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摘要: PLC这门课程是技工院校电类专业必开课程,为了适应PLC日益广泛应用的形势,技工院校PLC专业课程要求的难度不亚于大专院校,为了让学生能学好这门课,在此结合近几年的教学实践经验,谈谈如何学好PLC一些方法见解。
关键词: PLC;梯形图;语句表
【中图分类号】 G642 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2013)02-0306-02
PLC是可编程控制器的简称,它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字PLC。PLC是一种数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输人和输出。控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备,都是按易于工业控制器系统联成一体、易于扩充功能的原则设计。PLC是一种以微处理技术为基础,将控制处理规则存储于存储器中,应用于以控制开关量为主或包括控制参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。它有可靠性高,抗干扰能力强;通用性强,控制程序可变,使用方便;功能强,适应面广;编程简单,容易掌握;减少了控制系统的设计及施工的工作量;体积小、重量轻、功耗低、维护方便。
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
PLC在社会各行各业如此重要,那么怎么让学生能够更好的学好PLC这个课程呢,从我几年的教学经验和研究主要有以下几种方法途径:
一 提高电脑水平
现在的PLC编程,不管是三菱的还是西门子的,都很少用编程器了,都是直接在电脑上用专用软件完成。学习PLC编程,首先要学会各种PLC、触摸品软件安装和卸载,打字当然也是必不可少的要求,软件中的菜单的应用相当于把电脑的基础知识好好的学习了一番,一些人用电脑只会用鼠标点击,久而久之,这其实还是电脑盲,而学好PLC编程,键盘鼠标都要配合使用。在电脑硬件方面,电脑配置要求,串口以及外置接口在学习中自然而然学好了。
二 要有比较好基础
要有比较好的电工基础学、电工电子学、电力与拖动学的基础,要理解掌握交流接触器、时间继电器、中间继电器等继电器的工作原理,掌握主令电器的功能与结构,知道各种传感器的信号特点和应用,掌握电路中的自锁、互锁、自保持、与门、或非门。
三 掌握PLC的组成和结构特点
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。简单的说,PLC是由控制器 、输入、输出三部分组成,控制器是核心,输入、输出是关键。
四 要学好PLC编程语言
PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求,通过PLC编程语言的编制规范,按照实际需要使用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种标准编程语言,就能够使用PLC在控制系统中,实现各种自动化控制功能。中职技工学校主要以梯形图和指令语句表编程语言为主。梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。梯形图编程语言的特点是:与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性。梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的能流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,应用时,需要与原有继电器控制的概念区别对待。学好梯形图可以采用模仿法、经验法和分块法。
1.模方法:在学生学习PLC原理后还没有完全掌握的基础上,模仿某种现成的梯形图模式学着做。比如24h定时的梯形图设计,学生就可以模仿1h定时梯形图设计方法来练习编写24h定时程序。
2.经验法:学生已学习过继电器控制线路,也有了用继电器设计控制线路的经验。PLC的梯形图设计经验法,就是要依靠平时所积累的设计经验来设计梯形图。PLC发展初期就沿用了设计继电气电路图的方法来设计梯形图,即在已有的典型继电器电路图的基础上,根据被控制对象对控制的要求,不断地修改完善成梯形图。这种方法没普遍的规律可以遵循,一切都要靠设计者的经验来实现,就是把设计继电器电路图的思维转化为PLC梯形图设计思维。它一般用于逻辑关系较简单的梯形图设计。如电动机正反转控制,用继电器控制时,再根据控制要求设计成梯形图。
3.分块法:分块的目的就是把一个复杂的工程,分解成多个比较简单的小任务。 如数学中对于行数和列数较高的矩阵运算时,常采用矩阵分块法使大矩阵的运算化成小矩阵的运算,将矩阵用若干条纵线和横线分成许多个小矩阵,使大矩阵的运算化成小矩阵的运算,问题就好解决的多了。这种思维方式就是要抓住命题要害,把大问题小问题化,PLC中好多控制题目能用分块法进行梯形图设计,如空调水泵的自动控制程序,就可以分成三小块分别进行梯形图设计,①先设计定时程序;②再设计手动启停程序;③最后设计自保功能程序。分别设计好后再把三部分跟据题目要求结合在一起就可以完成控制要求。
指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言,和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下,适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时,指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应,在PLC编程软件下可以相互转换。指令表编程语言的特点是:采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握;在手持编程器的键盘上采用助记符表示,便于操作,可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。学好语句表编程可采用以下方法:
(1)要打牢基础,掌握指令表的英文单词。
(2)多用多练,在实践中学。PLC和计算机的语言就像外语一样,一定要多用多练,主要靠读程序、编程序和调试程序来学习。
(3)充分利用STEP 7的在线帮助功能,用鼠标选中用户程序中的某条指令,按〈F1〉键就可以打开该指令的在线帮助,看到指令的详细使用方法,例如指令的功能描述,指令的输入/输出参数的数据
类型、允许使用的存储区和参数的意义,指令的执行对状态字的影响,以及指令应用的实例等。
五 加强PLC的实训
通过对PLC实训,可以加强对PLC的感性认识,从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式,将所学到的专业知识和具体实践相结合,以提高专业综合素质和能力,增强对所学专业的认识,提高学习专业知识的兴趣。
参考文献
