如何進行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計和實施

如何進行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計和實施如何進行FX系列PLC的教學(xué)組織、設(shè)計和實施

中圖分類號：TP391.6

電氣可編程序控制器〔簡稱PLC〕，是電氣項目及自動化控制專業(yè)學(xué)生必修的一門實用技術(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)系他們能否獨立承當(dāng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)的重大問題。

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

筆者在屢次講授本課程內(nèi)容，通過總結(jié)后認為，通過如下的教學(xué)組織，設(shè)計和實施，可以將教學(xué)內(nèi)容平穩(wěn)過渡并進行有效教學(xué)。

第一、教學(xué)組織和設(shè)計。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、特殊模塊及其擴展、遠程通信。

第二、教學(xué)實施。

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

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

氣控制系統(tǒng)中，每一個輸入/輸出元件都必須通過導(dǎo)線進行連接，這不僅使得安裝、維修過程困難和復(fù)雜，而且，使用有觸點控制系統(tǒng)，由于這些實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尤其如此。而使用PLC裝置，其梯形圖看起來似乎和繼電器――接觸器控制系統(tǒng)類似，但其實質(zhì)卻是使用計算機語言編程來到達上述目的。梯形圖的使用也僅僅是為了適應(yīng)大量項目技術(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)照樣是這個工業(yè)計算機的一個程序系統(tǒng)。因此，這些“繼電器〞不僅使用方便，而且數(shù)量巨大，相互間的連接還無須通過導(dǎo)線進行。沒有復(fù)雜的安裝，接線。更不會產(chǎn)生“接觸故障〞。并且，即使工作對象改變了，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)。在這局部內(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要介紹即可。

3、關(guān)于PLC工作原理的教學(xué)。鑒于教學(xué)時數(shù)的問題，對于這一局部的教學(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限次使用的常開和常閉觸點；為區(qū)別于有觸點控制系統(tǒng)，還應(yīng)該強調(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。對本局部的內(nèi)容的教學(xué)，只需簡要向?qū)W生表明：為什么在PLC中既有開關(guān)量接口，還需要模擬量接口，并同時介紹各種接口電路原理、輸入輸出點數(shù)的概念及在實際工作中的意義、PLC的選型等問題。

5、關(guān)于PLC軟元件的教學(xué)。因為這局部波及的教學(xué)內(nèi)容對后續(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，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、使用辦法等問題，對本課程的教學(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、功能指令和步進順控指令三大局部。

根本指令的教學(xué)實施，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，對于解決一般控制系統(tǒng)的問題，可以解決很多實際問題。但是，根本指令的局限性較大，要解決復(fù)雜系統(tǒng)的問題會困難重重，因此，僅僅掌握根本指令是遠遠不夠的。

其次是功能指令的教學(xué)。這一局部教學(xué)內(nèi)容的實施，必須使學(xué)生明確：正因為根本指令存在較大的“局限性〞，面對紛繁復(fù)雜的實際系統(tǒng)，才有數(shù)量眾多的功能指令來作補充。

而且要表明，功能指令不僅功能強大，在實際工作中，使用根本指令無法完成的任務(wù)，使用功能指令那么可能使問題得以輕松解決，甚至是即便采用根本指令可以解決的問題，使用功能指令來編程，解決同一問題也許會更加簡單。示例，電動機起動控制，用根本指令編程可以解決問題，使用數(shù)據(jù)傳送指令那么可以更簡單地完成任務(wù)。由此，可以引起學(xué)生對功能指令學(xué)習(xí)的興趣。在此根底上，向?qū)W生作進一步表明：功能指令實際相當(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子程序。

在這一局部內(nèi)容的教學(xué)實施過程中，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)生在具體進行編程操作時，會產(chǎn)生有關(guān)軟元件選擇的誤區(qū)和困難。

再次是步進順控指令的教學(xué)。這局部教學(xué)內(nèi)容，也是PLC教學(xué)的重點之一。一方面是因為步進順控指令的編程模式適合于對步進順控系統(tǒng)程序的編寫，而步進順控系統(tǒng)在項目實際中應(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；二是要強調(diào)，對于順控制統(tǒng)，如果用梯形圖編程，往往要考慮各動作環(huán)節(jié)之間的互鎖、狀態(tài)記憶等一系列問題。如果控制過程較為復(fù)雜，梯形圖往往很長，前后之間的相互關(guān)聯(lián)還會給讀圖帶來很大的困難。

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

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

不僅如此，還