技工院校電氣技術專業PLC技術及應用課程教學需要具備一個好的實訓平臺，然而現在學校使用的實驗設備大部分都是封閉式的結構，這種結構只能使學生按照廠家的設 定完成固定的實驗模塊，很難培養學生的創新思維和設計 能力。而技工院校注重培養學生的動手實踐能力，需要讓 學生很好地與生產實踐相結合，顯然這種結構的PLC實訓設備不適合學校教學的需要。 筆者所在技工學校電氣技術專業培養的學生主要分 為以下幾個類型：一是中技班，二是雙高班，三是初中技 師與高中技師班。學校學生人數，在一個年級階段就達到 200多人，而學校的教學特點都是要求每個學生學會技能操 作，因此作為電氣技術專業必修課的PLC技術所需要的實訓 設備就必須滿足學生的實訓要求，確保實訓學生一人一個 工位。在這一前提下，我們提出設計開發適合學校學生實 訓特點的PLC實訓平臺。 現有的PLC實驗設備并不能達到我們的實訓要求，如一 些實驗教儀公司生產的PLC實驗設備，PLC的輸入輸出點設 計得不規范，很容易造成設備的損壞。一旦設備損壞，維 修很不方便，而且費用比較高。另外學生在設備上只能進 行一些實驗操作，不能進行接線訓練，更不能規范學生對 PLC接線的工藝要求。因此，要滿足學生的實訓要求，就需 要我們自己設計制作PLC實訓臺。由于上海頂邦教育設備制造有限公司有比較成熟的實訓設備制作工藝，因此學校選擇與上海頂邦教育設備制造有限公司合作的方式設計制作實訓臺，具體方式是，學校負責實訓 裝置的設計與安裝，實訓工作臺由上海頂邦教育設備制造有限公司按學校的設計 參數要求制作。 一、裝置設計特點 實訓設備主要采用繼電器隔離的方式，將交流220V的 電壓與PLC的輸出點（Y點）進行隔離，從而達到保護PLC內 部繼電器的功能。在這里我們主要考慮，是用PLC本身24V 直流電源驅動隔離電路板工作，還是要另外設計一個開關 電源來驅動隔離電路板工作。假設用PLC自帶24V直流電源 來驅動繼電器工作，那么它的輸出COM點很可能會與外部工 作電壓的COM連在一起。如果是這樣的話，一旦學生將電路 接錯，就很容易將PLC的24V直流電源燒壞。基于此，筆者 認為應在外部重新設計一個24V的直流開關穩壓電源，用它 來驅動隔離電路板工作，這樣容易出現的安全隱患就可以 消除了。 電路原理圖的設計。以三菱FX-2N系列為例，在它的 輸出點（Y點）設計一塊隔離板，用以保護PLC內部設備。 設計思路是，輸出點用24V的直流繼電器進行隔離。在 Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27之間采用24個24V的直流繼電 器進行隔離，隔離工作電壓由24V的開關穩壓電源提供，原 理圖如下圖所示。 圖　輸出點隔離電路 電路中的三個模塊分別是FX－2N系列的24個輸出點 Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27。我們將這部分改成用外部 的24個直流繼電器控制，它的驅動電源就是24V的直流開 關電源。此電路圖下面的三個模塊是24個繼電器的常開觸 點。它的工作原理是，當PLC有輸出時，先接通外部的繼電 器，由外部繼電器的觸點與工作電壓相連接。這樣做的好 處是避免工作電壓直接與PLC內部觸點連接，可以有效保 護PLC，延長PLC的使用壽命，方便設備維護。筆者主要用 Protel Dxp電路制作軟件進行電路的設計，并作好印刷電路 板圖，委托廠家制板。對于開關電源，考慮高溫對電路的 影響，筆者設計時提高了開關電源的負載能力，加大了散 熱裝置。 二、技術性能 工作臺主電路工作電壓380V，PLC控制電路工作AC電壓 220V、DC電壓24V。 穩壓電源的主要參數為：AC輸入電壓220V，DC輸出電 壓24V，額定輸出電流6A。 工作環境：溫度－10℃～40℃，相對濕度＜85% （25℃)。 裝置容量：＜200V·A。 外形尺寸：1350mm×650mm×700mm；支架為L形支架， 800mm×700mm。 三、實訓臺的基本配置 實訓臺的基本配置見下表。 實訓臺基本配置表 序號 實訓器材 數量 規格 1 三相斷路器 1 380V 2 單相斷路器 1 220V 3 熔斷器 6 3A 4 熱繼電器 2 JR36 5 交流接觸器 6 AC220 6 開關電源 1 24V 7 隔離板 1 24V 8 接線端子 1 JX-1015 9 單相插頭 1 單相，220V 10 FX2N系列PLC 1 FX2N－48MCR 11 指示燈 8 AC220V，DC24V 12 按鈕 8 可自定 13 導線走線槽 BVR 0.5mm 2 14 電動機 2 三相異步電動機 雙速電動機 四、實訓項目 實訓項目可以完成中、高級維修電工PLC考核項目的技 能操作。 在整個設備的安裝與制作過程中，讓學生參與其中， 這樣既能提高學生對PLC的認識，也能增強學生的實際動手 能力。 2012年10月，新的實訓設備投入到學生的實訓教學中， 經過一個學期左右的使用證明，該實訓裝置的設計合理。從 投入使用到學期結束，實訓設備沒有出現任何問題，一直能 夠保證教學的正常使用。由于新的實訓設備是與廠家合作制 造的，所以實訓設備的外觀更加漂亮、設計更加合理。 該實訓裝置采用了開關電源進行PLC輸出點的隔離， 可以使PLC的工作更加穩定可靠，解決了在PLC實訓過程中 由于輸出點接線錯誤而造成設備損壞的問題。同時對PLC的 COM點做了改動，由原先復雜的5個COM點，改成現在的3組 輸出，3個COM點。這樣的實訓設備電路簡單，比較適合學 生的特點，使他們更容易掌握，提高了實訓效果。 通過PLC實訓裝置的設計制作，提升了教師解決實際問 題和開發課題的能力，為今后的教學設備的自主研發提供 了寶貴的經驗。