可编程控制技术的特点

可编程控制技术的特点（精选九篇）

可编程控制技术的特点 篇1

1 可编程控制器的定义

可编程控制器, 简称PLC (Programmable logic Controller) , 是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。采用可以编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体, 易于扩展其功能的原则而设计。”

2 PLC的特点

PLC与继电接触控制相比具有独特的优点:

2.1 PLC编程简单, 组合灵活, 扩展方便。

PLC采用软件编制程序来实现控制要求。编程时使用的各种元件可提供无数个常开触点和常闭触点。这使得整个控制系统大为简单, 能方便地编制程序, 灵活组合要求不同的控制系统。2.2 PLC体积小, 质量轻, 功耗低, 结构紧凑, 开发周期短, 安装维护工作量小, 易于装入机械设备内部, 是实现机电一体化的理想设备, 因而PLC在实践中能够得到了广泛的推广和应用。2.3 PLC抗干扰性强, 可靠性高。PLC采用大规模集成电路和计算机技术;对电源采取屏蔽;对I/O接口采取光电隔离;在软件方面定期进行系统状态及故障检测, 而这些都是继电接触控制系统所不具备的。2.4可靠性高, 抗干扰能力强。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术, 采用优质的电子元件与合理的系统结构设计, 内部电路采取光电隔离、数字滤波、故障诊断等硬件措施, 具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间很长。从PLC的机外电路来说, 使用PLC构成控制系统, 和同等规模的继电接触器系统相比, 电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一, 故障也就大大降低。此外, PLC带有硬件故障自我检测功能, 出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中, 应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序, 使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护, 使得整个系统具有极高的可靠性。还特别设立了警戒时钟WDT, PLC系统对警戒时钟进行定时刷新, 一旦出现死循环, PLC能自动重新启动, 对软件程序和硬件进行检查, 给出错误报警, 避免了个人电脑和单片机经常出现的死机现象。

3 结论

3.1用可编程控制器可取代继电控制电路中的中间继电器和时间继电器, 缩小了控制电路所占的体积。3.2可编程控制器将外部控制逻辑转换为用内部程序来实现, 大大减少了接线数量, 使工作的可靠性得到了提高。当前, PLC正向高速度, 大容量, 多种类发展, 丰富编程语言, 开发用户友好界面, 开发智能模块, 加强联网通讯能力, 拥有智能诊断等功能, 保护功能加强, 有效保护用户信息, 防止非法复制, 修改, 对现场环境的适应能力更强方向发展。因此, 我们要抓住机遇, 与时俱进, 最大的发挥PLC的作用。

摘要：随着科技进步和计算机集成技术的发展, 可编程控制器的应用也越来越广, 以下重点阐述PLC技术的特点。

关键词：可编程控制器,优点,控制

参考文献

[1]周佩娟.可编程控制器在三相异步电动机控制中的应用.

可编程控制技术的特点 篇2

关键词：电气控制；可编程控制器；教学改革

作者简介：何新霞（1966-），女，河南滑县人，中国石油大学（华东）信息与控制工程学院，副教授。（山东?青岛?266580）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0076-01

“电气控制及可编程控制技术”已成为高等院校电气工程及其自动化专业开设的一门重要的专业课程。其知识涵盖面宽、涉及内容广、更新发展迅速，强调理论基础，偏重实践应用，与工程实际结合紧密。[1]对于这样一门实践性和应用性都很强的课程，在进行课程教学时，不能过分强调基础、强调记忆、强调知识的掌握和累积，不能进行过细的“填鸭子”式教学，[2]忽略技能培养及工程应用，否则会制约对学生思考能力、创新精神的培养。作为“电气控制及可编程控制技术”课程的主讲教师，为了顺应发展的需要，有必要对课程内容及教学方法进行相应的教学改革研究和探讨。

一、更新和调整教学内容，保证教学内容的系统性、先进性和实用性

处理好电器控制与可编程控制技术（PLC）在教学中的地位及两者的关系，对课程讲授内容做适当的更新和调整，强调基础、精讲重点、突破难点。强调电器控制技术是课程的基础，但也应看到随着可编程控制技术的迅速发展，PLC在工业控制领域的应用范围越来越广泛，应充分意识到PLC是教学的重点。适当压缩电器控制部分所占学时，缩减电器控制部分的相关内容，对电器控制部分中的基础内容，如常用低压控制电器元件及电器控制线路的基本环节和基本原则等内容应加以重点讲解，同时在教学中引入晶体管时间继电器、固态继电器、接近开关等新型的、应用越来越广泛的电子继电器[3]进行介绍，对生产机械的电气控制线路重点讲解1～2例即可。对PLC控制系统的设计与编程方法做较为详细的讲解，对PLC实现模拟量控制、高速脉冲处理、联网通信等特殊功能的详细解决方案[4]给予重点讲解。增加大量的实际应用案例，以适应PLC日益普及的自动化应用范围的需求。同时，在教学中注意将传统电器控制与PLC控制两种控制线路结合、对应起来进行讲解，如对于实现电机的Y－△降压起动、顺序控制、自动循环控制，将传统电器控制与 PLC控制两种控制线路结合、对应起来，引导学生进行比较学习，有助于学生体会两种控制线路的差异。

