plc案例（精选8篇）
某机床由一台鼠笼感应式电动机拖动，均采用直接启动，润滑油泵由另一台鼠笼感应电动机拖动，工艺要求：
1、主轴在油泵开动后，才能启动。
2、主轴正常为正向启动，但为调试方便，要求能正反向启动。
3、主轴停止后才允许油泵停止。
4、有短路过载、及失压保护。
要求：
（1）电动机控制主电路设计（主回路图）
（2）编制设备材料表（不定品牌型号，但要确定相关参数）
（3）I/O点数统计与plc选型
（4）I/O地址分配表
（6）编制plc控制梯形图
（7）控制设备安装接线
（8）检查后加电试运转与故障排除
（9）记录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书
（5）Plc控制I/O接线图
某机床由两台电动机三相感应电动机拖动，电机M1可以正 反转，电机M2只能正转，对电气控制有如下要求：
按下启动按钮，电机M1启动并正转，10S后电机M2启动工作，此时M1反转，15S后M1停止，按下停止按钮8S后M2停止.要求：
（1）电动机控制主回路设计（主回路图）
（2）编制设备材料表（不定品牌型号，但要确定相关参数）
（3）I/O点数统计与选型
（4）I/O地址分配表
（5）Plc控制i/o接线图
（6）编制plc控制梯形图
（7）控制设备安装接线
（8）检查后加电运转与故障排除
（9）记录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书
控制要求如下：
用plc设计一台三相鼠笼式异步电动机拖动的送料小车的控制，小车在原位，按下启动按钮，电磁阀得电关闭小车底门，小车装料，6s后，小车前进、当运行到终点时，电磁阀得电，打开小车底门进行卸料，8s后。小车运行到原位，即完成一次循环动作，定位方式采用行程开关，用接触器作主电路的失压、欠压保护，对小车的运行控制要求为：
（1）能实现小车向前后进行电动调整控制
（2）连续往返自动控制
（3）8次循环计数控制
电动机参数：小车电机为2.2KW，额定电流为5A额定电压为380V
技能考核工作过程及成果要求：
（1）电机控制主回路设计（画主回路图）
（2）编制设备材料表
（3）I/O地址分配表与plc选型
（4）Plc控制I/O接线图
（5）编制plc控制梯形图
（6）控制设备安装接线
（7）检查后加电试运转与故障排除
（8）整理设计资料、编制操作说明书案例四：
红绿灯自动运行PLC控制
情况描述：
（1）南北方向绿灯和东西方向绿灯不能同时亮，若同时亮，则应自动立即关闭信号灯系统，并发出报警信号
（2）系统工作后，首先南北红灯亮并维持25S，与此同时，东西绿灯亮，并维持20S世间，到20S时，东西绿灯闪亮，闪亮3S后熄灭
（3）在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2s，然后东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮
（4）东西红灯亮并维持30S，与此同时，南北绿灯亮并维持25S，然后，南北绿灯闪亮3S后熄灭。
PLC的编程控制指令有三种:基本逻辑控制指令、步进顺序控制指令和功能控制指令。各种指令又属具体的门类。大部分教材在各种类控制指令的应用上选择了各不相同的教学案例, 其内容缺乏前后的连贯性, 教学效果事倍功半。在教学实践中, 笔者发现选择典型案例贯穿PLC课程教学, 不失为一条事半功倍的教学途径。现以《PLC原理与应用》中“交通灯控制课题”为例, 对PLC课程教学设计加以研究。
对PLC课程的教学设计
教材在基本控制指令、步进顺序控制指令和功能控制指令三个方面分别阐述了不同的编程思想方法, 各种类控制指令是并列关系, 而教材在应用案例选择上的“散”, 使得教师往往限于对各个案例功能的剖析, 弱化了控制指令应用的教学, 而学生在对新控制指令一知半解的情况下, 却要花大力气弄懂弄通案例本身所要实现的功能, 无形中增加了教与学的难度。
在本课程教学上, 笔者设计的以“交通灯控制课题”为主线的案例, 贯穿PLC的三种控制指令编程教学, 让学生通过分别用三种不同的控制指令编程实现其控制功能, 达到一题多解的教学效果。实践证明, 此法使得PLC课程教学的整体性和系统性大幅提升, 教学难度有效降低, 趣味性和实用性的增强, 也使学生的学习热情得到明显提高。现将具体教学设计及过程简述如下。
交通灯控制要求:设计交通灯白天与夜间的控制程序 (见图1) 。
(一) 基本控制指令编程
1.引导学生将已具备的继电控制知识迁移到梯形图语言, 使得学生获取PLC基本控制指令知识。
2.引导学生编程、接线, 实现交通灯控制功能 (强调交通灯白天和夜间的控制功能的差异性, 为后续步进顺序控制指令教学埋下伏笔) 。
3.引导学生反思基本控制指令编程存在的问题: (1) 工艺动作表达繁琐; (2) 梯形图涉及联锁, 关系复杂, 处理麻烦; (3) 梯形图可读性差, 难以看出具体控制工艺过程 (见图2) 。
(二) 步进顺序控制指令编程
1.承上启下, 指出为解决基本控制指令编程存在的问题, 引入更为直观简便的步进顺序控制编程方法, 运用程序设计工具———顺序控制状态流程图来实现, 其特点是: (1) 将复杂的控制任务或工作过程分解成若干个工序; (2) 使各工序的任务明确而具体; (3) 使各工序间的联系清楚, 工序间的转换条件直观。
(a) PLC外部接结图; (b) 梯形图
2.说明步进顺序控制的种类:有单流程顺序控制和多流程顺序控制。多流程顺序控制常见的有选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、选择性分支与并行性分支的组合等。仍以交通灯时序控制为例, 进行分析比较, 解决如何分别用单流程、选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、选择性分支与并行性分支的组合这四种顺序控制方法编程实现其控制要求。
3.单流程顺序控制编程一体化教学。经过前期对基本控制指令编程的学习, 学生已经掌握了交通灯控制功能, 无需再对案例本身进行功能解析。此时的教学重点是要教会学生掌握单流程顺序控制状态流程图设计方法, 引导学生将交通灯时序控制过程时序分解成若干个工序, 明确各工序中哪些灯工作, 找出工序间的转换条件。突出顺序控制编程的六个设计步骤:一是I/O分配;二是将整个过程按任务要求分解, 其中, 每个工序均对应一个状态;三是弄清每个状态的功能、作用;四是找出每个状态的转移条件;五是画出状态流程图 (SFC图) ;六是对应状态梯形图, 列出语句表程序;最后引导学生学习SFC图编程和调试方法, 实现交通灯控制功能。
