“項目積分”教學法在課程數控PMC編程與調試中的應用

曹智軍 張鵬

摘 要 本文介紹了“項目積分”教學法在課程數控PMC編程與調試中的應用。該方法可以使學生快速地掌握數控PMC控制技術，滿足企業實際崗位需求，提升就業競爭力。

關鍵詞 項目積分 教學法 數控 PMC

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Application of "Project Integral" Teaching Method in"CNC

PMC Programming and Debugging" Course

CAO Zhijun[1], ZHANG Peng[2]

([1] Department of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Polytechnic, Zhengzhou, Henan 450046;

[2] Zhengzhou No.24 Senior High School, Zhengzhou, Henan 450007)

Abstract This article describes the application of "project integral" in "CNC PMC Programming and Debugging" course. The method makes students quickly grasp the NC PMC control technology, meet the actual job requirements, enhance the employability and competitiveness.

Key words project integral; teaching method; NC; PMC

0 引言

目前，著力發展以數控技術為核心的先進制造業已成為我國經濟發展的重要戰略，而數控PMC控制技術又是數控技術的關鍵技術之一，所以熟悉和掌握PMC控制技術，可以更好地進行數控機床的故障診斷與維修，解決實際應用中出現的問題和故障。

近幾年，隨著制造業的快速發展，企業對數控高技能復合型人才和數控維修人才的需求正逐年增加。為此很多學校都開設了課程數控PMC編程與調試。為了使學生更好地學習PMC控制技術，掌握經過調試驗證的真實工程實例，在課程數控PMC編程與調試教學中實踐“項目積分”教學法具有重要的意義。

1 PMC 的概念和功能

PMC（Programmable Machine Controller），就是內置于CNC、用來執行數控機床順序控制操作的可編程機床控制器。

PMC的功能是對數控機床進行順序控制。即按照事先確定的順序或邏輯，對控制的每一個階段依次進行的控制。對數控機床來說，“順序控制”是以CNC內部和機床各行程開關、傳感器、按鈕、繼電器等的開關量信號狀態為條件，并按照預先規定的邏輯順序對諸如主軸的起停與換向、刀具的更換、工件的夾緊與松開、液壓、冷卻、潤滑系統的運行等進行的控制。“順序控制”的信息主要是開關量信號。

PMC在數控機床上實現的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自動運行控制、手動運行控制、主軸控制、機床鎖住控制、程序校驗控制、硬件超程和急停控制、輔助電機控制、外部報警和操作信息控制等。

2 PMC 的信號和程序執行

常把數控機床分為“NC側”和“MT側”兩大部分。“NC側”包括CNC系統的硬件和軟件，與CNC系統連接的外圍設備如顯示器，MDI面板等。“MT側”則包括機床機械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置、機床操作面板、繼電器線路、機床強電線路等。PMC的信息交換是以PMC為中心，在CNC、PMC和MT三者之間進行信息交換。

PMC程序主要由兩部分構成：第一級程序和第二級程序。第一級程序每隔8ms執行一次，主要編寫急停、進給暫停等緊急動作控制程序。第一級程序必須以END1指令結束。即使不使用第一級程序，也必須編寫END1指令，否則PMC程序無法正常執行。第二級程序每隔8譶 ms執行一次，n為第二級程序的分割數。主要編寫工作方式控制、速度倍率控制、自動運行控制、手動運行控制、主軸控制、機床鎖住控制、程序校驗控制、輔助電機控制、外部報警和操作信息控制等程序，其程序步數較多，PMC程序執行時間也較長。第二級程序必須以END2指令結束。

3 “項目積分”教學法簡介

“項目積分”教學法是把龐大、復雜的項目按工作過程層層細分成一個個簡單的子項目，在學習過程中，又層層組合成整個完整的項目。該方法先由繁化簡，再由簡積繁，符合學生學習的一般規律，便于短時間內掌握學習內容。（下轉第208頁）（上接第179頁）

4 “項目積分”教學法在課程數控PMC編程與調試中的應用

課程數控PMC編程與調試中的項目內容全部為經過調試驗證的真實工程實例，便于學習者更好地掌握實踐技能，滿足企業實際需要。但是由于完整的數控PMC控制項目龐大且復雜，老師教學和學生學習若采用常規方法都非常麻煩，效果也不理想。為了便于老師教學，使學生更好地掌握PMC控制技術，在課程數控PMC編程與調試教學中應用“項目積分”教學法具有重要的意義。

在課程數控PMC編程與調試進行“項目積分”教學法的應用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系統和標準機床操作面板的KX-MK-001型多功能數控綜合實訓系統為平臺，將其整個龐大、復雜的PMC控制項目按其實現功能分解成各個一級子項目，安排在各章中；再在每章中把一級子項目分解成多個二級子項目，融合在項目案例、拓展實訓和課后實訓題當中；然后在項目案例和拓展實訓中，把較復雜的二級子項目按控制流程分解成多個三級子項目；最后在三級子項目的分析中，把較復雜的三級子項目再細分成多個四級子項目。這樣經過項目的多次分解，一個龐大、復雜的項目變成了一個個簡單的四級子項目。當學生按照每章的內容學習時，先逐個學習各個簡單的四級子項目，學完之后，自然地完成三級子項目的積分，依次類推，當各一級子項目都學完了，又完成整個完整的控制項目的積分。

在課程數控PMC編程與調試進行“項目積分”教學法的具體實踐中，首先按其實現功能分解為工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運行PMC控制、主軸PMC控制、機床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制共十個一級子項目；以一級子項目主軸PMC控制為例，其再分解為主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制、主軸S指令PMC控制共四個二級子項目；以二級子項目主軸M指令PMC控制為例，其又分解成準備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執行結束PMC控制共六個三級子項目；以三級子項目主軸正反轉M指令PMC控制為例，其又分解為主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉M03指令PMC控制和主軸反轉M04指令PMC控制共三個四級子項目。這樣經過項目的多次分解，整個數控PMC控制項目變成了一個個簡單的四級子項目。

在課程數控PMC編程與調試的學習過程中，學生先逐個學習簡單的四級子項目主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉M03指令PMC控制和主軸反轉M04指令PMC控制，學完之后，自然地完成三級子項目主軸正反轉M指令PMC控制的積分；當三級子項目準備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執行結束PMC控制都學完了，自然地完成二級子項目主軸M指令PMC控制的積分；當二級子項目主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制和主軸S指令PMC控制都學完了，自然地完成一級子項目主軸PMC控制的積分；當一級子項目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運行PMC控制、主軸PMC控制、機床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制都學完了，又完成整個數控PMC控制項目的積分。

5 結束語

本文介紹的“項目積分”教學法經過在課程數控PMC編程與調試教學中多年的實踐，取得了明顯的學習效果。學生通過該課程的學習，可以快速地掌握數控PMC控制技術，滿足企業實際崗位需求，提升就業競爭力。

參考文獻

[1] 曹智軍,肖龍.數控PMC編程與調試.北京:清華大學出版社,2010.