簡單的PLC教學模擬裝置

可編程控制器 PLC 已經滲透到各個領域。目前。多數中職院校已將 PLC 技術培訓融人到機電類教學中。而市場上PLC實驗模擬裝置，形式多樣，價格不菲。結合自身的一些教學實踐和經驗．筆者發現市場上比較昂貴的 PLC實驗模擬裝置相對教學來說，所用的CPU層次較高，基本上達到了 24 個輸入點， 24 個輸出點。但實際上其工作原理和 16 個或8個輸入、輸出點數大同小異，而且相當部分的輸入、輸出點根本沒有利用，故筆者制作了一款經濟實用的PLC實驗模擬裝置，下面從結構原理、使用說明、及其特點三方面進行詳細介紹。

　　一、結構原理

　　通過控制按鈕、限位開關連接到 PLC 相應的輸入點，再通過PLC內部處理．在輸出點連接接觸器或繼電器，來控制外部設備進行模擬控制。

　　控制按鈕、限位開關與 PLC 輸入點對應關系見圖 1 。其中，輸入點為 X400 ～ X407 ． X410 一 X4l1。

　　輸出點分布及外部設備接線情況如圖 2 所示。其中． Y430 ～ Y437 為輸出線圈。 Gl — G3和 G4．分別為Y430一 Y435和 Y436、 Y437的公共端， KMl一 KM4為 12V直流繼電器。

　　二、使用方案說明

　　方案一帶限位開關的正反轉控制

　　先啟動油泵，然后啟動主軸，再啟一款經濟實用的PLC實驗模擬裝置動工作臺正轉到終點限位自動停止，或啟動工作臺反轉到原點限位自動停止。可單獨進行正、反點動，設有總停、工作臺停止按鈕。

　　方案二自動往返 ( 單循環 )

　　先啟動油泵，然后啟動主軸．，按下正轉啟動按鈕和原點限位按鈕啟動工作臺。工作臺從原點出發，到終點限位自動返回，到原點限位停止。可單獨進行正、反點動，設有總停、工作臺停止按鈕。

　　方案三自動往返 ( 單循環、換向延時 )

　　先啟動油泵。然后啟動主軸，按下正轉啟動按鈕和原點限位按鈕啟動工作臺。工作臺原點出發，到終點限位 ( 按住終點限位按鈕5s或一按下終點限位按鈕就松開兩種方案均可 ) 延時58自動返回，到原點停止。油泵和主軸啟動后可進行正、反點動，設有總停、工作臺停止按鈕 ( 在程序內適當的改變參數便可以改變延遲時間)。

　　方案四自動往返 ( 循環 2次 )

　　先啟動油泵，然后啟動主軸，按下正轉啟動按鈕和原點限位按鈕啟動工作臺。工作臺原點出發，到終點限位自動返回2次．到原點再停止。油泵和主軸啟動后。

　　可進行正、反點動．設有總停、工作臺停止按鈕 ( 在程序內適當的改變參數便可以改變循環次數 ) 。

　　方案五自動往返循環

　　先啟動油泵，然后啟動主軸，再啟動工作臺正轉 ( 或反轉 ) 到終點限位反轉 ( 或到原點限位正轉 )自動返回，到原點限位正轉(或終點限位反轉 ) 自動返回……。可單獨進行正、反點動，設有總停、工作臺停止按鈕。

　　方案六四人智力搶答器

　　假設有甲、乙、丙、丁四位選手進行智力問題的搶答。可以實現在主持人宣布開始之后，先按下按鈕選手的指示燈就先亮，并且確保即便其他選手按下按鈕對應的指示燈也不會亮，先按下按鈕的該選手就可以優先搶答問題，同時還設有測試按鈕(測試四盞指示燈是否都可以正常發光 ) 和停止按鈕 (熄滅指示燈 )。

　　延伸：為了方便主持人或工作人員操作適當的改變程序指令，可以省去熄滅指示燈這一環節．使指示燈延時 5s 自動熄滅。

　　方案七彩燈系列

　　(1)8個發光二極管順序發光 ( 設有啟動、暫停、停止按鈕 ) 。

　　(2)8個發光二極管順序發光．逆序發光 ( 設有啟動、暫停、停止按鈕 ) 。

　　(3)8個發光二極管組合發光 ( 設有啟動、暫停、停止按鈕 ) 。

　　三、特點

　　1．經濟實惠

　　與市場上比較昂貴的 PLC 實驗模擬裝置相比可以說是價廉物美：整套實驗裝置的所有元件包括 CPU 在內不超過 700 元,這樣可以在很大程度上節省學校在實訓設備上的投資。

　　2．功能齊全、可移植性強

　　該裝置可以直觀地說明可編程控制中的各種基本指令、步進指令和功能指令。譬如延時、計數、移位等指令的效果。適當改變指令可以模擬機床電氣控制中的順序控制、自鎖控制、連鎖保護、點動與連動控制、正反轉控制、自動往返控制等若干基本環節的單個模擬演示或綜合模擬演示(正如前面使用方案中介紹的一樣 ) ，并且可以拓展到電工、電子、變頻技術乃至生活等各個方面使用。

　　3．教學、培訓實用性強

　　該裝置應用于《可編程控制》、《機床電氣控制技術》、《電氣控制與PLC》等相關課程的項目教學，同時也可用于課程設計、畢業設計、電工中級工、電工高級工考核，效果直觀顯著，能通過演示、編程、操作和排故障等環節真正激發學生的學習積極性，以及分析問題和解決問題的能力。并以此來提高學生對專業課程學習興趣，形成學習上的良性循環。