，通过使用TCP或者是IP的协议，将所需要的资源下载到控制器之中，进而完成相应的控制功能。
5 结语
软PLC技术在使用的过程之中，要比传统的PLC技术更加具有灵活性和可塑性，并且在价格方面也占有较大的优势，这种技术的出现，对工厂而言具有着重要的意义，不仅简化工厂之中的自动化的机制结构，还有效地将人机界面、通信以及各种应用融合成为了一体，进而应用到硬件平台之中。在今后的发展过程中，PLC将会得到更好的发展，逐步成为现场总线技术之中的较大的亮点。
参考文献
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plc技术范文第2篇
Abstract: Programmable Logic Controller (PLC) in the engineering course is a more important course, it is broad range of applications, suitable for a variety of industrial and civil occasions. It is also an course which lays emphasis on application. This paper introduces briefly the application of PLC technology in study.
关键词:PLC;可编程控制器;技术
Key words: PLC;programmable controller;technique
中图分类号:TP2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0066-02
0引言
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。IEC对PLC的定义:PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
1中国PLC市场未来前景
自动化正以超快速增长的趋势成为现代社会不可或缺的部分,也成为制造商快速服务全球市场的关键。ARC咨询集团高级分析师imanshuShah表示:“很明显,在竞争日益激烈的全球制造业环境下,制造商为了提高产量和利润率,就必须依赖于自动化技术。”我国工业发展及自动化应用水平与工业发达国家相比有几十年的滞后,按目前的经济形势分析,我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。基于中国经济稳定迅速增长的现状,今后若干年内中国PLC市场将保持持续高速增长。相关数据显示,初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为30～40亿元人民币(不含随进口主设备配套的PLC),年增长率为15～20%。巨大的市场需求为发展PLC业务提供了难得的历史机遇,国内有实力的自动化公司应充分利用在市场、技术、行业影响和品牌等方面的积累,大力拓展PLC业务,使国产PLC早日成为中国PLC市场的主要参与者之一。长期以来,可编程控制器始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。ARC咨询集团最新研究表明,在未来5年内,各行各业对自动化产品领域的资本投资将继续保持强劲势头。PLC中国市场预期以12.4%的年复合增长率(CAGR)增长,市场份额预计从2006年的接近7.5亿美元增长到2011年的13亿美元。近年来,中国OEM机械厂家一直忙于提高国产机械的自动化水平,减少对国外高端机械产品的依赖。因此,PLC作为典型控制产品,在纺织机械、塑料机械、印刷机械、食品机械、包装机械、起重机械、机床和化工机械等诸多领域被广泛应用。由于经济低迷导致需求的下降,在电梯、纺织机械、建筑机械、电源设备、造纸机械、电子制造设备、物料搬运、机床、HVAC、塑料机械、橡胶机械等应用中呈负增长的态势。冶金行业是应用PLC最多的项目型市场,以大、中型PLC为主,由于产能过剩、需求萎缩和价格下降,也使得PLC在该行业继续保持低迷的态势。
目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。纵观2009年,PLC在大部分OEM行业的应用都将维持低迷的态势,只有少数如食品机械和包装机械等受经济周期影响不大的行业仍能保持一定的增长。但是,一些行业如,汽车、公共设施、矿业、市政等直接受国家刺激政策的拉动,PLC需求不减,成为PLC稳步增长的中坚力量。
2可编程控制器的软硬件组成详细介绍
可编程序控制器(Programmable Controller)原本应简称PC,为了与个人计算机专称PC相区别,所以可编程序控制器简称定为PLC(Programmable Logic Controller),但并非说PLC只能控制逻辑信号。PLC是专门针对工业环境应用设计的,自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。PLC的基本组成:PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成,PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。