4.选择性分支与汇合顺序控制编程一体化教学。首先引导学生分析上述单流程控制编程的缺陷。缺陷在于夜间控制的实现必须是在执行白天控制以后, 不符合实际控制要求, 需要改进, 进而引入选择性分支与汇合顺序控制。在选择性分支与汇合顺序控制编程教学中, 重点突出如何设计交通灯白天、夜间控制选择分支, 其次是选择性分支状态的编程方法:从驱动、转移、汇合三个方面分别阐述。最后引导学生学习SFC图编程和调试方法, 实现交通灯控制功能 (见图3) 。
5.并行性分支与汇合顺序控制编程一体化教学。首先, 从交通灯时序控制角度说明东西向、南北向信号灯是满足交通时序条件要求同时执行的两个并行分支, 引导学生比较上述单流程控制、选择性分支与汇合顺序控制编程, 会发现将东西向、南北向信号灯设计在一个流程中, 容易引起混淆。指出须用一个更为合理的编程方法———并行性分支与汇合顺序控制, 从而引入并行性分支与汇合顺序控制编程教学。在并行性分支与汇合顺序控制编程教学中, 首先, 突出如何设计东西向、南北向信号灯分支;其次, 采用比较法强调并行性分支、汇合状态、转移条件的编程与选择性分支、汇合状态、转移条件编程的区别, 以及并行性分支与汇合的驱动、转移、汇合编程方法;再次, 引导学生掌握区别于选择性分支与汇合的并行性分支与汇合的编程、调试方法, 实现交通灯控制功能 (因与组合流程顺序控制相近, 故此程序图略) 。
6.组合流程顺序控制编程一体化教学。引导学生综合比较上述各编程方法的优劣, 采用选择性分支与并行性分支的组合编程、调试, 实现交通灯时序控制功能 (见图4) 。
从这里看出, 仅在步进顺序控制指令教学设计中, 交通灯时序控制编程就达到一题四解。 (参见表1及图4)
(三) 功能控制指令编程
通过以上基本控制指令、步进顺序控制指令编程教学, 学生对PLC编程已经入门, 但对于复杂的控制系统, 则需要运用功能指令和功能模块共同完成教学。在学到传送比较指令及其应用时, 引导学生掌握以触点比较指令编程、调试, 实现交通灯控制。接下来鼓励学生积极思考用传送指令编程, 实现交通灯控制。
通过这段教学, 让学生进一步体会到PLC是一种数字运算操作的电子系统, PLC的控制方式是存储逻辑, 是一种专为在工业环境下应用而设计的一种计算机。从而激发学生进行更高层次学习的积极性, 为后续学习各类功能指令打下良好的基础 (见图5) 。
以典型案例为主线贯穿PLC课程教学特点
(一) 引导学生进行建构性学习
以典型案例贯穿课程教学, 从而实现知识构建梯次、整合教学内容, 营造学习情境、引导学生进行建构性学习。
通过选择“交通灯时序控制”这样一个生活中常见的课题, 能够激起学生的学习兴趣, 带动学生积极思考, 主动探索。通过应用该典型案例贯穿课程教学, 能够达到三个教学目的。一是实现学生知识构建上的从继电控制的逻辑控制指令入门, 到步进顺序控制指令编程的简便直观, 再到功能控制指令实现的循序渐进、由繁到简, 最后深入提高的过程。二是从简单到复杂层层引导, 加强了控制指令之间应用的有机联系, 促进了学生的理解, 保证了学生学习思维的连贯性和学习内容的系统性, 使学生通过教学不断地发现问题、提出问题、解决问题, 在比较中学习, 在比较中鉴别, 在比较中掌握, 在比较中融会贯通, 在循序渐进中提高, 培养学生的独立精神, 通过教学使学生具有判断能力、行动能力和自发的继续学习能力。三是使学生初步掌握了基本控制指令、步进顺序控制指令、功能控制指令的编程方法。
需要指出的是, 以典型案例贯穿课程教学只是实现了教学的基本目标:领会掌握不同的控制指令的编程方法。在其后的教学中还要完成教学大纲的总体要求, 即拓展到其他案例, 引导学生针对不同案例的控制要求, 运用恰当的控制指令编程, 做到各个击破, 分步掌握。
(二) 教学案例内容典型化
教学案例内容的典型化, 可以尽量多地涵盖知识点, 实现多种控制指令编程, 达成一题多解, 有助于达成教学目标, 提高学生的综合能力。
《PLC原理与应用》教材提供的主要案例有工作台自动循环控制, Y-△降压启动, 双速电动机控制、三速电动机控制、带式输送机、彩灯控制、液体混料、工业洗衣机、恒压供水控制等。在教学设计上, 需要将教学案例进行整合。如将工作台自动循环控制、Y-△降压启动、双速电动机控制、三速电动机控制等归为一类, 在教学中设计要求分别采用基本控制指令、单流程顺序控制指令、传送比较功能控制指令编程。另外, 应尽量设计贴近生产实际的案例, 这样的案例具有综合性特征, 从而也使得编程必须具备综合性。如设计带式输送机案例在原有顺序启动传送功能基础上, 增加当其中任一电动机发生故障情况下均能合理逆序停止的控制要求, 达成将原本只需要用单流程顺序控制指令编程的单一功能案例, 提升到必须要用组合流程顺序控制指令来完成的复杂功能案例, 这样可以有意识地锻炼提高学生综合分析问题和解决问题的能力。
仍需要指出的是, 典型案例的设计整合, 必须根据教学目标要求, 侧重能力培养和实际应用。本课程主要培养学生掌握PLC在电气控制工作领域的应用, 案例内容必须与实际应用技术的发展水平相适应, 具有控制电路技术革新与改造的特征。
以典型案例贯穿教学, 一定要让学生在“任务驱动”下手脑并用, 学做合一, 梯次完成操作训练、进行控制功能实现的验证和先后学习成果的比较, 真正实现以“学生为中心”和“在评价中学习”。
参考文献
[1]肖明耀.PLC原理与应用[M].北京:中国劳动出版社, 2007.
[2]班华.中学教育学[M].北京:人民教育出版社, 1994.
[3]张万忠.可编程控制器应用技术 (第2版) [M].北京:化学工业出版社, 2005.
【关键词】工作过程 PLC 案例
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）32-0210-01
一、案例呈现
教材《PLC技术基础》任务：电动机连续与点动单向运转继电器控制线路改造为PLC控制。
1.案例背景
职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者，侧重于实践技能和实际工作能力的培养，强调理论和实践训练并重。《PLC技术基础》为任务驱动式理实一体化教材，该教材将PLC编程的指令运用、编程方法、编程思路与问题解决方法都融汇在每一个实训任务中，做到边做边学、边学边提高。
