【正文】摘   要：本文针对当前中等职业学校教学的状况及社会对PLC 技术应用的需求，分析了当前使用的PLC 教学实训系统对学生实践和创新能力培养的不足，提出利用本校PLC 实训室的三菱FX 系列的PLC 资源，开发研究基于三菱FX 系列可编程控制器的教学实训系统的构想及实现方法。
　　关键词：PLC实验教学；教学实训系统；网络通讯
　　0.引言：
　　可编程序控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)自20世纪60年代末问世以来，以其可靠性高、通用性强和使用简便等优点广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC在工业自动化中的重要地位，对于从事PLC应用和开发工作的工程技术人员的技术培训就显得尤为必要。而对于各大、中专院校开设的有关PLC应用方面的课程，实践性非常强，因而实训环节至关重要，只有通过实训进行实际操作，学生才能真正掌握可编程控制器技术。
　　1.国内中等职业学校PLC实验设备及教学模式的基本情况
　　国内近年来PLC实验教学设备发展很迅速，常见的PLC实验设备及教学模式有以下几种:
　　(l)只购买PLC主机，利用原有的电动机等机电设备作为被控对象。学生实验时按控制要求连接好线路，通过专用的编程器输入并调试运行程序，观察被控现象的动作是否与控制要求相符。这类实验室投资小，建设周期短，但缺点是原有的机电设备不能完全适合PLC实验的要求，而且能够开出的实验种类较少。
　　(2)专门的PLC实验箱，在实验箱里装有PLC主机，同时用一些钮子开关和发光二极管来模拟被控对象，程序执行后通过发光二极管点亮的情况观察实验现象。大多数产品都带有与上位机的接口电路，可以通过上位机输入程序。这类实验设备投资适中，但是实验现象不够直观，与实物差距较大，许多学校己经不再选择这类设备。
　　(3)PLC实验工作台，是在实验箱的基础上开发出的新一代实验设备，工作台上配有主机，用指示灯或实物来模拟被控对象，可与上位机连接。该设备外形美观，实验现象也比实验箱直观，但是投资费用较高，大多数学校难以承受。
　　特别是国内大部分中高等职业学校在可编程序控制器的实验教学内容方面普遍比较落后，所用的实验装置多为单纯的模拟实验性质，都只能模拟PLC 的负载进行实验，不能或者不便接入实际的负载，使学生对PLC 的学习、实验往往缺乏更直观的认识和形成深刻的印象，学生难以得到更多的实践和创新提高训练。同时，近两年的触摸屏技术的快速发展，使PLC 原有的组态网技术逐步转移到了PLC 与触摸屏技术的衔接，但是目前学校在理实教学上将PLC 也触摸屏技术结合起来的几乎还是个空白。另外，现在工业控制对于PLC 组网的需求越来越高，对于一个大型的控制系统必须要联网通信组成一个整体，而这些实验设备都没有设计PLC 联网通信技术的应用和实践。
　　2. 基于三菱FX 系列PLC的教学实训系统设计方案
　　根据实际教学情况精选教学实验内容，对一些比较常用的真实控制对象进行控制，如交通灯、电机、电梯等。现有的教学方式虽然能让学生有机会接触控制对象，但由于实验设备简单、各套实验设备独立，导致实验内容单一，实验效果并不理想。
　　PLC课程实验不仅是教给学生软件编程的方法，更重要的是帮助学生建立起实际PLC控制系统的概念，使学生正确掌握PLC控制系统的组成及其各部分的作用和相互关系，锻炼学生对控制系统的设计能力。本设计正是基于此目的，使学生通过学习和实验了解到：实际的PLC控制系统不仅需要软件编程和控制对象，还要有网络通信、信息传输、监控等能力，使学生得到工业控制系统设计的综合训练。
　　2.1 PLC扩展实验部分
　　由于PLC基础实验室中的实验虽然能让学生有机会接触控制对象，但由于实验设备简单、各套实验设备独立，导致实验内容单一，实验效果并不理想。
　　为了使学生能够对 PLC 控制系统有更全面和深刻的理解和实践，同时考虑到降低成本，可将实验室现有的12台实验装置中分出4台组成PLC扩展实验部分。在这一部分的设计开发中主要围绕以下三个方面：
　　（1）网络通讯模块
　　在本设计中拟采用N：N网络的通信方式。系统中有3 个站点，其中1 个为主站，3 个为从站，每个站点的PLC 都连接一个FX2N-485-BD 通信板，通信板之间用单根双绞线连接。
　　（2）PLC与触摸屏模块
　　在本模块中拟采用系列触摸屏，可给四台PLC各配备一个触摸屏，并安装配套的EV5000组态软件。
　　（3）模拟量控制及变频调速模块
　　变频调速系统由 FX2N-48MR PLC 模块、三菱E540 型变频器，FX2N-2DA模拟量模块、三相交流380V、0.75KW 的异步电动机。
　　综上所述，本文中开发的PLC 教学实训系统基本涵盖了目前可编程控制器的应用领域，且切合其发展趋势，学生不仅可以实践模块中已设计好的实训，还可以根据已有资源和模块中的接口以及自己的想法进行创新性实训设计。另外，为了充分利用现有资源，从而降低二次投入的成本，在原有实验设备的基础上，建立了基于三菱FX系列的主从式PLC网络，从而解决了原有实训系统功能不全面、模块设计不合理、冗余、缺少现代通信技术和触摸屏技术等缺陷，实现了通信联网以及与触摸屏的通信控制功能。系统设计为开放式，在功能优化的同时兼顾开发柔性和扩展升级性。
　　3.预期效果
　　在PLC课程教学中，为使学生由被动学习变为主动探求、自主学习，达到掌握知识的目的采用了以实践、实用为出发点的项目教学法。这里的项目主要是指针对某个教学内容而设计的，能由学生独立完成的，可收到良好教学效果的小任务。在PLC教学中，运用项目教学法要巧妙设立工程项目，以工程项目为教学为主线，通过设计不同的项目将理论知识点和技能训练融合于各个项目中去。各个项目按照知识点与技能要求循序渐进编排，使学生在实践既突出技能的提高又充分发挥主观能动性，进行创造性思维，培养创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。
　　参考文献：
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