PLC是工程自動化控制系統的核心設備，《電氣控制與PLC技術》是機電一體化技術專業的核心課程，也是理論與實際結合非常緊密的一門課程。其教學方式大多采用多媒體教室講解、機房仿真演示或實訓室編程實訓。上課過程中涉及大量現場設備操作、程序調試修改和現象觀察，傳統教學方法不能同時滿足實時講解和在線操作演示。

PLC綜合實訓臺可以實現在授課的同時，完成在線編寫程序、建立通信、下載、調試修改、實時監控設備、修改人機界面等內容的講解和演示。結合課堂內容設置一些疑問，以提高學生的操作興趣， 讓學生帶著這些疑問去進行操作，進一步培養學生的獨立思考能力、知識運用能力、實踐能力。
筆者經過大量調研， 發現現有成套設備價格昂貴，實訓內容固定，不能根據現實需要靈活升級。采用自主設計、購置元件自行安裝的方案，可以節約大量費用，同時提高專業教師的科研能力和實踐操作能力。

1、PLC綜合實訓臺的總體設計

1.1 根據教學要求完成PLC 綜合實訓臺元件選型

《電氣控制與PLC 技術》課程的主要教學任務有：①PLC基礎知識；②PLC 電力拖動控制；③變頻器控制；④PLC模塊擴展；⑤人機界面智能監控控制。比較目前市面上的主流產品， 參考部分院校的實訓設備，在此基礎上結合實際情況，選用S7-200 smart 和其觸摸屏作為實訓平臺的主體，具體選型方案如表1 所示。

序號	名稱	型號	備注
1	CPU模塊	CPUST60	DC/DC/DC 36I/24O
2	數字量擴展	EM DT16	8I/8O
3	模擬量擴展	EM AM06	4I/2O
4	通信信號板	SB CM01
5	數字量信號板	SB DT04
6	模擬量信號板	SB AQ01
7	開關電源	24V100W	電源
8	開關電源	5V50W	模擬量電源（備用）
9	觸摸屏	Smart 1000 IE
10	數據線	RS PPI
11	變頻器	SINAMICSG120
12	中間繼電器		施耐德
13	開關及LED燈
14	傳感器
15	安裝板及輔材
16	電機

表1 PLC綜合實訓平臺選型方案

1.2 PLC 綜合實訓臺的總體布局

根據實訓臺的功能要求進行合理分區，綜合考慮實訓桌的尺寸和電氣元件的外形、布線走向等，實訓臺的總體布局如圖1所示：布局圖形說明：

（1）安裝板大小為（90×60）cm，材料為不銹鋼，鈑金厚度2cm。

（2）安裝板上面合理布置線槽。

（3）易損件固定不動，易損接線端外接接線端子保護。

（4）自由模塊選配電機、指示燈、傳感器及觸摸屏等，根據課題靈活運用。

PLCCPU及擴展模塊	過載保護器、空開
中間繼電器	自由模塊
開關電源	自由模塊

圖1 PLC綜合實訓臺總體布局

1.3 PLC綜合實訓臺的功能框圖

PLC綜合實訓臺的功能如圖2 所示：PLC控制器（CPU）讀取外界傳送的各種數字量信號和模擬量信號，并根據事先編制好的程序進行數據分析、處理和判斷，從而得出輸出信號，驅動繼電器或指示燈動作及輸出指令給變頻器驅動電機動作。動作控制和功能切換由操作面板完成。觸摸屏具有參數設置、顯示教學示教、設備監控和模擬調試等功能，可取代傳統的控制面板和顯示儀表，實現人與控制系統的信息交換。

圖2 PLC綜合實訓臺功能框圖

2、PLC綜合實訓臺的電路設計

實訓臺的電路設計由主回路、PLC電路、變頻電路和指示燈電路組成，如圖3～圖6所示。

圖3 PLC綜合實訓臺主電路

圖4 PLC綜合實訓臺指示燈電路

圖5 PLC綜合實訓臺的PLC回路

圖6 PLC綜合實訓臺變頻器回路

3、總結

PLC 綜合實訓臺具有結構簡單、操作方便、適應性強、實驗結果直觀、安全可靠等優點。可用于PLC有關課程的演示、實驗、實訓和畢業設計等教學環節。PLC綜合實訓臺為學生了解PLC的結構、理解PLC的工作原理及各種操作指令、掌握PLC控制程序的編寫和熟悉控制系統的調試提供了一個良好的實踐平臺，在此基礎上逐步熟悉工業系統中模擬量采集、數據處理、變頻器的設置、觸摸屏的通信等，進而向工業控制的高級階段邁進。