二、设计和创新基于E-learning的课程学习模式

传统的学习模式一般是通过作业、实验环节来进行的。作业一般以章、节为单位进行布置，是对一章或一节内容的重复和模仿，实验也是在有限的时间内完成固定的实验项目、内容，起到了巩固课堂讲授效果的作用。但对于一门实践性和应用性都很强的课程来说，仅通过这样的学习环节是远远不够的，在一定程度上制约了学生分析思考、解决问题的能力和创新能力的培养。为此，在教学进行过程中，采用E-learning学习模式，将西门子S7－200系列PLC仿真软件平台引入教学。精选与工程实际和日常生活紧密相关的实例及问题，设置成小课题布置给学生，让学生思考、设计PLC程序，然后再导入仿真平台中进行实验调试，通过仿真平台上输出接点指示灯的亮、灭转换的模拟仿真和修改完善来验证自己所设计的程序是否正确。

结合课程进度，精选四人抢答器PLC控制设计，两种液体混合装置PLC控制设计，广告彩灯闪烁自动控制，四条皮带运输系统PLC控制，十字路口交通灯控制等实例。这种E-learning学习模式不受时间、场地的影响，只要在计算机上安装该软件就可进行模拟实验，使学生可以利用课堂知识来分析、解决实际问题。让学生学后就练、练中学，为提高学生的学习兴趣和学习成就感创建良好的学习平台。

三、面向工程应用，以“案例”为中心进行教学，加强实践环节

在教学方法上淡化理论和实践的界限，在基础知识够用的前提下，结合工程应用和相关的科研课题，进行以“案例为中心”的教学。在整个教学过程中增加大量的实际应用案例，以“案例”为中心的教学包括三个方面：一是选择若干个案例通过课堂讲授的方式将PLC控制系统的设计方法传授给学生。二是以大作业的方式将若干个案例（每个学生可选择其中2～3个）布置给学生来完成，要求学生利用各种渠道搜集相关资料完成以下几方面的工作：分析控制要求；确定系统控制方案；确定系统所需的I/O点数，进行I/O点的分配；设计I/O连接图；进行PLC程序设计。三是加强实践环节，通过进入PLC控制实验室、相关的科研室等场所，联机调试，直到满足要求为止。

以大作业的方式设计的案例有：深孔钻组合机床PLC控制；燃油锅炉控制系统；全自动洗衣机PLC控制；污水净化控制系统；机械手控制；自升式海洋平台升降控制；三相异步电动机变频调速系统设计；直流电机PWM调速系统设计。

控制对象以实物对象和基于仿真技术的虚拟对象相结合的方式开展。如异步电动机变频调速系统设计，选择测速发电机实现电机转速的测量，S7－200PLC作为控制器，通过软件编程实现转速调节器的设计，采用富士变频器作为执行机构，完成对三相异步电动机的变频调速。如直流电机PWM调速系统设计，选择旋转编码器作为测速元件，利用S7－200PLC的PID功能指令、高速脉冲输出功能输出PWM信号，驱动H桥主电路的IGBT实现调压调速功能。

对控制对象不易构建的系统，利用毕业设计环节采用组态技术构建了相应的虚拟对象，如针对全自动洗衣机、自升式海洋平台升降控制，基于组态技术搭建了相应的仿真模型。基于组态技术的全自动洗衣机仿真模型如图1所示。左侧部分是全自动洗衣机的外观图，运行时显示洗衣机的进水、洗涤电机的正反转、排水以及脱水情况。右上部分是水位监测仪，用来显示水位的变化情况。左下部分为开关按钮部分，运行时可以选择在此区域对洗衣机进行操作，也可通过外部按钮开关进行操作。

以三桩腿自升式海洋钻井平台为控制对象，基于组态技术建立的仿真模型，其控制功能基本要求能够实现平台的上升和下降控制以及单桩腿上升、下降控制；平台的平衡控制及多种故障报警功能。

四、进一步完善课程教学基础环节

重新编写教材，除基本的教学内容外，在教材中编入工程应用实例、PLC仿真软件等内容。

改进教学方法、手段。根据课程教学内容制作符合该课程教学特点的课件，充分利用FLASH动画技术、仿真软件，使课件营造出一个生动逼真的教学环境，可促使学生更好地掌握教学内容，提高学习效率和兴趣。课程教学过程中采用研讨的方式，经常采用讨论式教学方式，给出一个论题，让学生们自己讨论解决。

在主张课程的工程意义，主张其实践性和应用性的同时，在课程评价上采用灵活、全面的考核方法。将平时的小课题、案例等列为考核的内容。

五、结语

“电气控制及可编程控制技术”作为电气工程及其自动化专业一门重要的专业课程，是一门实践性和应用性都很强的课程。顺应发展的需要，在进行课程教学时，通过更新和调整教学内容；设计和创新课程学习模式；面向工程应用以“案例”为中心进行教学，加强实践环节；进一步完善课程教学基础环节等几个方面进行教学改革探讨。对学生思考能力、创新精神及工程应用能力的培养，均起到很好的推动作用。

参考文献：

[1]王平,董磊,何新霞.电气控制及可编程控制技术[M].东营:中国石油大学出版社,2009.

[2]陈美谦.浅谈“电器控制与PLC技术”课程教学[J].集美大学学报,

2007,8(2):78-81.

[3]邓则名,程良伦,谢光汉.电器与可编程控制器应用技术[M].第三版.北京:机械工业出版社,2009:39-42.

