劉云龍

摘 要：基于仿真技術(shù)，以《機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)》課程教學(xué)改革為背景，介紹Automation StudioTM軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用，收到了良好的效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)床電氣與PLC；Automation StudioTM；課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2015）23020901

1 引言

《機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)》是機(jī)械電子工程專業(yè)十分重要的專業(yè)課，是機(jī)床自動(dòng)化的重要知識(shí)來源。課程強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)，注重實(shí)踐及工程應(yīng)用。課程在我校機(jī)械電子工程專業(yè)開設(shè)多年，既有理論教學(xué)，又有實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程實(shí)訓(xùn)配套裝置先進(jìn)，學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)效果良好。但在理論教學(xué)中存在單調(diào)、乏味，學(xué)生興趣低，課堂上無法給學(xué)生進(jìn)行直觀的演示等問題。Automation StudioTM仿真軟件解決了這個(gè)問題，它能生成動(dòng)畫演示，在課堂上能吸引學(xué)生，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

Automation Studio是一款具有設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)模擬功能的軟件工具，由加拿大貝加萊公司開發(fā)，用戶能夠借助該軟件仿真模擬包括液壓與氣動(dòng)、電氣控制、可編程邏輯控制器、順序功能圖等各種技術(shù)回路。該軟件易學(xué)易用、適用范圍廣，在輔助教學(xué)方面發(fā)揮重要作用。

2 Automation StudioTM在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

下面以PLC控制某三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止系統(tǒng)為例，闡述Automation StudioTM仿真軟件在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.1 系統(tǒng)控制要求及系統(tǒng)建模

本系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，要求用PLC控制一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，電機(jī)直接啟動(dòng)和停止。

本次設(shè)計(jì)采用Automation StudioTM5.0版本。打開軟件，在庫瀏覽器“Library Explorer”中選擇“Main”，打開系統(tǒng)庫“Electrical Control（IEC Standard）”，拖拽所需的電氣元件到工作區(qū)連接組成電氣主系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括電源、熔斷器、接觸器觸點(diǎn)、熱繼電器、電機(jī)等元件。拖拽PLC輸入/輸出端、按鈕、接觸器線圈等，連接組成PLC外部接線圖。完成的系統(tǒng)模型如圖1所示。

2.2 PLC編程

在庫瀏覽器中，選擇“Main”，打開庫“Ladder Siemens”，選擇母線、軟觸點(diǎn)、線圈等編程元素，編制系統(tǒng)的PLC控制程序。完成的PLC控制程序如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)仿真

在菜單中選擇仿真“Simulation”，然后選“Normal”，系統(tǒng)進(jìn)入仿真。仿真運(yùn)行時(shí)，PLC和電氣系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，先按啟動(dòng)按鈕SB1，電機(jī)啟動(dòng)，如圖3所示。

在仿真過程中，通過按鈕控制，使電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)改變，在模型中能直觀的看到觸點(diǎn)開關(guān)變化及電機(jī)的運(yùn)行和停止。另外，PLC程序也有狀態(tài)監(jiān)控，相應(yīng)的軟元件和線圈也有能流的變化。

3 結(jié)語

應(yīng)用Automation StudioTM仿真軟件，對(duì)機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)課程進(jìn)行了課堂教學(xué)模式的探討，可以看到該軟件在課程教學(xué)中的重要性。通過課堂實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了提高。另外，該軟件還可以應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)類似課程的教學(xué)改革也有借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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