如何進(jìn)行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計(jì)和實(shí)施

如何進(jìn)行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計(jì)和實(shí)施如何進(jìn)行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計(jì)和實(shí)施

中圖分類號(hào)：TP391.6

電氣可編程序控制器〔簡(jiǎn)稱PLC〕，是電氣項(xiàng)目及自動(dòng)化控制專業(yè)學(xué)生必修的一門實(shí)用技術(shù)課程。這門課程的教學(xué)效果如何，將直接影響學(xué)生在就業(yè)后能否完成工作任務(wù)，并關(guān)系他們能否獨(dú)立承當(dāng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的重大問(wèn)題。

PLC的教學(xué)是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)的根底上的后續(xù)專門技術(shù)課程。在我國(guó)，F(xiàn)X系列機(jī)的使用相當(dāng)廣泛。如何對(duì)FX系列機(jī)在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行有效的組織、設(shè)計(jì)和實(shí)施，就成為本文討論的出發(fā)點(diǎn)。

筆者在屢次講授本課程內(nèi)容，通過(guò)總結(jié)后認(rèn)為，通過(guò)如下的教學(xué)組織，設(shè)計(jì)和實(shí)施，可以將教學(xué)內(nèi)容平穩(wěn)過(guò)渡并進(jìn)行有效教學(xué)。

第一、教學(xué)組織和設(shè)計(jì)。將本課程教學(xué)內(nèi)容明確劃分為幾大教學(xué)板塊：PLC的產(chǎn)生背景、PLC結(jié)構(gòu)〔組成〕、工作原理、各型軟元件及作用、指令系統(tǒng)、編程辦法和技巧、特殊模塊及其擴(kuò)展、遠(yuǎn)程通信。

第二、教學(xué)實(shí)施。

1、關(guān)于PLC的產(chǎn)生背景的教學(xué)及其意義。在這一局部，重點(diǎn)是向?qū)W生比擬使用PLC和使用有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢(shì)：即常規(guī)電

作者簡(jiǎn)介：劉家國(guó)〔1960―〕男，講師，研究方向：電氣自動(dòng)控制，電氣設(shè)備安裝及調(diào)試及維修。

氣控制系統(tǒng)中，每一個(gè)輸入/輸出元件都必須通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行連接，這不僅使得安裝、維修過(guò)程困難和復(fù)雜，而且，使用有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)，由于這些實(shí)體元件都有一定的幾何尺寸，在大功率電路，特別是較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用電器元器件較多時(shí)尤其如此。而使用PLC裝置，其梯形圖看起來(lái)似乎和繼電器――接觸器控制系統(tǒng)類似，但其實(shí)質(zhì)卻是使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程來(lái)到達(dá)上述目的。梯形圖的使用也僅僅是為了適應(yīng)大量項(xiàng)目技術(shù)人員的“思維習(xí)慣〞。只是一種敘述形式而已。不僅如此，在PLC中，大量的各型“繼電器〞，也是為便于初學(xué)者的理解所采用的一種描述辦法，其本質(zhì)照樣是這個(gè)工業(yè)計(jì)算機(jī)的一個(gè)程序系統(tǒng)。因此，這些“繼電器〞不僅使用方便，而且數(shù)量巨大，相互間的連接還無(wú)須通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行。沒(méi)有復(fù)雜的安裝，接線。更不會(huì)產(chǎn)生“接觸故障〞。并且，即使工作對(duì)象改變了，只需要重新編程并將程序再次輸入系統(tǒng)即可。有了這些比擬，就可以使學(xué)生明確PLC裝置所具有的內(nèi)涵，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這對(duì)于后續(xù)教學(xué)是十分有利于的。

2、關(guān)于系統(tǒng)組成的教學(xué)。在這局部?jī)?nèi)容安頓中，只要給學(xué)生就PLC的電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和各種特殊模塊及作用作簡(jiǎn)要介紹即可。

3、關(guān)于PLC工作原理的教學(xué)。鑒于教學(xué)時(shí)數(shù)的問(wèn)題，對(duì)于這一局部的教學(xué)安頓，只需要向?qū)W生表明：PLC的“繼電器〞為什么有理論上可以無(wú)限次使用的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)；為區(qū)別于有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)，還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)什么是輸入/輸出及刷新；什么是掃描工作方式〔或串行工作方式〕等概念。

4、關(guān)于各種接口的教學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)本局部的內(nèi)容的教學(xué)，只需簡(jiǎn)要向?qū)W生表明：為什么在PLC中既有開(kāi)關(guān)量接口，還需要模擬量接口，并同時(shí)介紹各種接口電路原理、輸入輸出點(diǎn)數(shù)的概念及在實(shí)際工作中的意義、PLC的選型等問(wèn)題。