[4]凌永发,杨光永,等.“电气控制与可编程序控制器”重点课程建设实践与思考[J].云南民族大学学报(自然科学版),2008,17(3):283-286.

可编程控制器的特点及其发展动向 篇3

1 可编程控制器的特点

可编程控制器更多的具有多数计算机的控制功能, 它还具有与计算机不同而更高一层的特点。不但具有运算、处理和数据传输的功能, 还用强大的逻辑编程取代了硬接线逻辑。它是一种电子计算机工业控制性的装置, 而且在外观上做到了小型化和超小型化的特点。这样的多功能设备成为可编程控制器。

1.1 编程较简单

可编程控制器编程较简单的原因是在于, 其采用易学易懂的梯形图形语言来进行控制。可编程控制器应用了计算机软件的技术来构成以往人们常用的继电器模型。其独具特色的梯形语言以继电器的形式构成了可编程控制器, 将继电器自身的缺陷之处换了一种表达形式, 使人们易于理解易于操作。同时, 电气的操作人员也不会因为习惯使用继电器而对可编程控制器一无所知无从下手, 这也说明了继电器与可编程控制器之间没有不可逾越的鸿沟。使用人员要想运用正确的方式对可编程控制器进行使用, 也需要具备一些专业知识和懂得一些软件知识的硬道理。

1.2 利于使用和维护

可编程控制器具有利于使用和系统维护的优点。在可编程控制器的使用和维护过程中, 分为以下几个阶段, 它们分别是:硬件配置、安装、使用、维护4个方面。在硬件配置上, 可编程控制器的硬件是根据标准的规格进行生产的, 硬件可按照实际需要进行配置, 也不会存在硬件很难购买得到的情况, 在硬件配置这个方面, 可编程控制器的配置是方便购买的。在可编程控制器的安装上, 其优势之处在于它不需要加入接线和焊接工作, 只需要编写程序就可以完成可编程控制器的工作即可。在可编程控制器的使用上, 接点的使用是不受使用次数而影响的, 具有一定的开放性, 内部的器件也不会因为使用用户的人数而发生改变, 只需要考虑合适的输入点和输出点的数量就可以达到良好的使用效果。在可编程控制器的使用上, 其具有很多的监控提示, 在系统出现问题的时候就会自动发出监控提示信号, 提醒维修人员及时进行机器的维修工作。并且这种显示也具有随时性, 工作人员可以随时监测到可编程控制器的运行情况。这样的优点既有利于控制器现场的控制与维护, 又方便了检查的过程, 节约了很多的时间成本。总而言之, 可编程控制器在使用和维护的过程中, 可以得到很好的发挥作用。

1.3 运行稳定

可编程控制器具有运行稳定的特点。可编程控制器一般都应用于工业控制, 其内部构成含有抗干扰和精选元件, 所以在恶劣的工业环境下可编程控制器也可以与强电性的设备同时工作, 所以说可编程控制器的运行比较稳定一些。如果可编程控制器能够有良好的整体设计和优质的器件, 并且采用先进的电源技术, 那么其抗干扰的能力就会更加强大。以我国目前的可编程控制器的发展来看, 可编程控制器平均无故障工作的时间为两万到五万小时之间。

1.4 通用性强

各种生产可编程控制器的厂家都拥有各种不同类型的控制器产品, 其根据用户的自主选择对控制器的规模和配备进行配置, 但是在实际工作的过程中, 采用多种的控制器的用户相对较少, 人们更多地会选择没有其他附加装置的原始可编程控制器。通用性强也就意味着厂家可以发展更优质的配备而不再为用户的多口味而烦恼, 同时在维修的过程中也可以千篇一律有效率有保障地进行维修。所以说, 通用性强的可编程控制器是被人们所大力推崇的。

1.5 安装便捷

可编程控制器具有安装便捷的优点。由于控制器体积小、结构紧凑并且易于安装, 在运输方面为相关工作人员提供了便利。

2 可编程控制器的发展前景

2.1 可编程控制器国外的发展前景

在可编程控制器的发明以后, 国外的很多国家也相继开发了控制器, 控制器的发展受到了工业上的大力欢迎。在20世纪后期的时候, 可编程控制器也已经成为国内外工业控制的主导基础自动化设施。根据相关的有关调查, 可编程控制器的生产厂商在20世纪已经达到了200多家。总销售额也接近了400亿美元。目前, 世界上先进的国家的可编程控制器已经成为覆盖所有工业企业的重要设施。可编程控制器所拥有的独特技术也已经成为了当今世界的潮流之一。

2.2 可编程控制器国内的发展前景

在我国, 今年来的可编程控制器的发展也是逐渐进步的。我国的可编程控制器也具有了相应的经济效益和社会效益。上海宝钢公司是可编程控制器的第一工程, 第一工程的开展为可编程控制器的引用提供了良好的开端。我国在研制与生产自己的可编程控制器的同时, 也在不断地引进国外优良先进的科学技术。在未来的发展阶段, 我国的可编程控制器也必定会有一个好的发展前景, 使用价格随着生产的发掘和节约也会不断降低, 通过远程功能的有效结合为工业控制创造更大的收益。

3 结论

本篇文章主要讨论的是可编程控制器的特点以及表达了对可编程控制器发展前景的愿望, 科学技术关乎国家的根本命脉, 那么如何发展才是关键。希望本篇文章可以为相关工作者提供一些实际意义上的帮助作用。