学生前期已经学过《电机与电气控制技术》，掌握了电气控制中的各元器件的工作原理、符号及在电路中的作用，对电气控制的典型电路的工作原理也熟练掌握，并通过实训使学生具有一定的操作能力。
2.基于工作任务的PLC实训教学
以PLC课程中的一个实训任务为例，说明应如何开展工作任务式的实训教学。
（1）改造要点：
1）明确控制元件（如按钮、开关等）。
2）明确执行元件（如线圈、指示灯、蜂鸣器等）及工作电压。
3）通过对继电器控制电路的工作原理图进行分析，明确设备的工作过程，列出控制要点，建立编程的思路。
（2）详细分析控制电路的工作原理图
（3）改造后与PLC I/O端相接的控制元件与执行元件
1）接PLC输入端的控制元件。
常闭按钮SB1→停止控制; 常开按钮SB2→连续运行启动控制;
常开按钮SB3→点动运行控制。
2）接PLC输出端的执行元件。
交流接触器线圈KM1→电动机主电路运行触点控制。线圈额定工作电压：DC36V。
（4）控制要点
1）能实现连续和点动两种运行方式。
2）连续运行用常开按钮SB2控制，点动运行用常开按钮SB3控制;停止用常闭按钮SB1控制。
（5）电路安全要求
1）保证控制电路与主电路的电隔离。
2）电动机的过载保护。
（6）将电路改造为PLC控制的工作步骤
1）PLC的I/O分配与接线。
2）电路的安全设置
①PLC输出负载电源由变压器低压端供电，变压器一次侧加装断路器，作电源控制与变压器漏电、短路保护;变压器二次侧装熔断器，作输出负载短路保护。
②电动机过载保护的热继电器触点FR，可以接到PLC输入端，通过PLC程序来实现过载动作，一般称为“软保护”。也可以直接与线圈KM1串接，在发生过载时切断线圈电源，一般称为“硬保护”。
3）PLC程序的编写与传送
对继电器电路进行PLC改造时，不能简单地将继电器电路直接翻译成PLC梯形图。如果梯形图程序，完全是由继电器控制原理图直接翻译的，在程序执行时不能实现点动控制。直接翻译的梯形图程序逻辑是正确的，问题出在PLC的工作方式上，所以还是需要根据控制要点建立编程思路。用辅助继电器常开M和一个点动触点X并联来分别实现自锁和点动功能，将两个功能分开实现，且点动时不用停止控制，显得更为合理。
4）程序的执行与调试
请用实训装置的指示灯HL1代替线圈KM1，接在PLC输出端Y0上，并接上DC 36V电源，按编写好的PLC梯形图程序，传送到PLC，并进行调试。
（7）结果评价。任务完成后由学生自我评价，然后小组间互评，再由教师进行综合评价。
（8）总结交流。学生在完成任务过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得，与其他同学进行总结交流。
二、案例分析
1.本课注重如何根据学生的认知规律来逐层推进，自始至终，并未直接介绍PLC指令和梯形图，而是把功夫放在继电器符号与PLC梯形图符号的对应关系上，当学生掌握继电器控制电路所用到的元器件符号对应PLC梯形图符号时，并且理解了继电器控制电路的工作原理，PLC梯形图程序设计自然迎刃而解。
2.在教学中一直坚持学生能自己解决的，教师就不去干预。教师主要引导学生多动手，多迁移知识，为迁移而教。有利于培养学生的自学自我管理能力、动手能力、研究和分析问题的能力、协作互助和交流能力。
三、案例反思
所谓的“授之以渔”，教师工作的重心从“教会知识”转向了“教学生会学知识”，培养学生的学习能力。在开展工作任务式的实训教学中，学生的学习兴趣高，学习效果好。同时也让学生明白了今后的职业特性和职业要求，更加热爱自己的专业，对今后的就业充满信心，为学生在今后激烈竞争的职业生涯中打下坚实的基础。
参考文献：
[1]韩世才.“任务引领”项目教学法.机械职业教育，2008，10
电科班
一、摘要
随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:霓虹灯广告屏来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
随着P
LC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
(一)合理的结构型式，(二)
安装方式的选择，(三)相应的功能要求，(四)响应速度要求，(五)系统可靠性的要求，(六)机型尽量统一。
二
.控制系统介绍及控制要求
本控制系统只要是用于控制霓虹灯和边框流水灯的按顺序的闪烁。它能让你在不用人控制的情况下，进行灯的自动闪烁，达到宣传的目的。如图1，八个字能按顺序地进行亮灭，并且边框的灯能同时地隔位闪烁。
1.霓虹灯广告屏示意图
利用s7-200控制由8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组广告牌。，如下图所示：
图1
2.控制要求：
（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：第1根亮→2亮→3亮→……→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→……→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→……→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→……→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。
（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1灯为亮，即从Ⅰ“、”亮→Ⅱ“、”亮，同时Ⅰ“、”灭→Ⅲ““、”亮，同时Ⅱ“、”灭……，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“、”亮
→Ⅴ“、”亮，同时Ⅵ“、”灭，……如此循环往复。
（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。
（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。
（5）要求有移位指令的应用
（6）在控制要求1中，若要求将全亮后显示10s改为以0.5s间隔同时闪烁5s，试修改程序。
三.工作原理
1.I/O分配