2.1 中央处理器中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。
小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机,如8031、M68000等,这类芯片价格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微处理器或单片机,如8086、96系列单片机等,这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高;而大型PLC则需采用高速位片式微处理器。CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。
2.2 存储器PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。
2.2.1 系统程序存储器PLC系统程序决定了PLC的基本功能,该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中,主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。系统管理程序主要控制PLC的运行,使PLC按正确的次序工作;用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令,传输到CPU内执行;功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。系统程序属于需长期保存的重要数据,所以其存储器采用ROM或EPROM。ROM是只读存储器,该存储器只能读出内容,不能写入内容,ROM具有非易失性,即电源断开后仍能保存已存储的内容。EPEROM为可电擦除只读存储器,须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容,可电擦除可编程只读存储器还有E2PROM、FLASH等。
2.2.2 用户程序存储器用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序,载入初期的用户程序因需修改与调试,所以称为用户调试程序,存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。通过修改与调试后的程序称为用户执行程序,由于不需要再作修改与调试,所以用户执行程序就被固化到EPROM内长期使用。
2.2.3 数据存储器PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据(如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等)和组态数据(如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等),这类数据存放在工作数据存储器中,由于工作数据与组态数据不断变化,且不需要长期保存,所以采用随机存取存储器RAM。RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器,可用锂电池作为备用电源,一旦断电就可通过锂电池供电,保持RAM中的内容。
2.3 接口输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型;输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路,晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载;继电器输出为有触点输出型电路,用于低频负载。现场控制或检测元件输入给PLC各种控制信号,如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等,通过输入接口电路将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出接口电路将CPU送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。
