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驗平臺，然而現在學校使用的實驗設備大部分全部是封閉式的構造，這種構造只能讓學生按照廠家的設 定完成固定的實驗模型塊，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集合，顯然這種構造的PLC實驗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，而學校的教學特別點全部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技術所需要的實驗 設備就必須適用學生的實驗要求，保證實驗學生一人一個 工位。在這一前提下，我們提出設計研發適合學校學生實 訓特別點的PLC實驗平臺。 現有的PLC實驗設備并不能達到我們的實驗要求，如一 些實驗教儀公司生產的PLC實驗設備，PLC的寫入輸出點設 計得不規范，很容易造成設備的損壞。一旦設備損壞，維 修很不便利，而而且費用對比高。另外學生在設備上只能進 行一些實驗實操，不能實行接線實訓，更不能規范學生對 PLC接線的工序技藝要求。因此，要適用學生的實驗要求，就需 要我們自己設計制作PLC實驗臺。由于上海-教育設備制造有限公司有對比成熟的實驗設備制作工序技藝，因此學校選用與上海-教育設備制造有限公司合作的方法設計制作實驗臺，具體方法是，學校負責實驗 裝置的設計與裝配，實驗作業臺由上海-教育設備制造有限公司按學校的設計 功能數值要求制作。 一、裝置設計特別點 實驗設備主要應用繼電器隔離的方法，將交流ACAC220V的 電壓（V）與PLC的輸出點（Y點）實行隔離，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 直線DC電源驅動隔離電子回路板作業，還是要另外設計一個開關 電源來驅動隔離電子回路板作業。假設用PLC自帶24V直線DC電源 來驅動繼電器作業，那么它的輸出COM點很可能會與外部工 作電壓（V）的COM連在一起。如果是這樣的話，一旦學生將電子回路 接錯，就很容易將PLC的24V直線DC電源燒壞。基于此，筆者 認為應在外部重新設計一個24V的直線DC開關穩壓電源，用它 來驅動隔離電子回路板作業，這樣容易出現的安全隱患就可以 消除了。 電子回路原理圖的設計。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的直線DC繼電器實行隔離。在 Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27之間應用24個24V的直線DC繼電 器實行隔離，隔離作業電壓（V）由24V的開關穩壓電源提供，原 理圖如下圖所示。 圖　輸出點隔離電子回路 電子回路中的三個模型塊分別是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個直線DC繼電器控制，它的驅動電源就是24V的直線DC開 關電源。此電子回路圖下面的三個模型塊是24個繼電器的常開觸 點。它的作業原理是，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作業電壓（V）相連接。這樣做的好 處是避免作業電壓（V）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，便利設備維護。筆者主要用 Protel Dxp電子回路制作系統實行電子回路的設計，并作好印刷電子回路 板圖，委托廠家制板。對于開關電源，考慮高溫對電子回路的 影響，筆者設計時提升了開關電源的負載能力，加大了散 熱裝置。 二、技術功能 作業臺主電子回路作業電壓（V）380V，PLC控制電子回路作業AC電壓（V） 220V、DC電壓（V）24V。 穩壓電源的主要功能數值為：AC寫入電壓（V）220V，DC輸出電 壓24V，規格限定輸出電流（A）6A。 作業環境：溫度（℃）－10℃～40℃，相對濕度＜85% （25℃)。 裝置容量（KV）：＜200V·A。 外觀尺寸：1350mm×650mm×700mm；支撐架為L形支撐架， 800mm×700mm。 三、實驗臺的基礎配備 實驗臺的基礎配備見下表。 實驗臺基礎配備表 序號 實驗器件材料 數量 規格 1 三相斷路器 1 380V 2 一相斷路器 1 220V 3 熔斷器 6 3A 4 熱繼電器 2 JR36 5 交流ACAC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 一相插頭 1 一相，220V 10 FX2N系列PLC 1 FX2N－48MCR 11 指示燈 8 AC220V，DC24V 12 按鈕 8 可自定 13 實驗連接線走線槽 BVR 0.5mm 2 14 電機 2 三相異步電機 雙速電機 四、實驗項目 實驗項目可以完成中、高級維修電工PLC考核項目的技 能實操。 在整個設備的裝配與制作過程中，讓學生參與其中， 這樣既能提升學生對PLC的認識，也能增強學生的實際動手 能力。 2012年10月，新的實驗設備投入到學生的實驗教學中， 經過一個學期左右的使用證明，該實驗裝置的設計合理。從 投入使用到學期結束，實驗設備沒有出現任何問題，一直能 夠保證教學的正常使用。由于新的實驗設備是與廠家合作制 造的，所以實驗設備的外觀更加漂亮、設計更加合理。 該實驗裝置應用了開關電源實行PLC輸出點的隔離， 可以使PLC的作業更加平穩可靠，解決了在PLC實驗過程中 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。這樣的實驗設備電子回路簡便，對比適合學 生的特別點，使他們更容易掌控把握，提升了實驗效果。 經過PLC實驗裝置的設計制作，提升了教師解決實際問 題和研發課題的能力，為今后的教學設備的自主研發提供 了寶貴的經驗。