浅谈PLC在职工技能培训方面的实际应用
胡俊祥 赵 辉 马洪伟
中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062
摘 要 ：本文所介绍的是在现代化高铁事业蓬勃发展时期，中车长客股份公司在职工技能培训方面一次全新尝试，将先进的PLC技术与职工技能培训有机结合，研发团队利用可编程逻辑控制器(PLC)结合继电拓展转换组件，圆满完成了“调试操作技能实训装置”网络构建工作。文章通过介绍“调试操作技能实训装置”网络构建的前期背景、设计理念、构建方式及执行效果为读者展示了其先进性、可靠性、适用性。
关键词 ：PLC；拓展；网络；高铁；职工技能培训
随着电气化铁路进程的不断深入发展，现在已经步入高铁时代，列车越发朝着更安全、更稳定、更快捷的方向发展，对企业员工技术技能水平提出更高要求。但如何在不影响产品实物质量和生产进度的同时，让职工技术技能培训与实际生产工作更贴近、更吻合，成为企业培训机构的重大课题。最终在长客人智慧的凝聚下六套“调试操作技能实训装置”悄然诞生，其中可编程逻辑控制器(PLC)的引入和继电拓展转换组件的设计起到了至关重要的作用。真实的构建了动车组网络控制功能，使动车组各大功能模块的达到高度仿真，不但可以准确的模拟现车的各项功能，而且通过预置的开关可以模拟相关实车的故障问题，让受训的职工在不对产品质量造成损害的同时，切合实际的完成了对自身技术技能的有效提升。
一、利用PLC进行网络构建的前期背景
为了满足新时期职工技能培训的需求，给职工营造一个真实、贴切的培训平台，长客股份公司于2011年初建立“调试操作技能实训装置”研发团队，经过近4个月的研发实训装置正式投产，在短期内如何呈现出与真实的动车组完全一致的仿真模拟功能效果又成为摆在面前百思不得其解的攻坚难题。因为真实的动车都是网络控制，如果购买六套现车使用的网络设备其成本过于高昂，如果不设置网络控制又无法达到预期效果，正当此时PLC技术的引入帮助团队走出了困局。PLC是可编程逻辑控制器，其优点在于结构灵活、节省空间、低成本、可靠性强、传输质量高、速度快、带宽稳定，借此团队决定采用PLC作为替代产品进行“调试操作技能实训装置”网络构建。
第四步计算各图书馆四大标准分数。标准分数=(x-μ)/σ(其中x=第二步中人均率，μ=平均人均率，σ为标准差)。
二、利用PLC进行网络构建的构建方式
结合系统的控制要求，采用了三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控制器，并通过继电拓展转换组件将24目(实际使用22目)有源输出转换为26对无源触点供系统使用。由于各功能模块是可拆卸的分体结构，为方便使用所以在设计时各功能块与继电拓展转换组件采用通用快速接口，实现不同模块可通过一套接口与网络系统实现快速连接。为防止各接口出现链接错误采用了硬件防插错结构设计。
继电拓展转换组件为安装方便采用滑道式固定结构，为节省空间采用多级层式布局，为了便于观察工作状况，还特设计了工装状态指示。通过继电拓展转换组件和可编程逻辑控制器的结合构成新系统，承载各功能模块，另外这套系统设计了自动识别机构，能够达到智能化自动识别不同的功能模块，并输出相应的工作程序，避免了人工识别切换造成错误的机率。
三 、利用PLC进行调试操作技能实训装置网络构建各系统接口参数
由于具体软件程序涉及行业保密内容，所以在这里不作详细讲解，针对网络系统与各功能模块的逻辑关系，如下：输入端COM的X0、X1、X2接通9芯公插座1、2、3针；输入端COM的X10、X11、X12、X20、X21、X22接通9芯母插座1、2、3、6、7、8针。
这里需要特别强调的是在进行编程的时候必须注意“至位优先”与“复位优先“的问题，如果这个问题解决不好将会出现虽然梯形图完备，但软件程序存在漏洞，导致系统无法完全实现所有预想功能。
四、利用PLC进行网络构建的应用效果
直观化，即在新闻报道中采用图表的形式，从而让读者更加直观地了解到主要信息。 下面这篇新闻恰当使用图表，通过与文字的配合，达到直观化、一目了然的效果。 在2017年5月29日的新闻报道《在建设中国新丝绸之路中，英国将如何扮演重要角色？》中，撰稿者专门用一个小节来论述“中国的新丝绸之路”，并提供了下面这样的一幅图片，从而清晰地标注出“一带一路”战略的基本状貌以及所涉及的区域。
通过PLC和继电拓展转换组件相结合进行“调试操作技能实训装置”网络构建，不但大大降低了成本投入，而且完全实现了对动车组各项网络功能完全一致的仿真模拟，效果真实的呈现在受训职工面前，仅以受电弓系统为例，可以实现正常升弓、旁路状态升临弓、正常降弓、紧急快速降弓、弓网压力监控、升弓换端等等动车组真实现车功能。
经过实践验证这套网络系统，结构小巧，设计精妙，运行稳定，执行快捷、准确，便于维护保养，完全符合预期设计构想标准。其强大的功能和优越的性能在日常职工技能培训中得以充分展现，并且在两届国家级二类技能竞赛中被选定为实作技能考试中动车组故障排除考试项点的考试设备，在赛会期间其稳定的性能得到大赛组委会的充分认可。
五、结论
综上所述，“调试操作技能实训装置”的，使受训学员的实际操作培训真正成为了一项生动可见，操作性极强的实践活动，不再只是抽象可畏的教程。通过PLC和继电拓展转换组件构建网络系统的设计更是点睛之笔。真实的构建了动车组网络控制功能，使动车组各大功能模块的达到高度仿真，让学员能够亲自操控，实际动手，真实感受，快速有效的提升自身技术技能水平，从而最大限度的激发学员学习兴趣。同时即不对实际产品质量造成损害，又不会对生产进度产生影响，并且构建这种网络结构所需的费用投入比较适中，即经济又实用，所以说PLC在职工技能培训方面的实际应用存在极大的应用和推广空间。
这一结论与全国能源强度的空间分布图相一致。中国30个省市区的能源强度在空间上表现出明显的不均衡性，中西部省区的能源强度呈现为高强度集中，而东南沿海地区能源强度为低强度集中，整体呈现阶梯状分布，体现出空间异质性。2004年除东南沿海少数省份和重庆外，中西部省份能源强度均在2.96吨标准煤／万元以上，而2017年只有宁夏和青海明显偏高，在3.0吨标准煤／万元以上，全国整体能源强度水平下降趋势明显。
参考文献 ：
[1]张泽荣.可编程序控制器原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004．
[2]顾战松，陈铁年.可编程控制器原理与应用[M].北京：国防工业出版社，1999.
作者简介 ：胡俊祥(1978-)，男，吉林长春人，本科，高级技师，研究方向：铁路客车制造。