简单的PLC教学模拟装置

可编程控制器 PLC 已经渗透到各个领域。目前。多数中职院校已将 PLC 技术培训融人到机电类教学中。而市场上PLC实验模拟装置，形式多样，价格不菲。结合自身的一些教学实践和经验．笔者发现市场上比较昂贵的 PLC实验模拟装置相对教学来说，所用的CPU层次较高，基本上达到了 24 个输入点， 24 个输出点。但实际上其工作原理和 16 个或8个输入、输出点数大同小异，而且相当部分的输入、输出点根本没有利用，故笔者制作了一款经济实用的PLC实验模拟装置，下面从结构原理、使用说明、及其特点三方面进行详细介绍。

　　一、结构原理

　　通过控制按钮、限位开关连接到 PLC 相应的输入点，再通过PLC内部处理．在输出点连接接触器或继电器，来控制外部设备进行模拟控制。

　　控制按钮、限位开关与 PLC 输入点对应关系见图 1 。其中，输入点为 X400 ～ X407 ． X410 一 X4l1。

　　输出点分布及外部设备接线情况如图 2 所示。其中． Y430 ～ Y437 为输出线圈。 Gl — G3和 G4．分别为Y430一 Y435和 Y436、 Y437的公共端， KMl一 KM4为 12V直流继电器。

　　二、使用方案说明

　　方案一带限位开关的正反转控制

　　先启动油泵，然后启动主轴，再启一款经济实用的PLC实验模拟装置动工作台正转到终点限位自动停止，或启动工作台反转到原点限位自动停止。可单独进行正、反点动，设有总停、工作台停止按钮。

　　方案二自动往返 ( 单循环 )

　　先启动油泵，然后启动主轴．，按下正转启动按钮和原点限位按钮启动工作台。工作台从原点出发，到终点限位自动返回，到原点限位停止。可单独进行正、反点动，设有总停、工作台停止按钮。

　　方案三自动往返 ( 单循环、换向延时 )

　　先启动油泵。然后启动主轴，按下正转启动按钮和原点限位按钮启动工作台。工作台原点出发，到终点限位 ( 按住终点限位按钮5s或一按下终点限位按钮就松开两种方案均可 ) 延时58自动返回，到原点停止。油泵和主轴启动后可进行正、反点动，设有总停、工作台停止按钮 ( 在程序内适当的改变参数便可以改变延迟时间)。

　　方案四自动往返 ( 循环 2次 )

　　先启动油泵，然后启动主轴，按下正转启动按钮和原点限位按钮启动工作台。工作台原点出发，到终点限位自动返回2次．到原点再停止。油泵和主轴启动后。

　　可进行正、反点动．设有总停、工作台停止按钮 ( 在程序内适当的改变参数便可以改变循环次数 ) 。

　　方案五自动往返循环

　　先启动油泵，然后启动主轴，再启动工作台正转 ( 或反转 ) 到终点限位反转 ( 或到原点限位正转 )自动返回，到原点限位正转(或终点限位反转 ) 自动返回……。可单独进行正、反点动，设有总停、工作台停止按钮。

　　方案六四人智力抢答器

　　假设有甲、乙、丙、丁四位选手进行智力问题的抢答。可以实现在主持人宣布开始之后，先按下按钮选手的指示灯就先亮，并且确保即便其他选手按下按钮对应的指示灯也不会亮，先按下按钮的该选手就可以优先抢答问题，同时还设有测试按钮(测试四盏指示灯是否都可以正常发光 ) 和停止按钮 (熄灭指示灯 )。

　　延伸：为了方便主持人或工作人员操作适当的改变程序指令，可以省去熄灭指示灯这一环节．使指示灯延时 5s 自动熄灭。

　　方案七彩灯系列

　　(1)8个发光二极管顺序发光 ( 设有启动、暂停、停止按钮 ) 。

　　(2)8个发光二极管顺序发光．逆序发光 ( 设有启动、暂停、停止按钮 ) 。

　　(3)8个发光二极管组合发光 ( 设有启动、暂停、停止按钮 ) 。

　　三、特点

　　1．经济实惠

　　与市场上比较昂贵的 PLC 实验模拟装置相比可以说是价廉物美：整套实验装置的所有元件包括 CPU 在内不超过 700 元,这样可以在很大程度上节省学校在实训设备上的投资。

　　2．功能齐全、可移植性强

　　该装置可以直观地说明可编程控制中的各种基本指令、步进指令和功能指令。譬如延时、计数、移位等指令的效果。适当改变指令可以模拟机床电气控制中的顺序控制、自锁控制、连锁保护、点动与连动控制、正反转控制、自动往返控制等若干基本环节的单个模拟演示或综合模拟演示(正如前面使用方案中介绍的一样 ) ，并且可以拓展到电工、电子、变频技术乃至生活等各个方面使用。

　　3．教学、培训实用性强

　　该装置应用于《可编程控制》、《机床电气控制技术》、《电气控制与PLC》等相关课程的项目教学，同时也可用于课程设计、毕业设计、电工中级工、电工高级工考核，效果直观显著，能通过演示、编程、操作和排故障等环节真正激发学生的学习积极性，以及分析问题和解决问题的能力。并以此来提高学生对专业课程学习兴趣，形成学习上的良性循环。