根据控制要求，PLC控制霓虹灯广告显示屏的输入，输出地址如下表所示，其中SB1为启动开关,SB2为停止开关,SB3为单步连续选择开关SB4为不进按钮开关.Q0.0～Q0.7控制霓虹灯用的发光管模拟显示，Q1.0～Q2.1控制6组流水灯泡。如表1
输入接点
输入开关名称
I0.0
启动按钮SB1
I0.1
停止按钮SB2
I0.3
单步/连续开关SB3
I0.4
步进按钮开关SB4
输出接点
输出名称
Q0.0
灯管1
Q0.1
灯管2
Q0.2
灯管3
Q0.3
灯管4
Q0.4
灯管5
Q0.5
灯管6
Q0.6
灯管7
Q0.7
灯管8
Q1.0
L1.L3流水灯
Q1.1
L2.L4流水灯
Q1.2
L5.L7流水灯
Q1.3
L6.L8流水灯
Q1.4
L9.L11流水灯
Q1.5
L10.L12流水灯
Q1.6
L13.L15流水灯
Q1.7
L14.L16流水灯
Q2.0
L17.L19流水灯
Q2.1
L18.L20流水灯
Q2.2
L21.L23流水灯
Q2.3
L22.L24流水灯
2.PlC型号的选择
由于共由20个端口输出，并且用是交流点的，所以我选择用FX2N-48MR-001.FX2N-48MR-001的主要的技术参数：输入继电器的24点，输出继电器由24点。电源电压为AC100-240V
50/60Hz。
3.硬件接线图
图
4．时序图
5.流程图
6.梯形图及程序
0.1启动
LD I0.1
EU
MOVB 16#1, MB0
MOVW 16#FF, VW0
S M1.0, 1
MOVB 16#81, VB2
I0.2总停止
LD I0.2
MOVB 16#0, MB0
MOVW 16#0, VW0
R M1.0, 2
MOVB 16#0, VB2
8路灯管单独停止
LD I0.2
MOVB 16#0, MB0
MOVW 16#0, VW0
24l路循环灯管单独停
LD I0.3
R M1.0, 2
MOVB 16#0, VB2
8路灯管控制,Q0----7（QB0）为8路灯管输出控制点
LD SM0.0
LPS
A M0.0
LPS
A SM0.5
EU
RLW VW0, 1
LPP
AW= 16#FF00, VW0
EU
RLB MB0, 1
LRD
A M0.1
LPS
TON T37, 100
A T37
A SM0.5
EU
RRW VW0, 1
LPP
AW= 16#FF, VW0
EU
RLB MB0, 1
LRD
A M0.2
LPS
TON T38, 20
A T38
A SM0.5
EU
RRW VW0, 1
LPP
AW= 16#FF00, VW0
EU
RLB MB0, 1
LRD
A M0.3
LPS
TON T39, 50
A T39
A SM0.5
EU
RLW VW0, 1
LPP
AW= 16#FF, VW0
TON T40, 20
LPP
A T40
MOVB 16#1, MB0
LD SM0.0
LPS
A SM0.5
MOVB VB1, QB0
LPP
AN SM0.5
A M0.1
AN T37
MOVB 16#0, QB0
24路循环灯控制，由于2个灯同时亮，所以每2个共用一个输出点。QB1单数灯管，QB2双数灯管（双数的灯管安装顺序与单数灯管相反，即Q1.0-----Q1.5对应灯管1,3-------21,23，Q2.0-----Q2.5对应灯管24.22-------4,2,这样可以省掉一些程序）
LD SM0.0
LPS
A M1.0
LPS
A SM0.5
EU
RLB VB1, 1
LRD
AN M1.1
TON T42, 300
LRD
A T42
EU
S M1.1, 1
LRD
A M1.1
TON T43, 300
LPP
A T43
EU
R M1.1, 1
LRD
AN M1.1
MOVB VB1, QB1
MOVB 16#0, QB2
LPP
A M1.1
MOVB VB1, QB2
MOVB 16#0, QB1
7.主电路
四、设计心得
本程序是用STL图所写的，在启动按钮按下以后，有两步程序同时运行，一个是霓虹灯字的亮灭，一个是四周边框流水灯的亮灭。霓虹灯字的亮灭：在按下启动按钮以后，八个字会按要求亮灭，主要是计时器控制的，在S20和S21中，S20是灯的正序亮反序灭，S21是灯的反序亮正序灭。流水灯的亮灭，状态就比较多了，我是把每一中亮的情况都纳入一个状态的，所以有6中状态，然后在循环，在30秒过后，会由正序的亮转换成反序的亮。反序的亮30秒都又转换成正序的两，这个30秒我是用计数器控制的，因为每一个循环是6秒，那30秒就是5次，计到5次都才会进行正反序的转换。
经过这次的课程设计，使得我对PLC的掌握进一步的增强，加深了对PLC它们的理解，并对PLC产生了浓厚的兴趣，但是我也深深的知道自己的不足之处，比如说对应用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序复杂程度。多在学习过程中不能想通的问题，在PLC调试过程中，终于得以解决。可以看出它对理论教学起到了必要的补充和额拓宽作用，对培养既具有扎实理论功底又具有相当实践能力的人才必不可少。在这次的课程中，我发现PLC在工业控制中的作用很大，它能使人的控制转变成电脑的控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效率。
在此过程中我还发现到修改完善程序的重要性。当时编完一个程后感觉是正确的。就是这样还要仔细检查自己的程序。考虑到各种可能发生的情况。
经过这次课程设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。相信通过这次课程设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。
五、参考文献
1．史国生主编
《电气控制与可编程控制器技术》
北京:
化学工业出版社
2005.2
2．尹宏业主编
《PLC可编程控制器教程》
北京：航空工业出版社
1997
3．廖常初主编
《PLC编程及应用
》
北京：机械工业出版社
2002
4．张万忠主编
《可编程控制器应用技术》
北京：
化学工业出版社
2002
5．张凤珊主编
《电器控制及可编程控制器》
北京：中国轻工业出版社
1.机械手设计： 1.1程序说明
1.2仿真结果
