基于PLC的液压自动控制系统创新实验研究.pdf

1 lI8 似 基于P L C 的液压 自动控制系统创新实验研究 I nno vat i on e xper i m ent r esear ch of hydr aul i c aut om at i on cont r oI s ys t em bas ed on PL C 陈秀娟 C HE N X i u - i u a n 贵州轻工职业技术学院．贵州 5 5 0 0 0 5 摘要传统的教育方式是按照教材来进行的，而社会发展的需求更强调学生的知识运用能力和学科 综合能力的发展。P L C 技术和液压技术是两类； 同的技术 ，但是，将它们结合起来进行创新 实验，有着社会实践上的价值和意义。本文结合教学经验 ，将两者结合起来进行创新实验 ， 获得了良好的教学效果。通过这项实验 ，不仅加强了学生的知识运用能力和创新精神的培 养，而且还加强了学生独立的面对问题和解决问题的能力。 关键词 P L C；液压传动；创新实验 中圈分类号T P 2 7 3 文献标识码 A 文章编号1 0 0 9 - 0 1 3 4 2 0 1 2 0 8 上 -0 0 7 3 - 0 2 D o i 1 0 ． 3 9 6 9 }／ J ． i s s n ． 1 0 0 9 -0 1 3 4 ． 2 0 1 2 ． 8 上 ． 2 1 0 引言 社会 的发展要 求高校 的教育也不断的发展和 变化。随着高校的课程建设 的不断更新和改进 ，作 者也发现高校 的教育过程 中，P L C的液压 自动控 制 的实验和创新有 着一定 的不足之处 ，这些不足 之处 的存在 ，对于学校的教学效果 的实现 ，对于 培养 出具有一定的动手能力和创新思维能力的学 生 ，都有着一定的制约作用。传统的教学中，P L C 和液压技术是两 门独立的课程 ，并且在实验环节 方面，都没有把两者统一和结合起来进行 。但是， 对于 当今社会的发展和需求而言 ，需要学科之 间 相互交叉和联系起来 ，进行分析研究和应用。P L C 液压技术在高校教学 中结合起来进行实验 ，有助 于学生充分的联 系自己的知识和能力 ，并 将其融 会贯通起来，解决一 些社会 发展中所 出现 的一些 实际的问题。同时，还可 以加强学生对于 多种技 能和能力的掌握和学习 ，并 在一定程 度上 进行有 效的创新，培 养出社会所需 要的学科 交叉 的综合 型人才，可以更好的满足社会发展的需要。 1 创新实验的实施 1 ． 1实验器材的准备 实 验器材 的准 备对 于实验 的顺利 进行 来说 ， 有着非常重要的作用。在实 验的开始阶段，对 实 验器材 的准备 ，主要包括液压元件 ，P L C 以及一 些开关按钮 、电源模块 等。这 些器材 的准备，有 助于下一步开 展实验。其 中，液压元件借助于原 有的继电器控制液压实验 台，如液压泵 ，阀，液 压缸等。控制器的核心 P L C借助于机 电控制实验 室的 P L C模块。在创新实验中，可能会用到的输 入 开关 ，如各个液压缸的手动按钮 ，启动、停止、 急停等 ，可 以采用机 电控制实验室的开关实验板。 在实 验器材 的准备 阶段 只需要购买 电源模块及一 些相关的器件。 1 ． 2 创新实验的实现过程 P L C液压 自动控制实验的创新 中，主要是根 据学生 的意愿进行 自己的命题 ，并根据 自己的命 题进 行实验方案的设计和实践操作。其 中，学生 在根 据 自己的意愿选择 适 当的实验命 题的时 候， 可以根据以下四个步骤来进行。 首先 ，学生可以通过 自己的知识能力和系统 ， 在查询相关 的资料之后确定相应 的课题 ，并 设计 出 自己的实验题 目。同时 ，学 生的 自我命题 还要 求 何一定 的实践上 的意义 ，并 且还要有一定的难 度和复杂度 ，并 不能简单的重复以往教学过 程 中 的那种 P L C和液压技 术独立的实验方案，而是要 将两者紧密的结合起来 ，并 有一定的实际意义的 工程案例 。 其次 ，在 方案的提交过程 中，不仅要提 交相 应的课题 内容和研究的实际意义 ，还要设计 出相 应的液压 系统原理 图和 电器控制原理图等 ，这些 提 交的方案 ，在 经过 自己的老师的核定之后，才 可以开始实施 。 