摘要：近年来, 可编程控制器的发展从无到有, 其功能也随着社会科技的发展而越来越完善, 涉及到的应用领域也逐渐增多。可编程控制器作为工业控制计算机, 在工业领域成为了工程控制器的主流设备, 在世界各地的控制器领域起到了较为关键的作用。随着工业领域控制需求的不断增加, 使用的用户对可编程控制器的性能和功能要求也不断提高。本文主要针对可编程控制器的特点进行了探究与讨论, 以及估测在未来的科技发展中可编程器的发展动向。

关键词：可编程控制器,特点,发展动向,探究

参考文献

[1]张耀, 张大发.基于可编程控制器的稳压器压力水位控制研究[J].核动力工程, 2008, 29 (2) :110-113.

[2]胡福年.Omron可编程控制器控制方案研究[J].继电器, 2003, 31 (Z1) :14-16, 38.

[3]李自强, 姬向东.可编程控制器 (PLC) 在MJTR堆厅吊车控制系统中的应用[J].核动力工程, 2004, 25 (1) :64-66, 90.

可编程控制技术的特点 篇4

关键词 可编程序控制器 案例教学 传统教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

案例教学法是为了培养和提高学习者知识能力的一种教学方法，即将已经发生或将来可能发生的问题作为个案形式让学习者去分析和研究，并提出各种解决问题的方案，从而提高学习者解决实际问题能力的一种教学方法。

在可编程序控制器案例教学中，教师需要在课前做详细周密的教学安排，包括案例实施的时间、学生的分组、案例素材的发放等。本文以机械手控制设计为例，在案例教学中分以下四个基本环节：

1 案例客观真实，让学生能够接触到大量与以后就业相关的实际问题

准备的案例要有针对性，对学生有足够的吸引力。选取的教案都是生活中的例子，例如流水灯、机械手控制、全自动洗衣机、交通灯、音乐喷泉等，而机械手控制更是在工業生产中有着举足轻重的作用，这就让学生能够未出校门就能很好地掌握就业相关的知识。每个教案要求掌握不同的知识点，机械手控制案例学习中要求学生掌握单流程顺序控制的编程方法，以及能熟练运用步进指令和置位复位指令。由于我们的实训室就有机械手模型，对于能够对机械手进行现场控制，学生的学习热情很高。

2 引入生动形象，提高学生学习兴趣

案例引入要生动形象，让学生感觉身临其境。因为机械手的控制要求比较复杂，而且大多数学生不懂其工作原理，为此笔者精心制作了教学课件，以动画形式在投影上放映，如图1所示。学生可以清楚地了解到机械手的工作过程，这样既提高了学生的感性认知又降低学习难度，提高学生的学习积极性，为程序设计做好铺垫。

3 实施着重讨论，培养学生综合能力

案例实施重在讨论，适时点拔。讨论环节前应当将学生划分为若干个学习小组，以小组为单位进行讨论，人数一般为3～5人，学生成绩有一定的层次。在这一过程中，学生是活动的主体，教师的作用是要引导学生进入案例所设置的情景之中，并进行思考、分析、决断。在小组讨论过程中，学生还可以就案例向教师提出问题，教师进行解析，教师在这个过程中要起引导者的作用。

为方便学生理解，引入直观简便的步进顺序控制编程方法，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）各工序的任务明确；（3）各工序间的转换条件直观。

由于在任务实施前学生已经对机械手控制功能有所掌握，无需耗时对案例本身功能的解析，此时的重（下转第176页）（上接第159页）点是教会学生掌握单流程顺序控制状态流程图设计方法。教师在此过程中可引导学生将机械手控制过程时序分解成若干个工序，明确各工序各个气缸的工作，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分配表（见表1）；二是将整个过程按动作要求分解，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（见图2）；五是画出状态流程图（见图3）；六是对应梯形图，列出指令语句表。最后要求学生发表自己的方案，教师可通过激励性的言语，鼓励学生大胆发言，唤起学生竞争意识，并给予积极评价，从而培养学生学习的主动性，增强学生自信心。

4 评价与反思，促进学生自我发现与发展

评价能对学生在案例实施活动过程中是否已经参与案例实施以及参与的程度及能力做出判断，从而肯定学生的学习表现，有利于提高其表达能力，增强克服困难的自信心。经过反思，学生可以得出案例学习中的主要观点和思想，分析个人的优劣，检查编程思路是否清晰，能否抓住重要问题，是否抓住了问题的实质和关键，为改进进一步的学习做准备。

在开展案例教学的过程中，必须根据教学内容的不断深入，进行精心组织，使学生活动融入教学活动过程中，这样学生学到的不仅仅是技术理论知识，更重要的是学生掌握了程序设计的基本思想，具有解决问题的实际能力。在讨论过程中教师在课堂上很可能变成“独唱”，而不是和大家一起讨论思考，学生在课堂上也很可能变成是忙于记笔记，而不是共同探讨问题。所以案例教学法需要较多的时间来完成一个项目，对教师和学生的要求也比较高。

可编程控制器特点及发展趋势 篇5

1 可编程控制器的用途

1)PLC一项最为基本的功能是开关量逻辑控制，用这一功能来取代继电器逻辑控制;

