Multisim14在可編程邏輯控制器模擬仿真的應(yīng)用

1、Multisim14在可編程邏輯控制器模擬仿真的應(yīng)用摘要：本文介紹了Multisiml4在各類(lèi)高職院校的可編程邏輯控制器課程中的應(yīng)用，對(duì)高職院校的電工電子教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析并提出了解決方案，具體說(shuō)明了Multisiml4在PLC梯形圖仿真及輔助教學(xué)中的作用。關(guān)鍵詞：Multisim14虛擬仿真PLC梯形圖一、引言在高職院校從事多年的電工電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中，本人發(fā)現(xiàn)高職學(xué)生普遍對(duì)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程感到吃力，表現(xiàn)為學(xué)生對(duì)電路的工作原理難以理解，對(duì)單純的理論教學(xué)不感興趣，自我分析電路的能力弱等問(wèn)題，雖然都有相應(yīng)的章節(jié)試驗(yàn)，但在試驗(yàn)中，學(xué)生的安全用電意識(shí)差、對(duì)儀器儀表的使用能力弱等問(wèn)題陸續(xù)表現(xiàn)出來(lái)造成學(xué)生經(jīng)

2、常亂接線，導(dǎo)致電路元件、儀器儀表、各種試驗(yàn)箱、工作臺(tái)的人為損壞，這種現(xiàn)象在可編程序控制器及其應(yīng)用這門(mén)專(zhuān)業(yè)課中尤為嚴(yán)重，雖然有相配套的編譯仿真軟件，但都要配有相對(duì)應(yīng)的PLC設(shè)備才可以仿真，致使我校的PLC使用設(shè)備損壞嚴(yán)重，維修費(fèi)用居高不下。究其原因，主要表現(xiàn)為：（一）教學(xué)模式不合理?？删幊绦蚩刂破骷捌鋺?yīng)用一門(mén)理論性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，既要對(duì)梯形圖有一定的了解，又要通過(guò)實(shí)際動(dòng)手組裝電路進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)測(cè)量或結(jié)果驗(yàn)證，因此一直都采用先理論后試驗(yàn)的教學(xué)模式，這就造成學(xué)生沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)原理的理解與運(yùn)用存在一定的難度，往往使后續(xù)的仿真難以進(jìn)行，不能真正的提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。二）學(xué)生素質(zhì)參差不齊。目

3、前高職院校的生源高考分?jǐn)?shù)普遍不高，學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)能力較弱，學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力相對(duì)不強(qiáng)，但學(xué)生的好奇心較強(qiáng)，對(duì)新鮮事物易于接受，對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣。(三)硬件條件限制。PLC的學(xué)習(xí)大部分要以實(shí)物為基礎(chǔ)，配有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)、PLC控制器、總線及相關(guān)的軟件等，還要有真實(shí)的被控對(duì)象，無(wú)論是控制器或被控對(duì)象，基本上都體積較大、價(jià)格昂貴、維護(hù)困難等特點(diǎn)，這就給學(xué)習(xí)可編程控制技術(shù)帶來(lái)了困難綜上分析，將計(jì)算機(jī)仿真引入到PLC的理論教學(xué)事在必行。二、Multisim14電路仿真軟件介紹Multisiml4是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司收購(gòu)原加拿大的EWB基礎(chǔ)上，推出的一款以Windows為基礎(chǔ)的電路仿真工具，具有完

4、整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境，尤其在教育版中，允許用戶對(duì)梯形圖(LadderDiagrams)進(jìn)行輸入和仿真，同時(shí)又有豐富的虛擬被控對(duì)象，很好地解決了硬件條件的限制問(wèn)題，真正的做到了理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。學(xué)生可以很方便地把剛剛學(xué)到的梯形圖知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái)，是可編程序控制器及其他電工電子類(lèi)教學(xué)的首選軟件工具。三、Mutlisim14在可編程邏輯控制器Y-降壓?jiǎn)?dòng)中的應(yīng)用在PLC控制系統(tǒng)中，元器件包括梯形圖母線、輸入輸出模塊、定時(shí)器模塊、計(jì)數(shù)器模塊、輸入觸點(diǎn)、中間觸點(diǎn)、輸出繼電器、中間繼電器等，涉及的元器件庫(kù)主要包括梯形圖庫(kù)(LadderDiiadrams)、機(jī)電庫(kù)(Electrome

5、chanical)、指示器庫(kù)(Indictor)等等。(一)控制要求1、當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)Y型啟動(dòng)，并有電源、Y型運(yùn)行指示燈顯示2、Y型啟動(dòng)5秒后自動(dòng)轉(zhuǎn)成型運(yùn)行，并有型運(yùn)行指示燈顯示3、當(dāng)按下停止按鈕后，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，各種指示燈滅（二）基于PLC控制系統(tǒng)的Y-降壓?jiǎn)?dòng)的工作原理用PLC控制器模擬Y-降壓?jiǎn)?dòng)主要包括硬件電路部分和軟件部分。硬件電路的核心是PLC控制器、輸入電路、輸出電路，軟件部分采用梯形圖形式。1.IO端口分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸入地名稱(chēng)代址號(hào)輸出地址Y型運(yùn)啟動(dòng)Star1001行指示加rh曹繼電器S3（A型）S32007繼電器S4（Y型）S420062.主電路搭建

6、由于Multisim14沒(méi)有三相交流電源，因此這里用三相交流發(fā)電機(jī)3PH代替由L1、L2和L3代替三相異步電動(dòng)機(jī)的三相繞組；其他元器件可在Electro_Mechanical組件和Ladder_Diagrams組件中找到。1.梯形圖設(shè)計(jì)在主電路中，通過(guò)“繪制”-“新建支電路”操作，添加“X4星三角梯形圖”支電路，并利用Ladder_Diagrams組件中器件繪制相應(yīng)梯形圖。1.仿真驗(yàn)證利用Multisiml4中的仿真功能，觀察控制過(guò)程是否滿足Y-降壓?jiǎn)?dòng)步驟,并實(shí)時(shí)監(jiān)控梯形圖各IO端口的狀態(tài)，有助于學(xué)生更好的了解程序的含義。四、結(jié)束語(yǔ)本文通過(guò)搭建Y-降壓?jiǎn)?dòng)主電路及梯形圖，將Multisiml4引入到教學(xué)中,起到了理論與試驗(yàn)的橋梁作用，學(xué)生不必顧慮部件和儀器會(huì)損壞，能夠自由地學(xué)習(xí)，節(jié)省了時(shí)間和成本，同時(shí)也為他們將來(lái)在實(shí)驗(yàn)室中使用PLC做好了準(zhǔn)備，擺脫了對(duì)硬件的限制，為更好的學(xué)習(xí)梯形圖程序提