2.3.1 输入接口输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号,一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号;另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。以直流输入接口电路为例,R1是限流与分压电阻,R2与C构成滤波电路,滤波后的输入信号经光耦合器T与内部电路耦合。当输入端的按钮SB接通时,光耦合器T导通,直流输入信号被转换成PLC能处理的5V标准信号电平(简称TTL),同时LED输入指示灯亮,表示信号接通。微电脑输入接口电路一般由寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路组成,这些电路集成在一个芯片上。交流输入与交直流输入接口电路与直流输入接口电路类似。滤波电路用以消除输入触头的抖动,光电耦合电路可防止现场的强电干扰进入PLC。由于输入电信号与PLC内部电路之间采用光信号耦合,所以两者在电气上完全隔离,使输入接口具有抗干扰能力。现场的输入信号通过光电耦合后转换为5V的TTL送入输入数据寄存器,再经数据总线传送给CPU。
2.3.2 输出接口输出接口电路向被控对象的各种执行元件输出控制信号。常用执行元件有接触器、电磁阀、调节阀(模拟量)、调速装置(模拟量)、指示灯、数字显示装置和报警装置等。输出接口电路一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成,与输入接口电路类似,内部电路与输出接口电路之间采用光电耦合器进行抗干扰电隔离。微电脑输出接口电路一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路集成在芯片上,CPU通过数据总线将输出信号送到输出数据寄存器中,功率放大电路是为了适应工业控制要求,将微电脑的输出信号放大。
2.3.3 其它接口若主机单元的I/O数量不够用,可通过I/O扩展接口电缆与I/O扩展单元(不带CPU)相接进行扩充。PLC还常配置连接各种设备的接口,可通过电缆实现串行通信、EPROM写入等功能。
2.4 编程器编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器,并利用编程器检查、修改和调试用户程序,监视用户程序的执行过程,显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。编程器有简易编程器和图形编程器两种。简易编程器体积小,携带方便,但只能用语句形式进行联机编程,适合小型PLC的编程及现场调试。图形编程器既可用语句形式编程,又可用梯形图编程,同时还能进行脱机编程。目前PLC制造厂家大都开发了计算机辅助PLC编程支持软件,当个人计算机安装了PLC编程支持软件后,可用作图形编程器,进行用户程序的编辑、修改,并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。
2.5 电源PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电,是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源,许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源,用于向输入接口上的接入电气元件供电,从而简化配置。
3结语
可编程控制器技术是一门理论性、趣味性、实践性都很强的课程,而它又与机床电器控制电路有着密不可分的紧密联系。只要坚持从实践出发,抓好专业学习的基础训练,以职业能力为根本立足点,注重学生学习兴趣和能力的培养,就一定能确保学习质量。
参考文献:
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plc技术范文第3篇
一、PLC知识体系构建
PLC在工业生产控制中得到广泛应用，已逐步形成一门相对独立的新兴技术，其知识体系由理论知识体系和实践应用体系构成。理论知识体系包含PLC构成原理、软硬件结构、编程指令；实践应用体系包含PLC控制系统的设计及机电设备的安装和调试。PLC技术的学习有着编程易学而不易精、编程方法灵活、PLC知识的学习需要理论与实践有机结合的特点。笔者在教学实践中发现PLC知识体系的构建过程充分表现出了以下特点：需要坚强的毅力和足够的耐心；编程需要实践的验证才能发现程序问题、解决问题、提高编程能力，实践是提高PLC编程能力的必由之路；编程需要有缜密的逻辑思维，有意识地培养逻辑思维是有效学习的基础；需要扎实的相关专业基础知识，PLC的程序是直接作用于对象的具体工作过程，对对象具体工艺过程的理解是系统设计学习的保证；养成良好的学习习惯，注重知识、经验的保存和积累。因此PLC知识体系的构建，充分体现了理论和实践操作技能二者联系紧密、缺一不可，构建过程要通过理论与实践操作相互交织验证、共同推进、由浅入深，最终融会贯通，逐步形成系统的理论知识和技能经验，并内化为固有知识体系。因此，在PLC技术教学中以其知识体系构建为导向，设计行之有效的教学策略，将达到良好的教学实效。
二、以PLC知识体系构建为导向，设计行之有效的教学策略
1.教学模式的选择