收稿日期2 0 1 2 - 0 3 -1 2 作者简介陈秀娟 1 9 6 3 一，女，贵州毕节人，副教授，研究方向为机电一体化技术。 第3 4 卷第8 期2 0 1 2 - 8 上 【 7 3 】 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 訇 化 第三 ，在 实验的过程 中，要进行软件 的编程 和模拟。学生首先根据 自己的设计方案 ，来进行 软件 的编程，有助于下一步的模拟实验。在软件 编程完成后，要进 行软件 的模拟实验 ，在 发现模 拟实 验 中出现 问题 的时 候要及 时的修正。其次 ， 还要 进行搭接 液压 回路及控 制 系统 的硬 件 电路 ， 找 出实验所需的液压元件 ，根据液压原理 图搭接 液压 系统。接下 来的事情 ，就是要根据试 验的方 案设计 ，来找到所需要的低压电器 ，如光电开关 、 行程开关 ，一些中间继 电器 等，根据电气控制线 图组建硬件 电路。在这个过程 中，需要学生进行 独立 的操作 和完成 ，而不 能太强调教 师的作用。 教师在实验 的最后 ，需要核查一遍 电路 图，避免 学生 因为粗心或者各种原因接错 电路而导致电器 被烧坏的事情发生。 同时，还要注意，在学生进行 P L C液压控制 图I 立即指令应用示例 图2 过程控制梯形 图 【 7 4 】 第3 4 卷第8 期2 0 1 2 8 上 系统的设计时 ，相应的编写程序虽然很多，但是要 根据设计中所需要的特点，来加强每个动作的按照 规范和顺序执行 ，以保证机械运作的有条不紊，避 免造成混乱的局面。图 1 为立即指令应用示例 ，图 2为机械手动作过程控制 的梯形图。机械手的动作 执行过程如下 系统启动 ，机械手处于待料状态 ， 获取取料信号 ，机械手开始运作 ，从原点出发按工 序 自动循环工作，直到接受停止信号 ，机械手在完 成最后一个周期的工作后返回原点，自动停机。 最后 ，要求学生对实 验的结果进行说 明和填 写 相关 的资料 ，而对实验进行答辩和总结 ，有助 于 学生养成科学谨慎的精神 ，也有助于提高学生 的创新思维和学科综合能力。 2 实验的效果分析 对实验 的效果和结果而 言，创新实验还是有 着很大的优点的。 首先，创新实验需要学生 自主的进行实验的 准备和实验的设计。学生不再单纯的依赖书本上所 设定的实验项 目，而是首先必须要了解到相关的知 识和内容 ，然后才能设计出试验的主题 ，并且这个 主题还要求有实践上的价值和意义。为了让更好的 进行和完成实验 ，学生必须要进行资料的查阅，并 将知识结合起来 ，而不是仅仅停留在课堂上和书本 上 ，才能设计 出实验 的项 目和主题。在这项实验 中，学生的主动学习能力和查阅自己所需要的资料 的能力都有了明显的提高 ，学生的创新能力和资料 运用能力都有着很大的提高。 其次，学生在实验前要确定实验方案 ，并且 自 行设计实验内容。在这种情况下 ，学生可以根据 自 己的情况选择 自己感兴趣的事物。在进行大胆的想 象和构思之后，要有勇气和能力将 自己的构思变成 现实的具有可行性的实验方案 ，这对于调动学生的 创新兴趣和能力而言 ，都有着很大的作用。而且， 学生要对实验的方案进行反复的推敲和设定，有助 于强化学生的 自主性和动手实验能力。而同时 ，创 新实验要求学生自己动手完成实验 中各个环节 ，包 括最后调试，对实验中出现得各种现象进行分析 ， 学生 的观察力、想象力、应用能力、独立思考能 力、逻辑判断能力、创新能力得到了较好地展现和 培养 ，而这些能力恰恰是创新人才所应具备 的素 质 ，是适应当今社会发展的必备条件 。 【 下转第7 8 页】 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 生 訇 似 地理数据文件全部读入内存 ，提高地 图刷新速度。 对于存放在 o r a c l e 数据库中的飞机报文信息，在每 一 条报文信息中，分别存放飞机的经度、纬度信息 及高度信息。由监控程序获取数据并显示。飞机报 文量大，用数据库的方式统一存放在服务端，并提 供给用户历史记录查询的功能。 系统使用分区表进行报文的存储是非常 明智 的作法 ，可以大大提高数据库性能。