2)运动控制PLC可以控制步进电动机、伺服电动机和交流变频器，可以用于各种机械运动和位置的控制。使用于机床、装配机械、机器人、电梯等;

3)闭环过程控制通过模拟量A/D和D/A转换，PLC可以控制大量的物理参数，例如温度、压力、速度和流量等。PID(Proportional—Integral一Derivative)功能的提供使PLC具有闭环控制能力，可用于过程控制。广泛地应用于塑料成型机、加热炉、热处理设备、锅炉及轻化工、冶金、电力等行业;

4)数据处理PLC不仅能用于算术运算、数据传送、查表等，还可以进行数据比较、数据转换、数据通信、数据显示及打印等，具有特别强大的数据处理的能力。数据处理能力应用的范围一般都是大型的控制系统，例如无人柔性控制系统，过程控制系统等。

2 可编程控制器的特点

可用于控制及其复杂的设备、同时可以在特殊的环境里工作，并且可以长期连续的工作，这样的特性使得PLC在结构以及性能方面，占据着强有力的优势。

1)可靠性高，抗干扰能力强PLC采用了很多硬件和软件的措施满足“专为在工业环境下应用设计”的要求，主要包括光电隔离、模拟输入滤波器、电磁屏蔽措施、冗余技术等。大量实践表明，PLC系统在使用过程中发生故障，问题大都出在外部的开关、传感器、及执行机构，并不是PLC自身出问题;

2)通用性强，扩展方便，系统组成灵活，现阶段PLC产品已经发展得非常成熟了，并且配备功能齐全的I/O模块、以及特殊的木模块和相应配套的零部件以方便客户自行组合，可以特别方便的组合可供不同控制需求的控制系统;

3)程序设计简单、易学、易懂PLC的主要使用对象是广大的电气技术人员，其编程采用与继电器控制原理图非常相似的梯形图(LadderDiagram)语言，工程人员学习、使用这种编程语言十分方便;

4)系统设计、开发周期短且方便，维护工作量小PLC硬件的模块化设计大大缩短了应用系统设计所需的时间，进而加快了工程进度。鉴于PLC自身发生故障的几率比较低，并且具备比较健全的自诊断以及显示功能，利于快速排除故障;

5)对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产PLC实质上就是一种侧重于I/O接口控制环节的工业用计算机，当生产工艺发生变化时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序即可。

3 可编程控制器的发展趋势

1)PLC向全过程控制渗透与发展。美国就有一家炼金企业采用一部PLC，进行炼金的全过程控制。所有的报警功能、PID调节功能和顺序控制功能都由PLC完成。全部采用PLC控制方案比采用分散控制系统(DCS)加PLC的控制方案节省投资近50%，而且金的回收率由原设计的92%提高到96%;

2)PLC加强了通信功能为了满足柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)和工厂自动化(FA)的要求，近年来对PLC的通信功能提出了更高的要求。最小点数的PLC也要求具备与上位PLC或计算机通信联网的功能。现代化大生产要求将工业生产过程自动化和信息管理自动化结合起来。PLC作为实现生产过程自动化的控制器必须能与实现工厂信息管理自动化的上位计算机进行通讯，同时也要求PLC相互之间通讯联网。目前，各公司生产的新一代PLC通讯功能比较强，但不同公司的PLC之间还无法通讯联网。实现不同公司的PLC产品之间通讯联网将是一个发展方向;

3)编程语言趋向标准化目前PLC普遍采用的编程语言——梯形图，以其直观、形象、简单等特点为广大用户所熟悉和接受。但是，随着PLC功能不断增强，梯形图以外的编程语言将不断涌现。新一代的PLC除了采用梯形图编制用户程序之外，还广泛采用顺序控制的标准化语言SFC。另外，随着计算机普及，PLC还将普遍采用与计算机兼容的BASIC语言、C语言以及汇编语言编制用户程序。多种语言并存、互补并不断走向标准化是今后PLC编程语言的发展趋势。

4 结论

由于PLC所具有的独特功能和对生产现场的广泛适应性，故从PLC产生开始，就引起各工业发达国家的极大关注。各电气控制制造商纷纷研制开发，新型PLC不断涌现。随着大规模集成电路、微处理器等计算机技术的发展，PLC的功能大大增强，有力地推动着PLC技术迅猛发展。

摘要：可编程控制器作为通用的工业控制计算机,是存储逻辑在工业中应用的代表性成果。本文对PLC的用途、特点、以及发展趋势进行了简要的探讨。

关键词：PLC,用途,特点,发展趋势

参考文献

[1]吴秀凤编.可编程控制器原理与应用.冶金工业出版社,2010,9.

[2]陈世和主编.电工电子实训教程.北京航空航天大学出版社,2011,8.

[3]陈婷,何志勇,罗力恒.基于组态软件与单片机的模拟设备实验系统设计[J].工业控制计算机,2011(6).

[4]曾鹏,傅贵兴.PLC技术在自动化控制中的应用[J].产业与科技论坛,2012(23).

