液压实训中PLC控制模块教学探究

液压实训中PLC控制模块教学探究

彭朝晖

关键词：液压实训PLC控制模块教学

引言

随着我国深化职业教育改革的不断推进，各个高职院校校越来越重视对学生实践能力与创新能力的培养，这也使各个高职院校校纷纷开始在各个实践性与技术性较强的专业课程中重视实训教学，这无疑在很大程度上提高了课程教学质量，并为学生在后续岗位工作中奠定了深厚的实践基础。对于液压技术岗位的就业需求，需要学生能够熟练掌握液压技术的相关理论知识，并能通过液压技术来搭建液压系统与回路，使其能够独立的完成液压系统的设计与安装工作及液压系统使用中常见故障的解决，而这需要学生具备较高的创新能力与实践能力。在液压实训课程教学中，由于液压实训教学中所使用的实验台在结构上不合理，致使学生难以根据自身需要来对液压系统及回路进行搭建，更不能对液压系统进行独立的设计与安装，这无疑在很大程度上影响了液压传动课程的教学效果，因此，有必要通过PLC控制模块来对其进行相应的改进，以更好的完成液压实训教学任务。

一、液压实训教学中实验台的介绍

（一）液压传动教学实验台的构造分析

在液压实训教学中，为了使学生能够更好的理解液压传动课程中的教学内容，需要对现有的实验台进行相应的改进。该实验台共由被测马达、液压缸、变量泵及定量泵等设备组成，其能够对液压缸、液压泵及液压马达等性能进行测试，并能够实现对时间控制回路、压力控制回路、锁紧回路以及多缸换向回路的测试。在该实验台中充分应用了传感器技术、液压传动技术及PLC技术等多种技术，并通过PLC控制模块来对该实验台进行液压控制,在PLC控制模块中还扩展有相应的通信接口。

（二）液压传动教学实验台的特点

在该液压传动教学实验台中综合应用了PLC控制技术、液压技术、数字信号处理技术及传感器技术，并在结构中安装有液压缸、液压泵及电机等多种装置，经过改进后的液压传动教学实验台，相比于传动实验台来说，其实验速度更快，而且所测量的数据也更为准确，学生能够充分发挥创新能力来进行拼装组合，从而使其能够对各种实验回路进行灵活搭建。

二、液压传动教学实验台中的PLC控制模块

（一）传统控制方式的设计

在以往所使用的实验台中，由于主要是以传动带为主，利用仪表和人工检测的方式来对数据进行测量，这也使其精度往往较低，而且在实验台控制中主要是通过继电器来进行辅助控制，这也使实验台的接线较为复杂，并且经常发生故障，这无疑难以满足教学要求。

（二）PLC控制模块的设计

改进后的实验台采用PLC控制模块来进行控制，这极大程度的提高了实验台的控制精度，而且能够和计算机进行连接，控制可靠性也较强。此外，采用PLC控制模块来对实验台进行改进，还能使实验台具备极强的抗干扰性能，这样即使实验台发生故障，也较易维修。在该实验台中主要采用了液压缸、液压泵及电机，并通过PLC控制模块来进行控制，这样在整个实训过程中，如果实验台发生超载或故障问题时，能够借助于PLC控制模块来随时终止实验，从而使系统能够恢复到初始状态当中。此外，利用PLC控制模块还能使PPI与PLC编程电缆与计算机进行更加方便的连接，进而使程序的上传与下载变得更加方便。在实训教学时，实验台能够通过传感器对其性能参数进行采集，并将这些参数发送至PLC控制模块的AI接口当中，通过PLC控制模块的处理，然后采用RS232与计算机来实现通信功能。此外，PLC控制模块在接收到计算机的反馈信息时，会根据这些反馈信息中所包含的控制指令来对电磁阀进行控制，并由电磁阀利用控制换向阀来驱动液压缸运行，从而达到对液压传动教学实验台进行控制的目的。

三、液压实训中PLC控制模块的教学应用

（一）PLC控制模块的程序编写

在液压实训教学中，对液压传动教学实验台的改进，要想实现其功能，就必须要对PLC控制模块进行相应的程序编写，而PLC控制模块的程序编写有很多种方法，依据该实验台在教学中的特点进行分析，需要确保其各个动作都能与相应的规程相符，这就需要通过控制程序来对其进行精准控制。这样即使实验台的动作发生错误，也不会给设备的安全造成影响。在该试验台中，应确保液压传动系统只有在接收到运行信号时方可启动，并在运行过程中能够自动进行循环工作，在收到中止信号时，液压传动系统会自动停止运行。

（二）PLC控制模块运行方式

在液压传动实验台教学中，需要确保其运行方式分为自动与手动两种，在对实验台进行设计时，由手动控制方式来对电机的运行与中止状态进行控制，并对变频器的调速功能和电磁阀的吸合进行调节控制。当实训教学环境不佳，或是电机处于负载状态时，可通过手动控制方式来实现对系统的控制。而自动控制方式则需要严格依据预先制定的方案来对活塞杆的运动状态进行控制，当活塞杆到达顶点时，会按照预设时间回到原来的位置，因此需要确保电磁换向阀中的两个线圈能够在预设时间里进行交替吸合与放开。比如，在PLC控制模块中编写有各种控制程序，这些控制程序能够对液压传动实验台的各个功能进行控制，而这些控制程序之间的所具备的控制功能是相互独立而又存在内部联系的，试验人员能够通过这些不同的控制程序来实现不同控制功能的组合与切换，进而极大程度的提高了液压传动实验台的控制灵活性，使学生能够根据实际需求，通过不同控制功能的组合与切换来进行灵活的实验。整个液压传动教学实验台在控制方式上完全采用PLC控制模块中的程序来进行驱动，并且在控制过程中不需进行人为干预，在某些情况下如果要对其控制方式进行切换时，则可利用人机界面中的控制按钮或外接装置来实现。

结语

在以往的液压实训教学中，学生在进行实验过程中往往需要严格按照实验流程及指导书来进行操作，这无疑影响了学生创新能力与实践能力的发挥。而通过对以往的实验台进行相应的改进，能够使学生不再需要对以前的种种限制进行遵守，而是可以按照自己的想法来进行自主编程，以及对程序进行自主设置，从而使学生能够设计中更具特色的液压系统及回路，进而更加深刻的理解液压传动知识，更好的掌握PLC控制模块的控制原理及方法，并能利用PLC来实现通信功能，从而使液压实训教学成效得到了显著提高。

参考文献：

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