从PLC知识体系构建角度来看，PLC技术的有效教学关键在于理论教学与实践教学的关联程度，二者相辅相成。对PLC教学而言，单纯的理论教学或实践教学是没有意义的。例如某一控制程序，理论推导与实际运行结果是否一致，就只能通过实践验证。从PLC的知识体系学习特点来看，逻辑思维能力是学好PLC的基础，PLC的编程讲究编程经验的积累和创新，编程的灵活性、逻辑性给学生创造了广阔的逻辑思维空间，有利于学生逻辑思维和创造性思维能力的培养。通过具体的PLC实验设备的运行监控，才能对具体的概念、器件或编程语言等有很深的理解和感悟，真正掌握PLC知识。那么，什么样的教学模式适用于PLC技术教学呢？探究式教学法的指导思想是在教师的指导下，发挥学生的主观能动性和创造性，以学生为主体，让学生自觉地、主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，从中找出规律，形成自己的知识体系。PLC知识体系构建过程是培养学生在体验性、探究性、合作性的框架下，综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法和能力，实现由知识向技能转化的过程。因此，理论与实践教学一体化的探究式教学模式适用于本学科的教学实际。
2.教学方法的确定
（1）课程内容和课程结构的优化。课程内容案例化是以典型案例为主线进行设计，强调学生间接经验的形成。通过典型而实用的案例，引导学生学习、分析、讨论程序，借鉴和吸取他人的经验，在最短时间内以最高的效率掌握理论知识与实践技能，并能举一反三地应用到学习中。例如“十字路通灯”控制程序，用步进阶梯指令的单流程编程法和分支与汇合编程法编程的案例比较，理解程序编写思路、编程技巧的优化，提高编程能力。案例教学将学习内容按照实际工作过程的逻辑关系进行安排，引导学生在处理实际问题的过程中有针对性地学习、总结、提炼出具体的专业和职业知识及技能，并积累经验，通过抽象思维和处理综合性问题，对整个工作过程进行反思，对机电控制系统的设计过程和设计要素有一个完整的概念，明确学习的目标、任务和努力方向，最终获得工作能力。
（2）课程结构模块化。课程结构模块化是以案例教学为基础将课程设计成相对独立的模块，细化具体的学习单元，把理论知识、实践技能与实际应用结合在一起，使得教学内容便于组合，增强课程的适用性，且能在一定程度上适应不同学习基础、发展需求的学生的需要。从中职学生的角度分析，可分为三个模块。①基础模块：包含PLC的基础理论，会用基本逻辑指令、步进阶梯指令等编写难度不高的控制程序并进行相关实验、实训操作，设计简单的PLC控制系统。②提高模块：包含高级功能指令模块、变频技术基本知识，进行典型的机电控制系统的设计、安装、调试操作。③综合模块：在提高模块的基础上掌握变频技术、PLC的通信与自动化通信网络、闭环控制与PID控制技术和触摸屏、组态设计等，能进行复杂机电控制系统的设计，达到一定的精通程度。例如物料搬运、输送、分拣系统设计，可细化为送料、搬运、输送、分拣四个教学模块，每个模块设置多种不同的控制要求，由简单到复杂，让学生根据自己的能力选择学习任务，让学生的学习各有所得。
（3）应用探究式项目教学法实现“理实一体化”教学。PLC知识体系是基于实际生产应用的知识和技能体系，因此，教学要始终以工程开发建设的思想指导教学过程，从工程角度出发，以能够设计和调试机电控制系统，达到与从业相关的职业要求，成为真正意义上的技术应用型人才为教学最终目标。项目教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的方法，是实施探究式教学模式的一种教学方法，它适用各类实践性和操作性较强的知识和技能的教与学，有利于教师按自己的教学思想、教学策略组织和开展教学，指导学习者朝着目标有序学习；增加了师生的直接接触，教师能比较准确地掌握学生学习情况，有利于切合实际地对学生加以指导，因材施教，满足不同层次学生的需求，激发学生的学习兴趣和求知欲望，充分调动学生的学习积极性和主动性，充分体现“以学生为本”的教学理念。例如，设计一条对物料进行分类、分拣及统计的生产线系统。这是一项具体的工程项目，采用项目教学法尤其合适。首先，通过老师的指导，让学生懂得硬件系统由送料系统、机械手、物料输送线、物料辨别传感器、物料分拣系统、PLC模块、变频器模块、电源模块、按钮指示灯模块等构成。学习控制程序，可以懂得程序编写思路、编程方法技巧，并应用到编程学习中，提高编程能力，转化成自己的知识和技能。其次，学生以独立或以小组合作形式在教师的指导下自主完成项目设计，每个学生会给出不同的解决任务的方案与策略，因此，学习成果不是唯一的，而是多样化的。在完成工作任务的过程中，能让学生直接体会专业理论知识在工程实践中的运用，明确学习任务，突出实用性，体现“理实一体化”教改思想。
