可編程控制技術(shù)的分層次教學(xué)模式探討可編程控制技術(shù)的分層次教學(xué)模式探討

Abstract：Withthechangeofclasshourresultingfromthereformofhighervocationalcollegeeducation，traditionalteachingconceptsandmodelsarenolongersuitabletothecurrentdemandofsocialdevelopment；nolongermeetthequalityrequirementstothestudentsofhighervocationalcollegesaswell.ItisessentialtoemploytheteachingatdifferentlevelsinthePLCcurriculum.Startingfromthepracticalteachinglinks，onthebaseofelectriccontroltheories，teachingsystemthattakesthestudentasmainbody，theteachersasleadingfactorissupposedtobuiltupgraduallyintheteachingprocedurefromPLC，functioncommandadvancedprogramtoextendedmodule.

Keywords：modelofteaching；buildingupofcurriculum；PLC；ladderdiagram

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1006-4311〔2022〕08-0225-03

0引言

?電氣可編程控制原理與應(yīng)用》是電氣自動化、機電一體化專業(yè)的重要的專業(yè)課之一，它是上世紀70年代以來，在繼電器控制技術(shù)與計算機控制技術(shù)的根底上開展起來的一個新型工業(yè)控制設(shè)備，它以微處理器為核心、集控制技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)為一體，被廣泛應(yīng)用于裝配生產(chǎn)線、機床、電梯、柔性制造等自動化控制的各個領(lǐng)域中。是學(xué)生掌握現(xiàn)代控制技術(shù)的根底，也是學(xué)生們認識現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)開展過程的一個站點。在教學(xué)的過程中我們應(yīng)當使學(xué)生即掌握傳統(tǒng)的繼電控制技術(shù)，又要對現(xiàn)代控制技術(shù)有一個新的認識了解，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力，經(jīng)過多年的教學(xué)探索總結(jié)分層次的教學(xué)模式。

1電氣控制根底環(huán)節(jié)能力的培養(yǎng)

結(jié)合教育部對于高職教育的根本要求，強調(diào)對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)，動手能力的培養(yǎng)，所需一定的理論根底，并強調(diào)理論必須、夠用的根本原那么。

1.1低壓電器的拆裝電氣控制的根本元器件低壓電器，在這局部內(nèi)容的講解時，對其原理只作簡單介紹，重點是采用實物講解，要求學(xué)生對各種典型的電器進行拆卸組裝，知道學(xué)生掌握各種電器的功能、作用和各局部的名稱。比方交流接觸器，我們要求學(xué)生對主觸點、常開、常閉輔助觸點、線圈和其他局部的功能熟練掌握。采用該辦法，教師講授起來比擬輕松，學(xué)生也比擬感興趣，學(xué)生對低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能也比擬熟悉，為后面的控制及簡單的維修打下堅實的根底。

1.2控制線路的讀圖電氣控制圖不管是簡單或復(fù)雜都遵循著一定的原那么和規(guī)律，都可以看成是由一些簡單的根本控制環(huán)節(jié)組合而成。因而首先給學(xué)生介紹一些典型的根本控制環(huán)節(jié)，比方電機的點動、連續(xù)控制、正反轉(zhuǎn)控制、自動往返控制和順序控制電路圖。要求他們一定記住該電路圖，到達自己會畫的目的。通過老師的講解使學(xué)生能夠理解圖中的各個元件及符號，并理解該電路的工作過程和各個元器件的動作順序。特別要注意的是主電路與控制電路通常是分開畫的，統(tǒng)一電器元件的各個局部在電氣控制圖中并不是集中在一起，一定要求學(xué)生能夠?qū)D中的某個原件和實物上的某個局部一一對應(yīng)起來。

2可編程控制器根本指令環(huán)節(jié)能力的培養(yǎng)

在?電氣可編程控制原理與應(yīng)用》課程中，簡化了對其原理、結(jié)構(gòu)的講解，重點介紹其根本指令、編程的辦法、PLC流程控制的設(shè)計及其在實際生活中的應(yīng)用等。

2.1PLC根本指令目前我校PLC實驗室采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列PLC，F(xiàn)X2N-32MR、FX2N-32ER、FX2N-4DA、FX2N-2AD模塊10套。FX2N根本指令共有27條、步進指令2條。重點講解輸入/輸出指令、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器，其次為單接點指令、連接導(dǎo)線指令、回路分支指令、邊沿指令等，以及編程中應(yīng)該考前須知。

①梯形圖中的連接線〔相當于導(dǎo)線〕不能相互交叉，并且只能水平或垂直繪制。②梯形圖中的接點一般只能水平繪制，不能垂直繪制。③各種繼電器線圈只能與右母線連接，不能與左母線連接。④接點不能與右母線連接。⑤接點中的“電流〞只能從左向右單方向流動，不能出現(xiàn)反向流動的現(xiàn)象。