使 用分 区表 的优点在于 1 增强可用性 如果表的某个分区出现故障 ， 表在其他分区的数据仍然可用 ； 2 维护 方便如 果表的某个分 区出现故障 ， 需要修复数据 ，只修复该分区即可； 3 均衡 I ／ O可以把不同的分区映射到磁盘以 平衡 I ／ O，改善整个系统性能； 4 改善查询性能 对分区对象的查询可以仅 搜 索 自己关心的分区，提高检索速度。而最主要 的优点则是，对分区表进行操作 与其它表是一样 的，因此 ，不 必担心使用 了新 的技术而增加数据 库开发及维护的难度。 4 结论 本文运用监理质量控制方法对广域 网飞机动态 监控系统严格按照监理质量控制框架 ，充分展现了 监理质量控制的思路和具体实施方法 ，取到了良好 的质量控制效果。 从航空事业发展的现状来看，空中交通地理信 息系统将在未来几年取得更为广泛的应用。该套理 论体系能否在以后的系统建设 中发挥作用 ，值得期 待。我国计划用 l 5～2 0年的时间，建成新一代航 行 系统 。在新 系统 中将 同时使用 ADS和雷达两种 监视手段进行监视。如何利用现有的资源和系统 ， 运用最先进的、最适用于本领域的技术开发出可靠 性强、易维护、可扩展的新系统 ，是承建方、监理 方都值得思考的问题 ，也是共同推进这一领域地理 信息系统的应用研究与发展的源动力。 参考文献 【 1 】王明军． 面向对象技术在空管地理信息系统中的应用【 J 1 ， 中国民航飞行学院学报． 2 0 0 4 3 ． 【 2 】陆守一． 地理信息系统[ M】 ， 高等教育出版社． 岛 岛‘ ． 岛‘ {出‘ 蠡 蠡● 岛‘ 岛‘ 岛‘ 岛 } 霸‘ 岛‘ {禹 翕‘ 出I 翕‘{翕 兜‘ 岛 品‘ 岛‘ 【 上接第7 4 页】 第三 ，在 传统的教学方式和教学过程 中，教 师都是按照事先计划好 的教学 内容和教学方式来 进行授课和教导学生的，而学生也按照教 师的设 定一步一步的前进 ，这种方式虽然有助于 学生谨 慎行事和养成规矩的 习惯 ，但是却使学生 缺乏 自 我探索的能力和机会 。学生缺乏创新的思想 ，不愿 意对 问题进行深层次的探索和思考 ，在这种情况 下 ，学生的科学精神和创新思维很难养成。而在创 新 的实验 中，学生根据 自己的兴趣爱好进行实验 项 目的设 定，实验的程序 的编写和实验内容的模 拟 ，并在 出现问题和状况的时候，主动的去探 寻 问题的原因，并寻找出解决的方式和途径。在这种 情况下 ，学生由原来的被动学习变成主动的学习， 并且 ，学生在这种探索精神和探索行动的熏陶之 下 ，其创新思维和意识也会有很大的提高。 3 结论 基于 P L C 的液压系统 自动控制创新实验有别 于传统的实验项 目和实验方式 ，对于学生的求知 欲和探索精神的培 养，都是极为有效的。教师在 [ 7 8 1 第3 4 卷第8 期2 0 1 2 - 8 上 学生学习专业知识 的基础上 ，要求学生综合 自己 的能力和知识，结合学科之间的特点，要求学生 进行创新性 的实验 的设计和操作 ，对于学生的综 合能力的培养，都是极为有益 的。同时，创新实 验将 P L C技术和液压知识结合起来，有助于学生 将书本上的知识转化为实际运用的能力，还可 以 提高学生在遇 到实际问题时候的求知精神 和解决 问题 的能力。创新实验 ，不仅 有助于培 养出机 电 一 体化 的复合 型人才 ，满足学 生的发展 的需求 ， 也有助于满足社会的发展的需求。 参考文献 【 1 】彭坤， 胡爱平， 唐元洪． 大学生创新计划在创新人才培 养 中的作 用【 J 1 _ 中国教育 教学杂志 高 等教育版 ， 2 0 0 6 ， 1 2 1 4 5 ． 【 2 】王英华， 徐家宁， 魏士刚， 等． 基础化学创新实验教学的 研究与实践【 J 】 _ 实验室研 究与探索， 2 0 0 8 ， 2 7 9 ． [ 3 ]易红． 高校实验教学与创新人才培养f J 1 ． 实验室研究与 探索， 2 0 0 8 ， 2 7 2 ． 【 4 】吴元喜， 谢青， 张晓昱， 等． 提高本科生研究试验水平的 措施【 J 】 ． 实验室研究与探索， 2 0 0 9 ， 8 9 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m