5、關(guān)于PLC軟元件的教學(xué)。因?yàn)檫@局部波及的教學(xué)內(nèi)容對(duì)后續(xù)指令系統(tǒng)教學(xué)的影響較大：包括各種繼電器的作用、選擇、使用；位元件、字元件、位與字混合元件的區(qū)別和使用辦法。因此，在具體組織教學(xué)時(shí)，必須向?qū)W生交代分明包括、、、這些位元件的組成含義、使用辦法等問(wèn)題。

6、關(guān)于指令系統(tǒng)的教學(xué)。這是全書的重中之重。需要解決有關(guān)指令的意義、使用辦法等問(wèn)題，對(duì)本課程的教學(xué)具有基本性意義。

首先，在這一局部的教學(xué)組織上，要向?qū)W生作出充沛表明：PLC的指令系統(tǒng)有根本指令、功能指令和步進(jìn)順控指令三大局部。

根本指令的教學(xué)實(shí)施，必須向?qū)W生講分明各指令的作用、用途、程序編寫的辦法、指令表的結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。

此外，還要向?qū)W生表明：雖然根本指令所波及的內(nèi)容并不多，掌握了根本指令，對(duì)于解決一般控制系統(tǒng)的問(wèn)題，可以解決很多實(shí)際問(wèn)題。但是，根本指令的局限性較大，要解決復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題會(huì)困難重重，因此，僅僅掌握根本指令是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

其次是功能指令的教學(xué)。這一局部教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，必須使學(xué)生明確：正因?yàn)楦局噶畲嬖谳^大的“局限性〞，面對(duì)紛繁復(fù)雜的實(shí)際系統(tǒng)，才有數(shù)量眾多的功能指令來(lái)作補(bǔ)充。

而且要表明，功能指令不僅功能強(qiáng)大，在實(shí)際工作中，使用根本指令無(wú)法完成的任務(wù)，使用功能指令那么可能使問(wèn)題得以輕松解決，甚至是即便采用根本指令可以解決的問(wèn)題，使用功能指令來(lái)編程，解決同一問(wèn)題也許會(huì)更加簡(jiǎn)單。示例，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制，用根本指令編程可以解決問(wèn)題，使用數(shù)據(jù)傳送指令那么可以更簡(jiǎn)單地完成任務(wù)。由此，可以引起學(xué)生對(duì)功能指令學(xué)習(xí)的興趣。在此根底上，向?qū)W生作進(jìn)一步表明：功能指令實(shí)際相當(dāng)于根本指令中的邏輯線圈指令，這二者的用法也根本相同。但區(qū)別在：邏輯線圈指令所執(zhí)行的功能較為單一，功能指令卻類似于一個(gè)子程序。

在這一局部?jī)?nèi)容的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，還要著重向?qū)W生交代有關(guān)功能指令的格式、軟元件可選用的范圍的含義。否那么，學(xué)生在具體進(jìn)行編程操作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有關(guān)軟元件選擇的誤區(qū)和困難。

再次是步進(jìn)順控指令的教學(xué)。這局部教學(xué)內(nèi)容，也是PLC教學(xué)的重點(diǎn)之一。一方面是因?yàn)椴竭M(jìn)順控指令的編程模式適合于對(duì)步進(jìn)順控系統(tǒng)程序的編寫，而步進(jìn)順控系統(tǒng)在項(xiàng)目實(shí)際中應(yīng)用十分廣泛，采用這種方式編程，即直觀、方便，又便于讀圖，初學(xué)者也很容易掌握和理解；二是要強(qiáng)調(diào)，對(duì)于順控制統(tǒng)，如果用梯形圖編程，往往要考慮各動(dòng)作環(huán)節(jié)之間的互鎖、狀態(tài)記憶等一系列問(wèn)題。如果控制過(guò)程較為復(fù)雜，梯形圖往往很長(zhǎng)，前后之間的相互關(guān)聯(lián)還會(huì)給讀圖帶來(lái)很大的困難。

對(duì)于這一局部?jī)?nèi)容的教學(xué)，必須向?qū)W生講分明步進(jìn)順控指令的結(jié)構(gòu)，梯形圖的敘述形式等問(wèn)題。

此外，步進(jìn)順控指令的分支、跳轉(zhuǎn)的處理也是一個(gè)要引起高度重視的問(wèn)題。

不僅如此，還