X0闭合一下启动，Y5高电平。X5闭合一下，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电位，Y4复位。X7闭合一下，Y5高电位，Y7复位。X5闭合一下，Y3高电平0.2s，Y4高电平，Y5复位。X4闭合一下，Y6高电位，Y4复位。X6闭合一下，进入下一次循环。
2.交通灯控制
2.1程序说明
2.2仿真结果
3.大小球分拣系统控制
3.1程序说明
3.2仿真结果
1.捡大球：X0闭合一下启动，X2闭合，Y12高电平10s后，Y13高电平5s，Y11高电平。X5闭合一下，Y5高电平。X7闭合一下，Y12高电平，Y5复位。X4闭合一下，Y12Y13复位，放大球5s后，Y11高电平。X5闭合一下，Y11复位，Y4高电平。X3闭合一下，Y4复位，进入下一次捡球过程。
2.捡小球：X0闭合一下启动，X2闭合，Y12高电平10s后。X4闭合一下，Y13高电平5s，Y11高电平。X5闭合一下，Y5高电平。X7闭合一下，Y12高电平，Y5复位。X4闭合一下，Y12Y13复位，放小球5s后，Y11高电平。X5闭合一下，Y11复位，Y4高电平。X3闭合一下，Y4复位，进入下一次捡球过程。
三．设计型实验
1.电动机控制
1.1两台电动机M1.M2的时序运行
1.1.1 I/O连接图及控制电路图
1.1.2 程序及其说明
1.1.3 仿真结果
1.2.三台电动机M1 M2 M3的时序运行
1.2.1 I/O连接图及控制电路
1.2.2 程序及其说明
1.2.3 仿真结果
2.彩灯控制
2.1 I/O连接图及控制电路
2.2 程序及其说明
2.2仿真结果
彩灯分为4组，编号0到3为第一组，编号4到7为第二组，编号10到13为第三组，编号14到17为第四组；第一组彩灯由编号0—3逐一点亮，点亮后熄灭，隔3秒后逆序逐一点亮，再熄灭，3秒后编号0和编号2与编号1和编号3交替亮，5秒后全部熄灭；第二组彩灯由编号4—7逐一点亮，点亮后熄灭，隔3秒后逆序逐一点亮，再熄灭，3秒后编号4和编号6与编号5和编号7交替亮，5秒后全部熄灭；第三组彩灯由编号10—13逐一点亮，点亮后熄灭，隔3秒后逆序逐一点亮，再熄灭，3秒后编号10和编号12与编号11和编号13交替亮，5秒后全部熄灭；第四组彩灯由编号14—17逐一点亮，点亮后熄灭，隔3秒后逆序逐一点亮，再熄灭，3秒后编号14和编号16与编号15和编号17交替亮，5秒后全部熄灭；最后，奇数号彩灯与偶数号彩灯交替亮，重复了5次全部熄灭。机械手
3.1 I/O连接图及控制电路
3.2 程序及其说明
3.3仿真结果
X0闭合一下启动，Y5高电位。X5闭合，计数器记1，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电平。X7闭合一下，Y5高电平。X5闭合6次，计数器记7，Y3高电平0.2s，Y4高电平。闭合X5五次，闭合X4一下，Y6高电平。闭合X6一下，进入第二次。X5闭合两次，计数器记14，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电平。X7闭合一下，Y5高电平。X5闭合6次，计数器记21，Y3高电平0.2s，Y4高电平。闭合X5五次，闭合X4一下，Y6高电平。闭合X6一下，进入第三次。X5闭合三次，计数器记29，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电平。X7闭合一下，Y5高电平。X5闭合6次，计数器记37，Y3高电平0.2s，Y4高电平。闭合X5五次，闭合X4一下，Y6高电平。闭合X6一下，进入第四次。X5闭合四次，计数器记46，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电平。X7闭合一下，Y5高电平。X5闭合6次，计数器记55，Y3高电平0.2s，Y4高电平。闭合X5五次，闭合X4一下，Y6高电平。闭合X6一下，进入第五次。X5闭合五次，计数器记65，Y4高电位，Y5复位。X4闭合一下，Y7高电平。X7闭合一下，Y5高电平。X5闭合6次，计数器记75，Y3高电平0.2s，Y4高电平。闭合X5五次，闭合X4一下，Y6高电平。闭合X6一下，进入下一轮循环。
四．实验总结
在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块； 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。二、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
1、系统硬件组成图1 三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
图2 FX2N-485-BD通讯板外形图
图3 三菱变频器 PU插口外形及插针号
FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)；FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)；或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)；FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)；RJ45电缆(5芯带屏蔽)；终端阻抗器(终端电阻)100Ω；选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2、硬件安装方法
(1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。
(2)揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3)将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以消除由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
3、变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
4、变频器设定项目和指令代码举例
如表1所示。参数设定完成后, 通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯, 允许各种类型的操作和监视。
