PLC是工程自动化控制系统的核心设备，《电气控制与PLC技术》是机电一体化技术专业的核心课程，也是理论与实际结合非常紧密的一门课程。其教学方式大多采用多媒体教室讲解、机房仿真演示或实训室编程实训。上课过程中涉及大量现场设备操作、程序调试修改和现象观察，传统教学方法不能同时满足实时讲解和在线操作演示。

PLC综合实训台可以实现在授课的同时，完成在线编写程序、建立通信、下载、调试修改、实时监控设备、修改人机界面等内容的讲解和演示。结合课堂内容设置一些疑问．以提高学生的操作兴趣，让学生带着这些疑问去进行操作，进一步培养学生的独立思考能力、知识运用能力、实践能力。

经过大量调研，发现现有成套设备价格昂贵，实训内容固定，不能根据现实需要灵活升级。采用自主设计、购置元件自行安装的方案，可以节约大量费用，同时提高专业教师的科研能力和实践操作能力。

1、PLC综合实训台的总体设计

1.1根据教学要求完成PLC综合实训台元件选型《电气控制与PLC技术》课程的主要教学任务有：①PLc基础知识；②PLC电力拖动控制；③变频器控制；④PLC模块扩展；⑤人机界面智能监控控制。

比较目前市面上的主流产品，参考部分院校的实训设备，在此基础上结合实际情况，选用S7-200 smart和其触摸屏作为实训平台的主体，具体选型方案如表1所示。

序号	名称	型号	备注
1	CPU模块	CPUST60	DC／DC／DC 361／240
2	数字量扩展	EMDTl6	8I／80
3	模拟量扩展	EMAM06	4I／20
4	通信信号板	SBCM01
5	数字量信号板SB	SBD1U4
6	模拟量信号板SB	SBAQ01
7	开关电源	24V100W	电源
8	开关电源	5V50W	模拟量电源(备用)
9	触摸屏	Smart1000IE
10	数据线	RS PPI
11	变频器	SINAMICSG 120
12	中间继电器		施耐德
13	开关及LED灯
14	传感器
15	安装板及辅材
16	电机

表1 PLC综合实训平台选型方案。
1.2PLC综合实训台的总体布局

根据实训台的功能要求进行合理分区，综合考虑实训桌的尺寸和电气元件的外形、布线走向等．实训台的总体布局如图1所示：布局图形说明：

(1)安装板大小为(90x60)cm，材料为不锈钢，钣金厚度2cm。

(2)安装板上面合理布置线槽。

(3)易损件固定不动，易损接线端外接接线端子保护。

(4)自由模块选配电机、指示灯、传感器及触摸屏等，根据课题灵活运用。

PLC CPU及扩展模块	过载保护器、空开
中间继电器	开关电源
自由模块	自由模块

图1 PLC综合实训台总体布局

1.3 PLC综合实训台的功能框图

PLC综合实训台的功能如图2所示：PLC控制器(CPU)读取外界传送的各种数字量信号和模拟量信号，并根据事先编制好的程序进行数据分析、处理和判断，从而得出输出信号，驱动继电器或指示灯动作及输出指令给变频器驱动电机动作。动作控制和功能切换由操作面板完成。触摸屏具有参数设置、显示教学示教、设备监控和模拟调试等功能，可取代传统的控制面板和显示仪表，实现人与控制系统的信息交换。

图2 PLC综合实训台功能框图

2、PLC综合实训台的电路设计

实训台的电路设计由主回路、PLC电路、变频电路和指示灯电路组成，如图3一图6所示。

图3 PLC综合实训台主电路

图4 PLC综合实训台指示灯电路

图5 PLC综合实训台的PLC回路

图6 PLC综合实训台变频器回路

3、总结

PLC综合实训台具有结构简单、操作方便、适应性强、实验结果直观、安全可靠等优点。可用于PLC有关课程的演示、实验、实训和毕业设计等教学环节。PLC综合实训台为学生了解PLC的结构、理解PLC的工作原理及各种操作指令、掌握PLC控制程序的编写和熟悉控制系统的调试提供了一个良好的实践平台[zl。在此基础上逐步熟悉工业系统中模拟量采集、数据处理、变频器的设置、触摸屏的通信等，进而向工业控制的高级阶段迈进。


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