（4）教学辅助策略。将课堂教学、现场教学、仿真模拟教学和多媒体教学相结合，能够改善理论教学条件和提高课堂教学效率，扩大课堂的教学容量，丰富理论教学内容。例如，利用PLC仿真软件可形象实现程序的控制原理、梯形图功能的描述，使课堂教学内容丰富、生动、形象、直观，加大知识获取的信息量，并缓解课时有限与教学内容丰富的矛盾，部分解决了教学实训设备不足的问题。组织学生到学校实习基地或企业的生产线进行现场教学，了解生产设备的整体结构、原理和其控制网络系统的组成，把生产实际与理论更加紧密地联系起来，有助于学生设计出最合理的机电系统控制方案。
三、理论与实践操作相互交织验证、共同推进，达到最佳效果
实现理实一体化的重点是做好四个教学环节：任务引入、知识传授、实验实训和拓展延伸。任务引入，利用多媒体教学方法，提出教学任务，有效提高学生学习兴趣；知识传授，注重难点、重点的讲解，融入理论与实践一体的教学模式，以学生实现一个个任务的形式完成学习；实验实训，突出学生自主性，以学生分小组按任务实施操作为主，教师引导辅助，发挥学生自主学习能力；拓展延伸，对实践结果和理论应用情况进行点评、引申，注重结论的拓展应用，培养学生创新思维能力。例如机械手的点动、单流程、连续控制项目设计，首先用多媒体演示机械手各控制过程，明确学习任务；其次，讲授编程思路和所需知识、设计说明书包含的内容；再次，编程和实践验证并比较不同程序的优劣，选择最优方案，完成整个设计过程。通过在教师指导下，理论与实践操作相互交织验证、共同推进，帮助学生完成PLC控制系统知识体系的构建和应用，突出技术与应用的中心地位，达到最佳教学
效果。
四、结束语
plc技术范文第4篇
关键词：PLC技术；煤矿生产；提升机
引言：
提升系统之于煤矿生产，就犹如手臂之于人体，它对于煤矿生产的重要性可想而知。随着信息技术的快速发展，计算机控制系统已经被广泛的应用于社会生产的各个领域，这当然也包括在煤矿提升系统中的应用，其中PLC是一种专门为矿井生产而研制出的一种控制系统，它具有很强的抗干扰性，性能完善、编程直观，可靠性与精准性也很强。那么PLC技术的优势具体有哪些？又是如何在煤矿提升系统中应用的？下面笔者就对以上问题展开论述。
1.PLC技术定义
PLC，全称为可编程逻辑控制器，其存储器具有可编程的特性，用于定时、算术、逻辑运算、计数以及顺序控制等领域，主要是通过数字、模拟式输入/输出等形式对机械或者是生产过程进行控制。
2.基于PLC技术提升机系统的优势
一是整个系统的组成方式采用的是模块化结构，能够对故障的类型加以显示，这样系统日常维护、维修就显得更为方便。二是系统的逻辑是依靠PLC进行控制的，功能比继电器控制系统更加丰富，可变性、拓展性、适应性以及工艺指标先进性更为突出。三是基于PLC技术的提升机系统只是对原系统中的逻辑模块进行了改造，成本较低，适合大范围推广。四是PLC在信息输入/输出的过程中，拥有较强的抗干扰性能，同时具有自我诊断系统，因而该系统的可靠性很强。五是该系统具有减速开投失效保护、过速保护、反向下坠保护、卡箕斗保护、速度继电器失效保护、动力制动接触故障保护等一系列保护措施，安全性、可靠性以及稳定性大大增强。六是系统软件可以实现速度给定的准S型曲线，从而能有效的改善原有调速系统的跟随性。
3.PLC技术在煤矿提升系统中的应用
3.1.系统结构
基于PLC技术而开发出的煤矿提升系统主要有五个部分组成（如图1所示），包括：主控PLC电路、高压主电路、行程检测和显示电路、速度检测和显示电路、提升信号电路。其运行过程如下：当开车信号出现之后，操作人员会对开车条件进行判断，在确保具备开车条件的情况下，操作人员会推动制动手柄，使其离开紧闸位置，相应的主电动机也会松闸，操作人员再把主令控制器的手柄推向所需的位置，此时，PLC会得到来自于程序控制系统的信号，从而使主电动机产生反应开始运转，最终带动提升系统进行运作。煤矿提升机在运转的过程中，系统的旋转编码器会根据主电动机的转动情况发出两列a/b相的脉冲，然后主控PLC则会依据a/b相脉冲的相位关系，对HSCO加以确定，同时显示出提升机的运行情况。
图1 基于PLC技术的提升机系统结构图
3.2.主回路设计
基于PLC技术提升机系统的主回路主要负责为电动机提供持续电源，并且在系统出现电流过大与失压情况下，对整个系统进行保护，同时还控制着电动机旋转的速度与方向。主回路是由高压开关柜、电压表、电流表以及高压换向器常开触头等几个部分组成的。对于系统电动机的选择，我们需要注意的是虽然鼠笼式异步电动机的结构相对简单，日常维护比较便捷，市场价位也比较低廉，但煤矿生产的环境比较复杂，在某些特殊条件下，鼠笼式异步电动机是没有办法满足煤矿生产对于电动机性能方面的要求的，所以，我们最好选择绕线式异步电机，这种机型可以满足煤矿生产的复杂环境。除此之外，我们还需要对绕线式异步电机进行串电阻处理，这样一方面可以方便我们对调速控制，另一方面，还可以达到限制电流以及提高启动转矩的目的。
3.3.制动回路设计
前文笔者已经论述过，选择绕线式异步电机来作为主拖动电机有其优越性，而这种电动机主要是依靠有级切换转子回路电阻的方式来控制调速的，所以，对于绕线式异步电机我们采用的是可控硅动力制动系统与可调闸制系统来对系统进行制动控制的，前者属于电气制动，后者属于机械制动。煤矿提升机在减速运行的过程中，当速度保持在0-5%之间时，属于电气制动的范围内，此时可控硅动力制动系统能够发挥作用；当速度在5-10%之间时，便超出了电气制动的范围，此时系统会选择机械制动，即可调闸制系统发挥效力；当速度在10%以上时，系统的过速继电器将会对安全回路进行调节，可调闸制动系统会把提升机滚筒闸住，以维护提升机系统的安全性。