5、变频器数据代码表举例
如表2所示。
6、PLC编程方法及示例
(1)通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯，PLC为主机，变频器为从机。1个网络中只有一台主机，主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯，从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2)变频器控制的PLC指令规格
(3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LD M8000 运行监视；EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10：运行监视指令；K0：站号0；H6F：频率代码(见表1)； D0：PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释：PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4)变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD X0 运行指令由X0输入；
SET M0 置位M0辅助继电器；
LD M0
EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11：运行控制指令； K0：站号0；HFA：运行指令(见表1)； H02：正转指令(见表1)。
AND M8029 指令执行结束； 字串9
RST M0 复位M0辅助继电器。
指令解释：PLC向站号为0的变频器发出正转指令。(5)变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
LD X3 参数读取指令由X3输入；
SET M2 置位M2辅助继电器；
LD M2
EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10：变频器参数读取指令； K3：站号3；K2：参数2-下限频率(见表2)； D2：PLC读取地址(数据寄存器)。
OR RST M2 复位M2辅助继电器。
指令解释：PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6)变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
LD X1 参数变更指令由X3输入；
SET M1 置位M1辅助继电器；
LD M1
EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13：变频器参数写入指令；K3：站号3；K7：参数7-加速时间(见表2)；K10：写入的数值。
字串1
EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13：变频器参数写入指令；K3：站号3；K8：参数8-减速时间(见表2)； K10：写入的数值。
AND M8029 指令执行结束；
RST M1 复位M1辅助继电器。
指令解释：PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。
三、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
1、PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位； 也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是，因为它是采用开关量来实施控制的，其调速曲线不是一条连续平滑的曲线，也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法，其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
2、PLC的模拟量信号控制变频器
硬件：FX1N型、FX2N型PLC主机，配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板； 或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A； 或两路输出的FX2N-2DA； 或四路输出的FX2N-4DA模块等。
优点： PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点： 在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路有较大的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。另外，从经济角度考虑，如控制8台变频器，需要2块 FX2N-4DA模块，其造价是采用扩展存储器通讯控制的5～7倍
3、PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
这是使用得最为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。
优点：硬件简单、造价最低，可控制32台变频器。
缺点：编程工作量较大。从本文的第二章可知：采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单，从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表，仅仅数小时即可掌握，增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度，是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。
4、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。
优点： Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。
缺点： PLC编程工作量仍然较大。