可编程控制技术的特点 篇6

一、多媒体教学课件为新型教学提供了教学环境

1. 运用计算机实现多媒体的交互性

运用多媒体教学手段不仅可以激发学生的学习兴趣, 使学生产生强烈的学习欲望, 而且还可以在有限的时间内将丰富的教学内容展现在课堂上, 发挥学生的认知主体作用, 从而最大限度地提高了教学效率。在传统的教学过程中, 教师作为教学主体, 从教学方法、教学步骤、教学内容、教学重点、学生做的练习等等都要教师事先安排好, 可以说教师成了一线式的保姆, 不管学生是否感兴趣, 想学习, 只能被动地参与学习过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中, 学生则可以按照自己的学习兴趣、学习基础来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习, 从而使学生能真正发挥认知主体的作用。

2. 运用计算机实现媒体的多样性

在关于多媒体教学软件的文章中, 都不约而同地引用了实验心理学家赤瑞特拉的两个著名的心理实验, 这两个实验结果是多媒体教学软件的基本理论基础:一个是关于人类获取信息的来源, 即人类获取信息主要会通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉, 11%来自听觉, 这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉, 1.5%来自触觉, 1%来自味觉。运用多媒体技术既能看得见, 又能听得见, 还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量, 比单一地听教师讲课强得多。他还作了另一个实验, 是关于知识保持, 即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%, 自己听到内容的20%, 自己看到内容的30%, 自己听到和看到内容的50%, 在交流过程中自己所说内容的70%。以上精确的数字表明只要提供足够的外部刺激, 就会产生满意的学习效果, 这与“有什么样的刺激, 就会有什么样的反应”所遵循的逻辑, 在本质上是相同的。这就是说, 如果既能听到又能看到, 再通过讨论、交流, 用自己的语言表达出来, 对所学知识的掌握效果将远远大于传统教学。

二、多媒体教学课件为教学提供了新型的教学模式——双主模式

1. 多媒体技术在PLC教学中起到了很大的作用

多媒体具有非常形象的演示图片、图表、文章、声音、视频等的特殊功能, 在展示图文声像的同时, 可以将平时用课堂上枯燥的语言难以简捷描述的抽象道理、复杂现象形象地表现出来.从而大大地提高了学生的学习兴趣, 简化了学生的认知难度, 使学生都能快乐的学习。比如, 移位寄存器具有寄存数码、移位等功能, 其中移位是数字系统和计算机技术中非常重要的一个功能, 它的三个输入端的作用及它们的状态对寄存器内部各存贮单元的影响, 是本课程教学中的难点, 通常要花费二至三个学时来讲解, 练习效果也只能是一般。现在, 在教学中加入了教学课件, 可以形象地表示线圈通电后各接点的动作、移位动作和输入端接通或关断时对移位效果的影响, 再加上学生动手实践操作, 整个教学过程变得很轻松, 学生完全熟练掌握本部分内容仅用了不到一个学时的时间。传统教学中的难点变成了学生一看就懂、印象深刻的知识点。

2. 多媒体教学内容的选择应与生产实践紧密结合

随着社会的发展, 科技的进步, 教学内容应不断更新, 这就要求教师应及时更新教学观念, 明确教学理念, 时刻开展以学生为中心的课堂教学创作, 对教学内容进行认真筛选, 选择出教学中的主要知识点和难以用语言表达的难点, 借助多媒体技术进行形象直观的展示, 从而帮助学生理解。例如, 使用PLC仿真编程软件展现移位寄存器的工作状态, 运用仿真运动的形式展示每一次移位前各存贮单元的状态, 非常清晰地展现出学生在教师讲解中不太理解或在实验中观察不到的移位动作, 还可以形象地用动画模拟接点动作后的效果等等, 再结合学生动手做实验, 从而使学生在对比中将本来抽象难以学会的重要部分变得很容易理解并学会使用。

3. 可编程控制技术PLC教学课件真实案例

(1) 新指令的学习。基本逻辑指令是PLC中最基本的编程语言, 掌握了它也就初步掌握了PLC的使用方法。各种型号的PLC的基本逻辑指令都大同小异, 在配有欢快的音乐中, 投影仪的屏幕上分别显示出这次课要学习的内容。任课教师简单明了地介绍各个指令的功能和使用的要点及注意事项, 时间要用5分钟左右。

(2) 仿真实验, 讨论归纳总结。下面对各个新指令进行讲解, 给出四段程序, 每段程序里均包含一个指令动作, 运用仿真软件进行演示仿真, 使学生清楚地看到每次执行指令的动作, 并记下操作过程。在每个指令均讲解仿真完成后, 将学生分组, 并要求根据屏幕上给定的含有新指令的四段程序, 通过亲自动手实验 (将程序段输入到PLC中并进行调试、运行, 观察结果) , 使学生们在快乐的动手学习中来体会指令的使用方法。

可编程控制技术的特点 篇7

一、JAVA编程语言的特点

JAVA语言起源于SUM公司用在消费性的电子产品软件发展方案中的Oak语言, 之后随着WWW和Internet的快速发展, Oak语言逐渐成为现在的JAVA编程语言, 应用于网络的开发。如今, JAVA语言是最受欢迎的计算机编程语言, 在计算机领域也具有很大的影响力。JAVA编程语言是面向对象的一种纯设计语言, JAVA编程语言支持不同的操作系统, 相比于VB和VF复杂的编程语言, 其编程语言简单灵活, 由于JAVA编程语言具有诸多优良特性, 使得JAVA编程语言的应用日益广泛, 逐渐成为计算机中最佳的编程语言。