4.应用过程中的注意事项
生产实践证明，基于PLC技术的提升机控制系统具有较高的稳定性与安全性，对于提高煤矿生产效率，确保生产安全均有重要意义。但考虑到煤矿生产的特殊性，在应用过程中，我们还需要注意以下几点：一是提升机系统在运行的过程中，会遇到强烈的电磁干扰，因此，我们在选择PLC时，必须要考虑电磁兼容因素，如此才能保证设备能够安全运转。二是系统在运行的过程中，还可能出现外部信号输入故障、系统自身输入故障以及各个接口故障等等，这些故障将会对整个系统造成严重影响，必须要引起我们的注意。三是在日常维护过程中，我们可以使用模块式结构对整个系统进行有效的修复，当我们发现某个模块发生故障时，对该模块进行整体的更换，能够确保煤矿生产的效率。
5.结论
综上所述，基于PLC技术的煤矿提升系统具有较高的安全性、功能性以及精准性，同时它还具有后备保护功能，大大提高了自身的效率。相信随着PLC技术的广泛应用于，煤矿生产的安全性与效率性将会大幅度提高，从而为企业创造更多的社会效益与经济效益。
参考文献：
[1] 马衍颂，左帅. 基于PLC的矿用提升机电液制动系统设计[J]. 液压与气动. 2011（07）
[2] 张晓平. 矿井提升机电力拖动方案探讨[J]. 数字技术与应用. 2010（10）
[3] 赵晓珂. 浅谈矿井提升机电控制系统[J]. 科技信息. 2011（20）
plc技术范文第5篇
关键词：课题式单元；教学一体化； PLC
Abstract: the paper expatiates on our school in mechanical and electrical professional the PLC technology application "teaching of the specific conditions of the teaching reform, reform the teaching material, to select an example for the implementation of the key project teaching; Rich teaching AIDS, using the appropriate teaching assistance method, try to use visual teaching; The integration of teaching mode; Teachers' teaching to guide, arouse the students to take part in the students will play a main role. The topic from the benefits of type teaching and get a better teaching effect as the basis, points out that the professional course mplementation technical school topic-type unit the feasibility of teaching.
Keywords: the topic-type unit; The integration of teaching; PLC
中图分类号：G424.21文献标识码：A 文章编号：
技工学校专业课程在理论要求方面难度不亚于大专院校，而技校层次的学生基础较薄弱，且近年生源素质不断下降，增加了技校教师的教学难度。另一方面，在新技术的专业课教材使用方面，没有成熟、统一的技校配套教材，部分专业教师在教学过程中颇感困惑。我校在PLC（可编程序控制器）教学初期也同样碰上这样的问题，后来我们实行课题式单元教学，教学效果不错。我们的教学经验希望能给兄弟学校教师的教学工作带来方便。
我校在97年尝试PLC教学，98年将PLC正式列入机电专业的教学大纲内，成为机电专业的一门专业课程。在实施PLC教学初期，我们按传统的教学方式开展教学，教学效果一般。通过几年的教学实践，我们积累了一些PLC教学经验，进行了一些教学改革，改革按教材章节顺序进行授课的传统，变为按课题单元进行教学。结果发现教学质量提高了，教学效果好了。
一、在进行课题式一体化教学时要取得好的教学效果，应以一体化的模式开展教学，教学中实施单元过关制度。具体要注意处理好以下几方面的问题。
1、合理地改革教材，设计好每一个实例课题。