5、PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件，如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件； 用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件； 用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
优点： 速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。字串4
缺点： 造价较高，远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。
综上所述，PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势； 若配置人机界面，变频器参数设定和监控将变得更加便利。
1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统，广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。采用简便控制方法，可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势，又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算，使工程质量和工作效率得到极大的提高。但是，这种简便方法也有其缺陷：它只能控制变频器而不能控制其它器件；此外，控制变频器的数量也受到了限制。
四、结束语
1 PLC课程教学中存在的问题
1.1 课程要求高, 学习困难
毫无疑问, PLC是一门较为专业的课程, 信息量大, 且编程枯燥是它的特点。学生们要跟根据控制的要求来进行PLC编程过程, 从而确定控制的方案。一定的理论基础、自主的学习意识是PLC对学生们的基本要求。
1.2 配套的实训设备不足, 同学们的实践经历不够
PLC的实训设备普遍价格高, 很多的高职院校资金也较为紧张, 有限的PLC实训设备数量越来越无法满足今年来激增的相关专业招生人数, 根本不能保证学生们人手一套。二是只要是硬件实训, 就存在着设备的故障问题、材料的损耗问题, 无疑这一方面又一步降低了实训次数, 增加了维修成本。
1.3 实际学习远远落后于理论教育, 学生们的穿新思维受到抑制
在一般的课堂教学中, 大多数任课老师就先按照教材一步步进行讲解教学, 将全部指令讲述后, 讲解PLC具体的编程方法, 接着再让同学们去做实训, 实践明显远远跟不上理论的学习。经过多次的实践与探索, 将PLC仿真软件应用于PLC教学悦来越被认同是解决这些教学问题的最佳方案。
2 PCL仿真软件的应用体现——FX-TRN-BEG-C学习软件为例
2.1 大量生动铺图片的应用
在教育界, 教育信息学普遍认同学习兴趣是学习动机重要的一个组成部分, 能推动学生们以更大效率的学习的强大动力。生动的图片可以激发学生们学习PLC的兴趣与热情。同学们不再认为PLC学习枯燥无味, 对PLC学习开始感兴趣, 有了求知的欲望, 才会勤于思考、勇于创新。以三菱推出FX-TRN-BEG-C的中文版学习软件为例, 它共分为六个单元, 即A~F。A为PLC的简介单元, 它采用大量的图片以展示在工厂的自动化领域、日常生活中许多应用PLC技术的实力。经过A单元的入门学习, 学生们能充分认识到它已经遍布渗透到我们生活的每一个角落, 在我们追求高质量生活方面扮演着十分重要的就角色。生动的图片展示可以激发学生学习PLC的兴趣热情, 比在教室中单调地进行枯燥讲述来得有趣, 学生乐于接受, 学习的效率也一定能得到很大提高。
2.2 专家指导编程模式的应用
PLC学习的重点是学会如何编程, 难点是如何去绘制梯形图。专家指导式的软件可较为容易地图突破掉难点, 掌握住重点。该软件的单元B是基本程序的学习单元, 其内容为介绍基本的输入输出程序、标准程序、输入状态读取程序、控制优化程序等。该单元会一个个程序详细地列出明了的操作步骤, 按部就班一步步引导学生们掌握绘制简单的梯形图的能力, 然后运行仿真程序, 让学生初步的认识基本程序的编程。在单元B之后, 是轻松的联系单元:单元C。学生可以从单元C中解读到基本定时器、计数器这两个典型事例的编程要领。学习了这个单元后, 学生会对这两个常用的编程又一个大体的了解。以专家指导式的编程提示方式, 学生无论基础好坏, 都有了一个非常全面的、好的开头, PLC编程的特点、PLC基本编程方法、PLC学习的难点掌握了之后, 已经为后续的实际应用题编程的学习打下了扎实的基础。专家指导编程模式的应用是利用PLC仿真软件教学的一大成功之处。
2.3 大量模拟场景仿真的应用
通过PLC仿真软件中模拟场景的设定、仿真运行, 学生们可以较为直观地理解PLC的工作原理, 对PLC工作程序有了一个具体、形象、全面的理解认识。在掌握一定编程能力、基本的编程技巧外, 还需要学生们按照实际控制要求进行仿真运行、调试是PLC对学生的基本要求。找到程序中的漏洞, 反复修改, 从而优化程序、掌握编程终极目的。FX-TRN-BEG-C软件就为我们提供了一个很好的教学平台, 它提供各种的控制要求, 提供各种仿真运行的控制程序。且操作简单, 3D虚拟空间具有模拟各种真实场景的能力。每一个场景都图文并茂, 惟妙惟肖。无论是自动门控制部件的分配分拣, 还是分配线的控制、舞台装置的控制, 学生们都可以在任意一个场景中进行编程训练, 绘画出梯形图, 进行PLC仿真运行操作, 观察仿真运行试看结果是否和要求。与此同时, 我们还可以在仿真运行中监控所有元件工作的过程, 保证各个元件、程序状态无误。
3 结束语
仿真软件在国外已广泛使用, 国内有相当多的PLC开发者和爱好者也开始流行使用。该方法能直接从屏幕上观察出PLC控制结果的正确与否, 这给编程和调试带来很大方便, 实现了对操作者思路的直接转化。
摘要：文章对PLC课程教学中存在的三点问题进行分析, 阐释PCL仿真软件——FX-TRN-BEG-C在PLC教学中应用的体现。
关键词：仿真软件,PLC教学,应用
参考文献
[1]姜坤.浅谈PLC仿真软件在PLC教学中的应用[J].计电子世界, 2012, (4) :15.
[2]田彩云.PLC仿真软件在PLC教学中的作用[J].湖北广播电视大学学报, 2010, (5) :3-5.
