摘 要：近幾年，許多職業(yè)學(xué)校都開(kāi)設(shè)了PLC這門(mén)課程，但PLC具有復(fù)雜而龐大的編程指令功能和編程方法，學(xué)生學(xué)起來(lái)較難理解，也容易混淆。本文就如何將一些指令和編程方法靈活應(yīng)用于編程教學(xué)課堂中提出個(gè)人的方法和見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：PLC;指令;程序;梯形圖

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-1422（2015）03-0087-02

收稿日期：2015-01-15

作者簡(jiǎn)介：

麥桂飛（1966-），男，湛江機(jī)電學(xué)校助理講師、電工高級(jí)技師。研究方向：制冷電工、工業(yè)自動(dòng)化控制專(zhuān)業(yè)教學(xué)與科研等。（廣東 湛江/524094）

一、前言

可編程控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置，由于它可以通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，體積小、維護(hù)方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。

隨著職業(yè)教育的發(fā)展，為了適應(yīng)PLC日益廣泛應(yīng)用的形勢(shì)，近幾年許多中等職業(yè)學(xué)校都開(kāi)設(shè)了PLC這門(mén)課程，但對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)是一門(mén)依靠思維編程的新型課程，而且PLC具有復(fù)雜而龐大的編程指令功能和編程方法，學(xué)生學(xué)起來(lái)較難理解，也容易混淆。因此，如何教會(huì)學(xué)生熟練掌握PLC的編程技術(shù)，靈活地運(yùn)用各種指令和編程方法，是教學(xué)的最終目的及任務(wù)。本人總結(jié)了多年的PLC教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就如何將一些指令和編程方法靈活應(yīng)用于編程教學(xué)課堂談?wù)勔?jiàn)解。

二、教學(xué)情況分析

我校現(xiàn)使用的是勞動(dòng)和社會(huì)保障部編寫(xiě)的《可編程控制器及其應(yīng)用》來(lái)進(jìn)行理論和實(shí)操教學(xué)，其中包含基本指令及其編程、步進(jìn)順控指令及其編程、功能指令及其編程等三大部分。PLC的編程方法一般有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法、繼電器控制電路移值法和順序控制設(shè)計(jì)法等多種方法，由于編程指令和編程方法多，學(xué)生大多是學(xué)一步記一步，當(dāng)要求他們自行編設(shè)一個(gè)程序時(shí)，大多數(shù)學(xué)生只會(huì)采用單一的方法程序去編程，遇到困難時(shí)只會(huì)不斷地鉆牛角尖，而不會(huì)去結(jié)合多種指令功能和編程方法靈活地運(yùn)用編程，導(dǎo)致教與學(xué)的效果較低，也不利于學(xué)生對(duì)PLC的掌握。因此，如何使學(xué)生靈活貫通多種指令功能和編程方法去解決編程問(wèn)題，是教學(xué)的重要內(nèi)容。

當(dāng)我們?cè)诮棠骋粚?shí)例時(shí)，不應(yīng)只局限于一種編程方法去講解，而應(yīng)盡量利用多種指令功能和編程方法，必要時(shí)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)出更多的功能程序，使學(xué)生明白對(duì)一個(gè)程序是可以用多種的指令功能和編程方法來(lái)解決的，學(xué)生對(duì)PLC的掌握就更加透徹。將來(lái)遇到某編程難點(diǎn)時(shí)，學(xué)生自然地會(huì)采用多種指令功能和編程方法去解決編程問(wèn)題，真正達(dá)到舉一反三的效果。

三、PLC編程技術(shù)的靈活教學(xué)與運(yùn)用

如何對(duì)PLC編程技術(shù)進(jìn)行靈活教學(xué)與運(yùn)用呢？以下筆者以三菱FX2系列的PLC控制器采用多種指令功能和編程方法來(lái)講解一個(gè)教學(xué)中的實(shí)例，提出完成該程序的幾種方法。

例如：某車(chē)間運(yùn)料的小車(chē)停在原位，按下啟動(dòng)按鈕X0，小車(chē)正轉(zhuǎn)運(yùn)料，到達(dá)終點(diǎn)壓合行程開(kāi)關(guān)SQ1后，停下5秒卸料，然后反轉(zhuǎn)回車(chē)，到原位壓合行程開(kāi)關(guān)SQ2后停止。如圖1所示。