[1] 史宜巧,孙业明,景紹学.PLC技术及应用,2009
[2] 廖常初.S7-200PLC基础教程,第二版
[3] 王国海.可编程控制程序,中国劳动社会保障出版社
关键词: PLC;梯形图;语句表
【中图分类号】 G642 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2013)02-0306-02
PLC是可编程控制器的简称,它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字PLC。PLC是一种数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输人和输出。控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备,都是按易于工业控制器系统联成一体、易于扩充功能的原则设计。PLC是一种以微处理技术为基础,将控制处理规则存储于存储器中,应用于以控制开关量为主或包括控制参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。它有可靠性高,抗干扰能力强;通用性强,控制程序可变,使用方便;功能强,适应面广;编程简单,容易掌握;减少了控制系统的设计及施工的工作量;体积小、重量轻、功耗低、维护方便。
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
PLC在社会各行各业如此重要,那么怎么让学生能够更好的学好PLC这个课程呢,从我几年的教学经验和研究主要有以下几种方法途径:
一 提高电脑水平
现在的PLC编程,不管是三菱的还是西门子的,都很少用编程器了,都是直接在电脑上用专用软件完成。学习PLC编程,首先要学会各种PLC、触摸品软件安装和卸载,打字当然也是必不可少的要求,软件中的菜单的应用相当于把电脑的基础知识好好的学习了一番,一些人用电脑只会用鼠标点击,久而久之,这其实还是电脑盲,而学好PLC编程,键盘鼠标都要配合使用。在电脑硬件方面,电脑配置要求,串口以及外置接口在学习中自然而然学好了。
二 要有比较好基础
要有比较好的电工基础学、电工电子学、电力与拖动学的基础,要理解掌握交流接触器、时间继电器、中间继电器等继电器的工作原理,掌握主令电器的功能与结构,知道各种传感器的信号特点和应用,掌握电路中的自锁、互锁、自保持、与门、或非门。
三 掌握PLC的组成和结构特点
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。简单的说,PLC是由控制器 、输入、输出三部分组成,控制器是核心,输入、输出是关键。
四 要学好PLC编程语言
PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求,通过PLC编程语言的编制规范,按照实际需要使用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种标准编程语言,就能够使用PLC在控制系统中,实现各种自动化控制功能。中职技工学校主要以梯形图和指令语句表编程语言为主。梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。梯形图编程语言的特点是:与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性。梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的能流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,应用时,需要与原有继电器控制的概念区别对待。学好梯形图可以采用模仿法、经验法和分块法。
1.模方法:在学生学习PLC原理后还没有完全掌握的基础上,模仿某种现成的梯形图模式学着做。比如24h定时的梯形图设计,学生就可以模仿1h定时梯形图设计方法来练习编写24h定时程序。
2.经验法:学生已学习过继电器控制线路,也有了用继电器设计控制线路的经验。PLC的梯形图设计经验法,就是要依靠平时所积累的设计经验来设计梯形图。PLC发展初期就沿用了设计继电气电路图的方法来设计梯形图,即在已有的典型继电器电路图的基础上,根据被控制对象对控制的要求,不断地修改完善成梯形图。这种方法没普遍的规律可以遵循,一切都要靠设计者的经验来实现,就是把设计继电器电路图的思维转化为PLC梯形图设计思维。它一般用于逻辑关系较简单的梯形图设计。如电动机正反转控制,用继电器控制时,再根据控制要求设计成梯形图。
3.分块法:分块的目的就是把一个复杂的工程,分解成多个比较简单的小任务。 如数学中对于行数和列数较高的矩阵运算时,常采用矩阵分块法使大矩阵的运算化成小矩阵的运算,将矩阵用若干条纵线和横线分成许多个小矩阵,使大矩阵的运算化成小矩阵的运算,问题就好解决的多了。这种思维方式就是要抓住命题要害,把大问题小问题化,PLC中好多控制题目能用分块法进行梯形图设计,如空调水泵的自动控制程序,就可以分成三小块分别进行梯形图设计,①先设计定时程序;②再设计手动启停程序;③最后设计自保功能程序。分别设计好后再把三部分跟据题目要求结合在一起就可以完成控制要求。
指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言,和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下,适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时,指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应,在PLC编程软件下可以相互转换。指令表编程语言的特点是:采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握;在手持编程器的键盘上采用助记符表示,便于操作,可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。学好语句表编程可采用以下方法:
(1)要打牢基础,掌握指令表的英文单词。
(2)多用多练,在实践中学。PLC和计算机的语言就像外语一样,一定要多用多练,主要靠读程序、编程序和调试程序来学习。
(3)充分利用STEP 7的在线帮助功能,用鼠标选中用户程序中的某条指令,按〈F1〉键就可以打开该指令的在线帮助,看到指令的详细使用方法,例如指令的功能描述,指令的输入/输出参数的数据
类型、允许使用的存储区和参数的意义,指令的执行对状态字的影响,以及指令应用的实例等。
五 加强PLC的实训
通过对PLC实训,可以加强对PLC的感性认识,从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式,将所学到的专业知识和具体实践相结合,以提高专业综合素质和能力,增强对所学专业的认识,提高学习专业知识的兴趣。
参考文献
[1] 史宜巧,孙业明,景紹学.PLC技术及应用,2009
[2] 廖常初.S7-200PLC基础教程,第二版
[3] 王国海.可编程控制程序,中国劳动社会保障出版社