关键词:PLC课程;实验;项目教学法
一、引言
可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心的工业控制装置。它将传统的继电器控制系统与计算机结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程、使用方便等特点,深受广大工程技术人员的欢迎。近年来,PLC已广泛应用于机械制造、冶金、轻工、电力、建筑、交通等各行业中,成为工业自动化的三大支柱之一。因此,PLC控制技术已经成为高校工科学生的一个重要的专业领域。如何突出职业教育的特点,培养综合性技能型兼顾型人才,这就对我们的课堂日常教学提出了较高的要求。如何采用有效的教学方法来充分调动学生学习积极性,提高学生的实践能力和创新能力,是每个高职教师面临的课题。笔者根据我院的实际情况,对电类专业PLC课程的教学方法进行了探索和实践。
二、教学方法探索
1.传统教学方法。传统教学模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,是以“知识为本位”,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,强调识记。对于基本的理论知识采用传统教学方法效果较明显,但传统教学模式忽视了对学生能力和创新的培养。
2.加强实验环节。高职学生个体学习基础上的差异,致使本课程教学难度较大,学生普遍感到“专业技术理论”难学易忘。实验教学是学生乐于接受的学习方式,能够满足学生们的好奇心,激发学生学习知识的兴趣。实验课不但是对理论课的补充,也是强化学习效果的重要手段,可以加深对理论知识的理解,让学生在实验中体会到PLC教学内容丰富、应用广泛,体会到PLC是能解决实际问题的实用学科,而不仅是枯燥无味的理论。实验主要要求学生通过动手、观察、直观感受,掌握现象和结论,进一步加深理解所学理论知识。同时PLC实验可以调试自己编制的程序,进行模拟实验,在培养学生动手能力的同时,也可培养学生应用理论知识的能力及处理和解决问题的能力。“实验是教师语言的一部分”,采用新颖生动的实验,可形象直观地激发学生思维,使学生得到初步的感悟认识。
3.项目教学法。在本门课的教学中,可将以行动导向教学法中的“项目教学法”为主的教学方法应用于PLC教学。“项目教学法”是“指师生以团队的形式共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动”,其中,项目以工作任务的形式出现,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习。通过工作任务的完成,能得到一个具体的、具有实际应用价值的产品。在这个过程中,学生为主体,教师为主导,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,学生不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环。
三、教学方法的实践
在PLC课程的讲解过程中针对该课程内容信息量大、编程枯燥、程序结果无法用板书的形式演示等问题,笔者将多媒体引入到教学过程中。多媒体是目前广泛使用的教学手段,其特点是利用多媒体制作文字、图片、声音甚至动画演示。它不仅带给学生很强的视觉、听觉冲击,吸引其注意力,加深其印象,而且能在短时间内给学生传输大量的信息。
为使实验顺利完成,在实验初期先让学生熟悉掌握PLC各种基本指令,学生只有通过反复练习,才能熟练掌握各种基本指令。目的是让学生认识到:梯形图反映了设计者的控制思维,指令是把这种控制思想变成机器能识别的语言。如果基本指令都不能灵活运用,那么编程就无从谈起。在熟练掌握PLC基本指令的基础上,再进行一些简单程序的实验,如电机的启动、正反转、顺序控制等等,其目的是让学生对PLC程序编写有一个简单的认识。随后,再逐渐加大程序的难度,让学生有一个循序渐进的学习过程,最终能牢固地掌握和应用各种指令。到了理论学习的后期,在理论授课之间根据内容可以随时穿插实验教学。为了增强学生编程的技巧,可启发学生观察生活周围的一些可用PLC编程的事例。
项目的确定是“项目教学法”成功的关键。项目的选择要以教学内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要能够充分体现当前的工程实际情况,还要有一定的创新空间,让学生既能运用学过的知识,又可以创造发挥,最后,还必须现实可行,有条件完成项目。现在在许多学校都设有实习周。由于实习周时间相对集中,便于安排一定的项目,也能够集中时间和精力来完成项目,易于取得好的效果。因此,可考虑安排项目教学的专用实习周,这样便于开展项目教学法的教学工作。
1.项目的选择。在教学过程中,我们围绕日常生活,将PLC课程教学内容设置了用西门子S7-200系列CPU226型PLC控制一台三相异步电动机(采用星/角降压启动的正反转控制)、全自动洗衣机的控制、交通灯控制、水塔水位自动控制、自动装车系统、铁塔之光、多种液体自动混合等多个项目。
2.项目的实施。首先分组讨论,学生按小组开展对项目任务的讨论,根据任务的要求设计出工作方案。教师参与讨论,及时了解学生对项目认识的程度,并辅导学生在设计的过程中掌握设计一个控制系统的基本步骤,如何分配I/O口、怎样画电气原理图、编程的思路及需要注意的问题、如何调试程序等,并由各小组学生提出自己的方案建议。各小组根据自己的方案,对小组成员作出分工,对各项工作作出计划。然后各小组根据任务设计出方案及计划安排,进行任务的实施工作,具体到本项目元件明细表、I/O资源分配表、梯形图的调试等。学生对检测中发现的问题进行判断与分析,学会判断产生问题的原因,并学会解决问题的方法,使知识更加完善。
3.检验和总结。各小组要展示自己的产品并且要讲解制作过程,分析哪些地方较满意、哪些地方还有待改进。每个小组汇报结束后,各小组之间互评,然后教师再对各组的情况进行相应的点评,根据项目考核标准,给出学生成绩。
四、结论
笔者尝试在PLC课堂教学中采用传统教学方法和项目教学法相结合的方式。在理论授课时笔者将多媒体引入到PLC课程教学过程中,注重实验环节,根据教学内容合理安排理论和实验,理论和实验交织在一起讲,通过上机练习,教学效果很好。在课程后期,采用项目教学法,使学生在掌握基本理论的基础上完成真实的工作任务,能够根据任务的需要,学习和运用专业知识,分析和解决工程项目中遇到的实际问题,提高综合素质。
参考文献:
[1]田淑珍.可编程控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]廖常初.S7-200PLC基础教程[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