2.2PLC編程PLC的編程辦法組要有5種，它們分別是梯形圖、指令表、結(jié)構(gòu)化文本語言、順序功能圖、功能塊編程語言。重點講解梯形圖編程，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計辦法有很多，主要講解“移植〞法和“功能順序圖〞法。下面講述一個PLC技術(shù)在繼電控制電路項目改造方面的應(yīng)用。示例電機正反轉(zhuǎn)控制，將其改造為PLC控制。①傳統(tǒng)的繼電控制電路圖如圖1所示。

②設(shè)計出I/O接線圖如圖2所示。

③輸入、輸出設(shè)備分配表如表1所示。

④梯形圖如圖3所示。

該電路實現(xiàn)的是當按下X0〔SB2〕后，Y1〔KM1〕得電電機正轉(zhuǎn)，當X1按下〔SB3〕后Y1失電，Y2〔KM2〕得電電機反轉(zhuǎn)。該電路具有按鈕、觸點雙重互鎖的功能可靠的保證電機的正反轉(zhuǎn)功能，且不會出現(xiàn)相間短路的事故發(fā)生。歸納出電路中出現(xiàn)的輸入、輸出設(shè)備熱繼電器，根據(jù)以上分析做出I/O編號設(shè)置，見表1所示。該梯形圖也能保持與繼電器控制電路的習(xí)慣相一致。不會給編程帶來麻煩，接著用PLC的軟元件取代原來的電氣符號及設(shè)備編號，即采用“移植〞法，按原電路圖的邏輯關(guān)系對照翻譯，再經(jīng)過整理后得到了將電氣控制電路轉(zhuǎn)換為PLC控制的梯形圖。在完成相關(guān)接線局部，并將該程序輸入PLC進行調(diào)試后系統(tǒng)運行正常。

3PLC功能指令

FX2N系列的功能指令主要用于數(shù)據(jù)傳輸、運算、變換及程序控制等功能共有128條，由于可課時關(guān)系不可能將128條指令全講，主要介紹一些常用的根本的指令功能和格式及執(zhí)行的方式。我們以送貨小車的控制為例來講述功能指令的應(yīng)用。

線路上共有0#～7#共8個站點，每個站點各設(shè)一個行程開關(guān)和一個呼叫按鈕。要求無論小車在哪個站點，當某一個站點按下按鈕后，小車將自動行進到呼叫點。小車行走示意圖如圖4所示。

I/O接線圖及I/O分配表省，我們可以得到小車梯形圖如圖5所示，該例題只要求小車正反轉(zhuǎn)并能辨認8個站點，由于這8個記憶狀態(tài)不需要輸出〔即小車的位置〕，存儲在D0存放器中，呼叫信息存儲在D1中〔即呼叫站點位置〕，通過比擬D0與D1判斷小車的左行〔即Y10=1〕還是右行〔即Y12=1〕還是停止狀態(tài)〔即Y11=1〕。若當前小車位置如圖4所示，〕0#工位，那么存放器D0的數(shù)據(jù)為00000001。如果此時3#工位呼叫即SB4按下，那么存放器D1的數(shù)據(jù)為00001000，執(zhí)行指令CMPD0D1Y10后，因D1>D0Y12=1小車左行。當然該例題也可以用根本指令完成，但其梯形圖相對要復(fù)雜一些。

4PLC擴展模塊

在電氣設(shè)備的控制中存在大量的開關(guān)量，用可編程控制器的根本單元就可以直接控制，但在生產(chǎn)中常常要對模擬量〔如壓力、溫度、流量、速度、和位置〕驚醒控制，就要利用特殊功能模塊，模擬量輸入〔FX2N-2AD〕輸出模塊〔FX2N-4DA〕。下面以〔FX2N-2AD〕輸入模塊的梯形圖為例，如圖6所示。

將FX-4AD特殊功能模塊安裝在根本單元右邊第一個位置，即0號模塊。設(shè)置CH1、CH2為電壓輸入，平均采樣次數(shù)為4次，CH1中的平均值寄存到D0中，CH2中的平均值寄存到D1中，用M10～M25寄存錯誤狀態(tài)信息，根據(jù)以上情況編制的梯形圖如圖7所示。

5結(jié)束語

要想建設(shè)一個具有特色的專業(yè)課程，課程改革是關(guān)鍵因素之一，作為機電一體化、電氣自動化專業(yè)的核心課程，PLC應(yīng)用技術(shù)課程的改革迫在眉睫，