1. 简单性。

JAVA编程语言是建立在C和C++的基础上发明的, 因此JAVA编程语言和C、C++的编程风格极为相近, 但是, 相比于C和C++其编程语法要简单很多, 用户很容易使用JAVA进行编程。有些初学者在刚接触JAVA时, 会觉得JAVA的编程语言和C、C++有很多相近地方。但是C语言中没有OOP支持, 而C++语言有, 和C++相比, JAVA编程语言不再支持多级继承、自动强制和运算符的重载的作用, 省略了这些过程, 使得编程工作的复杂性大大降低了。JAVA语言中还舍弃了指针但选择了引用, 这样在保留指针灵活性的同时, 剔除了指针的安全隐患, 降低了编程语言的复杂性。JAVA编程语言吸收了C和C++的优秀特征的同时, 也增加了全新的功能, 例如, 可以自动收集空间内存中的垃圾, 这便提高了JAVA编程语言的实用性。因而, JAVA编程语言在计算机软件开发中变得更加实用, 也更加简单。

2. 面向对象性。

JAVA编程语言是一种面向对象的编程语言, 面向对象作为一种新的编程思维, 逐渐成为一种被广泛应用的编程理念。在面向对象的编程语言中, 每个模块建立在程序的基础上, 根据功能将其分解。众所周知, 如果对计算机与程序进行整体编写, 那么工作将会非常繁重。所以, 在编写程序时, 一般要将程序划分为几个小模块, 在保证模块间的独立性的前提下, 对各个模块选择合适的方案, 以方便不同的人同时进行编写。

3. 可移植性。

JAVA编程语言的可移植性较好, 能够在Web站点上灵活地下载所需要的应用程序, 这些应用程序包括图像、图形以及HTML等, 网络浏览器会在Web网页上对这些片段进行组织以方便用户进行查看。JAVA编程语言使得Web运行的程序在任何计算机上都可以运行, 另外, JAVA编程语言对基本数据类型的长度也有严格的要求。

4. 平台独立性。

JAVA编程语言最大的优势就是具有平台独立性, 即在一般情况下, 使用JAVA编程语言编写的程序可以在编译后不用经过任何更改, 就能在任何硬件设备条件下运行。这个特性经常被称为“一次编译, 到处运行”。其编程的过程主要由JAVA虚拟机, 先编译为中间码, 然后展开校验、装载, 最后生成计算机的机器代码来最终实现执行。由于JAVA编程语言具有这种特点, 使其可以全面屏蔽平台环境中的具体特殊要求, 在程序运行过程中, 系统只需要支持JAVA虚拟机即可运行整个程序。有些时候, 由于平台的差异所编写的程序在转换代码的时候也可能出现微小的差别, 这就需要程序员进行多次的调试以实现程序的编译。

5. 安全可靠性。

运用JAVA编程语言, 可以实现加密技术, JAVA软件以秘钥技术为基础实现了一些确认技术。JAVA程序显示器也可以根据不同情况产生不同的改变, 当JAVA显示器产生改变时, 可以尽快切断对外界数据的访问, 进而更有效地防止了数据的丢失和破坏, 提高了数据的安全性, 避免数据被病毒侵蚀而造成不可挽回的损失。因此, 计算机软件开发中的JAVA编程语言更加安全可靠。

6. 灵活和拓展性。

在计算机的不断发展的过程中, 编程语言更需要具有灵活性, 而JAVA相比其他语言更加具有独特的灵活性, 更加适于编程的创新和发展。在编程过程中, 程序员可以不断增加新的方法和实际的案例, 对原本程序的运行也不会产生任何影响, 这使得原有程序更加丰富。内容更加丰满, 实现了真正的可持续发展。

7. 多线程。

多线程机制有效地保证了应用的并行执行, JAVA语言拥有成熟的同步源语来保证共享数据操作的正确性, 计算机软件设计人员可利用多线程机制来完成不同的特定行为, 使得互联网交互技术变得更加容易实现, 也是JAVA编程语言具有的独特特性。

二、JAVA语言的技术应用

JAVA自问世以来, 在我国得到了迅速的发展和普及。由于JAVA编程语言本身的诸多优点, 在日常生活和工作中得到了广泛的应用。在JAVA编程语言的发展过程中, 其应用的范围也在一步步扩大。不仅包括小型智能卡, 许多大型企业也要用JAVA编程语言来完成任务, 生活中的许多应用软件也是基于JAVA编程语言实现的。JAVA编程语言在软件的编写方面具有极大的优势和重要意义。

1. 行业和企业信息化。

随着JAVA编程语言的逐步发展, 像Sun、IBM、BEA等国际大厂商不断推出许多基于JAVA技术研发的应用软件和服务器, 这使得JAVA在金融、科研、电子、制造等领域的发展得到极为有利的带动, 其应用因此也变得更加广泛。例如, 清华大学计算机系利用JAVA、XML和Web研究开发了多个软件平台, 已在多个大型企业中得到应用。

2. 移动设备和无线JAVA。

由于Nokia的推动作用, 用JAVA编写无线应用项目不断地在编程世界中掀起波澜, 这家移动电话生产厂商, 决心将在其未来的全部移动设备上采用开放源代码的Symbian OS操作系统和各种各样的JAVA应用程序。对JAVA进行实时规范, 对速度、带宽和负载均衡能力等方面进行创新, 解决了运行中可能产生的读写问题, 对其进一步修订, 使其更加完善。JAVA在移动设备上也越来越流行, 许多设备厂商也投入大量精力来提供相应的技术支持, 以谋求更大的利益。无线JAVA与手机的关系就相当于软件和电脑, 无线JAVA的应用推进了移动设备的发展和进步。以前的手机只是一个封闭的操作系统, 手机上的应用和软件由厂商给出, 用户无法改动其菜单, 更无法添加其他应用。随着无线JAVA的推出, 使得手机逐渐摆脱这些传统的束缚, 变得更加人性化。