我们知道，用于教学的PLC教材，在编写时一般是按照：基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书，教师实施教学时，则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学，就是要将全部基本指令学习完毕，再学习基本应用，基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样，在一段期间内学习完所有指令，学生学习后的印象不深刻，容易混淆，到基本应用的学习时，又得重新对所涉及的指令进行学习，效率不高。所有理论学习完后，才进行基本操作，不能互得益障，教学效果不好。
2、配套合适的教具，力求形象化、直观化。
我们任课老师在实施教学过程中配套了课题实例的幻灯片及示教板，为直观教学提供条件，从而增强学生的感性认识，降低学习的难度。我们任课老师制作、配套的实例课件模型一般都是学生利用业余时间在老师指导下完成的。这样不仅降低教学成本，还充分调动学生的积极性、锻炼学生的动手制作能力。我校教师现在正有计划地尝试利用计算机进行多媒体教学。PLC应用技术特点之一是逻辑性、抽象性强。教师在教学中应尽量使用示教板及进行投影教学，这样带来的好处是：直观、印象深刻；方便、节省时间；生动、激发学习兴趣。
3、改革传统教学形式，进行一体化的教学。
以前，我们对专业技术课授课时，理论教学和实习教学是完全分开的。一般是先进行理论课教学，然后才进行相应的实操训练。在理论教学授课过程中我们发现，学生的学习热情随着学习的不断深入而降低。究其原因是学习理论时不能及时上机训练，不能及时主自地体会课题的实践效果，自然会降低学生的学习热情。学生在理论学习过程中不能很好地发挥主体作用，注意力自然就不能高度集中了。这样，教学质量就难以有所突破了。有监于此，任课教师在PLC教学中以一体化的模式进行。
4、教学过程中教师应引导得当，学生应积极参与。
课题式一体化教学以单独实例为一个教学课题。在实施教学时要注意分解难度和做好引导。否则，教学效果会大打折扣。以“射击游戏”课题为例来说明。“射击游戏”是属自编实例。我们任课教师则要求学生用PLC模拟实现。课题大意:“有一射击游戏设备，当参与者放入硬币后开始进行10秒的计时游戏。在限定时间内，参与者每击中一次目标，设备就发出击中信号一次，在限定时间以后，再击中目标为无效。结束游戏时，设备自动报出游戏参与者的成绩：击中低于3次，成绩为‘差’；击中次数在3--88之间为‘一般’；击中次数在8次或以上，结果为‘优’。”
学生对本课题较感兴趣，但又觉得有一定的难度。因此，这样的课题，教师应预先分析好难点所在，在让学生着手完成系统设计之前做好引导工作。本课题的知识点是计数器和定时器综合应用，重点又是计数器的使用。难点有两处，一是灵活应用多个计数器，一是定时时间到的处理。对本课题，我们做法是：与学生一起回顾了PLC中计数器的计数特点，引导学生思考本课题中三种成绩需用多少个计数器？暗示三种成绩只有两个数据分界点，则只用两个计数器。跟学生分析用计数器控制显示成绩的思路是：成绩分为“好”和“差”的两种情况各用一个计数器触头控制，而成绩一般的结果则用表示“好”与“差”的两个计数器的触头配合控制。同时还强调要注意，击中目标键应作为两个计数器的共同计数输入控制信号。最后要求学生合理运用定时器的触头用作射击动作的结束控制和到点成绩显示的控制。经过如此的引导，难点被一一分解，本课题的设计思路已经很清晰地出现在学生们的脑海中，系统的设计也就迎刃而解了。只要教师引得当，把难度分解好，学生学习、运用知识就会得心应手。
在实施教学过程中，任课老师一般不应直接给出实例中的PLC程序，而是给出程序的大框架，引导学生自己完成该程序的编写、上机验证，最后才给出参考程序供学生作对比、修正。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，教师在这个过程中起到了引导作用。
二、实施课题式单元教学以来，我们的教学质量有了很大的提高。总结起来，实施课题式单元教学的优点是:
1、学生学习兴趣浓，学习热情高涨，学习效果有保证。
每个课题以实例为重点，这些实例都是来自我们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西有用，能解决现实问题，学习热情是自然地高涨起来。兴趣是最好的老师，主要能调动学生的兴趣，学习效果肯定不懒。
2、能逐步培养学生解决实际问题的能力。
课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚，引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。通过多个实例的学习、实践与积累，学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。
3、逐步提高学生的编程能力，应用PLC的能力。
任课老师把PLC技术应用教程分为若干个单元，每个单元中的几个实例都是以某个重点指令的应用为主线。应用程序由简单到复杂。这样，通过一个单元的学习，学生已将该单元的重点指令很深刻地留在脑海中。他们灵活应用指令的能力会逐步增强。课题式教学中通过恰当的引导，就能逐步提高学生的编程能力，应用PLC的能力。这从B班学生能独立完成有关应用PLC来设计控制系统就是有力的佐证。