圖1

說(shuō)明：該控制電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的正反轉(zhuǎn)順序控制電路，雖然可以用簡(jiǎn)單的程序編寫(xiě)，但為了使學(xué)生能掌握更多的指令功能和編程方法，我們可以加多幾種編程方法來(lái)完成，以達(dá)到啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)，以下是PLC的I/O配置表和幾種編程方法。

1.I/O配置表

輸 入

序號(hào)符號(hào)地址功 能

1SB1X0啟動(dòng)按鈕

2SQ1X1小車(chē)運(yùn)料終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)

3SQ2X2小車(chē)運(yùn)料起點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)

輸 出

序號(hào)符號(hào)地址功 能

1KM1Y1小車(chē)正轉(zhuǎn)運(yùn)料

2KM2Y2小車(chē)反轉(zhuǎn)回車(chē)

3

2.幾種編程方法

（1）使用基本指令編程方式

基本指令編程方式是使用觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，無(wú)需編程元件做中間環(huán)節(jié)，與繼電器控制電路基本相類(lèi)似，這種編程方式通用性強(qiáng)，編程容易掌握，因此得到了廣泛的應(yīng)用。而且各種型號(hào)的PLC都有相關(guān)的指令，是學(xué)生要掌握的最基礎(chǔ)的編程方式。圖2為使用基本指令編程方式對(duì)應(yīng)編寫(xiě)的編程梯形圖。

圖2

（2）使用置位與復(fù)位的編程方式

上圖中小車(chē)的正反轉(zhuǎn)需要Y1、Y2的常開(kāi)觸點(diǎn)進(jìn)行自鎖保持控制，而在PLC控制系統(tǒng)中的置位指令SET就有驅(qū)動(dòng)線圈，使其自鎖，維持接通的功能。使用置位與復(fù)位的編程方式能簡(jiǎn)化以上電路。圖3為使用置位與復(fù)位的編程方式對(duì)應(yīng)編寫(xiě)的編程梯形圖。

圖3

（3）使用步進(jìn)梯形指令的編程方式

步進(jìn)梯形指令是專(zhuān)門(mén)為順序控制設(shè)計(jì)提供的指令，它的步進(jìn)只能用狀態(tài)寄存器S來(lái)表示，狀態(tài)寄存器有斷電保持功能，在編制順序控制程序時(shí)應(yīng)與步進(jìn)指令一起使用，而且狀態(tài)寄存器必須用置位指令SET置位，才具有控制功能，狀態(tài)寄存器S才能提供STL觸點(diǎn)，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同，在步進(jìn)觸點(diǎn)結(jié)束時(shí)要用RET復(fù)位。這種編程方式很容易被初學(xué)者接受和掌握，能提高設(shè)計(jì)效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也較易，在順序控制設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮。圖4為使用步進(jìn)梯形指令的編程方式對(duì)應(yīng)編寫(xiě)的編程梯形圖。

圖4

（4）使用特殊功能指令的編程方式

功能指令實(shí)際就是一個(gè)個(gè)功能不同的子程序，充分利用這些功能指令，可大大提高可編程控制器的實(shí)用價(jià)值，程序編寫(xiě)短而快捷，有較高的優(yōu)點(diǎn)。

圖5

各種不同類(lèi)型的PLC所帶的功能指令不盡相同，難記易錯(cuò)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度，當(dāng)學(xué)生能熟練掌握以上3種編程方式，再加入功能指令進(jìn)行編程，編程技術(shù)和效果會(huì)有質(zhì)的飛躍。圖5為使用特殊功能指令的編程方式對(duì)應(yīng)編寫(xiě)的編程梯形圖。

四、結(jié)束語(yǔ)

以上筆者就一個(gè)實(shí)例列舉了4種編程方式來(lái)解決PLC的控制程序，并用于講解教學(xué)，開(kāi)拓學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的思路，達(dá)到對(duì)PLC靈活教學(xué)和靈活運(yùn)用的目的。同時(shí)，學(xué)生也能了解到PLC具有強(qiáng)大的編輯功能，只要將各種指令功能和編程方法加以靈活貫通，就能在日常編程工作中對(duì)一些編程難點(diǎn)提供多種解決的方法，也就達(dá)到了提高學(xué)生運(yùn)用PLC技術(shù)的能力。教學(xué)實(shí)踐表明這種舉一反三的教學(xué)方法很容易被初學(xué)的學(xué)生接受和掌握，在實(shí)踐編程練習(xí)中，學(xué)生編程的效率和成功率都較高。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯 陳春陽(yáng)