3. 嵌入式设备。

嵌入式系统是计算机的一种应用形式, 它是以应用为中心, 以计算机技术为基础, 软件硬件可剪裁, 对体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。由于科学的飞速发展, 几乎一切设备或系统都可以采用嵌入式来实现曾经无法实现的功能, 从日常生活到国防科研, 都离不开嵌入式系统, 因而嵌入式技术应用广泛。嵌入式系统需要完成的任务和达到的性能指标十分明确, 功能目标也十分清楚, 故嵌入式系统的功能是十分专一的。嵌入式系统在接收特定的信号后必须迅速将确定的工作完成, 其具有效率高、运行速度快的特点。嵌入式系统往往和具体应用结合在一起, 投入市场后, 持续时间长, 即具有较长的生命周期。JAVA本身就是为了嵌入式设备而设计的, 但由于其软件特性较强, 故伴随着因特网的兴起, 在台式机和应用开发中取得了巨大的成就。JAVA在应用中充分显示了其通用性和完全性的优势, 这在嵌入式设备的开发中占有至关重要的作用, 同时稳固了JAVA在嵌入式应用领域的地位, 昭示着未来JAVA在嵌入式开发中的美好前景。

4. 网络教学。

在网络教学这一应用层面, 东南大学和中兴通讯公司开发了远程教学系统, 主要用于课后学习和远程教育。与此同时, 清华大学计算机专业的学生用JAVA软件对计算机软件基础课进行了教学改革。此外, 电子科技大学应用JAVA、BMI技术进行远程教育, 西安电力高等专科学校也采用了JAVA技术, 开发了交互式电站仿真系统, 实现电站锅炉仿真、锅炉膛火焰仿真, 为实现网上仿真进行有益探索, 大大提升了学生的学习效率和学习热情。

三、总结

在社会飞速发展的今天, 计算机软件发展是计算机发展的主导, 是使得我国经济持续发展, 人民生活水品持续提高的重要组成因素。面对计算机蓬勃发展的今天, JAVA编程语言在这一发展过程中发挥了至关重要的作用。放眼未来, 以JAVA编程语言为基础, 必定会研发出越来越多的创新型软件, 因此, 大力发展计算机软件事业, 将有望实现社会主义经济的现代化。立足实际国情, 科研人员应努力研究创造出具有中国特色的并适合广大群众使用的计算机软件, 进而推动我国科技的发展, 使得我国的科学技术可以位居世界前沿。

摘要：随着社会的高速发展, 互联网的发展越来越引人注目。众所周知, JAVA编程语言在计算机的软件开发中占有至关重要的地位, 其编程语言具有简单、安全、可靠且平台性好等诸多优点。因此, JAVA编程语言被广泛地应用于计算机的软件开发中, 相比于其他编程语言具有显著的优势。本文就JAVA编程语言的特点及其技术应用两个方面展开讨论。

关键词：JAVA,应用,编程特点

参考文献

[1]胡白燕.Java技术应用推进信息化发展[J].电子世界, 2013, (20) :15-16.

[2]郭雷.计算机软件JAVA编程特点及技术分析[J].中文信息, 2014, (2) :12-13.

可编程控制技术的特点 篇8

关键词：PLC可编程控制技术,矿井运输系统,变频绞车

PLC又被称为可编程逻辑控制器, 是一种自动化控制装置, 在现代工业中得到了广泛的应用与推广。在矿井运输系统中, PLC是整个系统的核心, 可以通过控制命令的输入与输出实现矿井运输系统操作的机电一体化。PLC技术具有操作简单、易于编程、体积小、功能强、价格便宜、便于维修等特点, 在矿井运输系统中得到了广泛的应用。本文主要以PLC控制的变频绞车和PLC控制的副井提升信号系统探讨PLC可编程控制技术在矿井运输系统中的应用。

1 PLC控制的变频绞车

传统的煤矿主运斜巷轨道主要运用内齿轮绞车和液压绞车这两种绞车类型, 不能保证绞车运行的平稳性, 具有保护不够齐全、调速不均匀和安全性能低的劣势, 不能做到斜巷的安全提升, 存在着很大的安全隐患。在矿井运输系统中, 可以利用PLC可编程控制技术控制的变频绞车, 提高矿井运输系统的安全性, 获得良好的经济效益。本文以JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统为例, 详细说明基于PLC技术的变频绞车在矿井运输系统中的应用。

1.1 控制系统简介

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统主要由电动机、主轴装置和减速机为主要装置, 形成了高效的工作系统, 由制动器和液压站构成制动系统, 由电气控制设备和操纵台构成控制操纵系统, 由轴编码器和深度指示器构成保护、指示系统。通过以上系统的协同作用, 使绞车运行。这些系统都是通过PLC可编程控制技术的命令而运行的, 基于PLC控制技术的绞车控制系统可以实现多种操作功能, 具有安全性能高和操作简单等优点, 满足了现代矿井运输系统的要求。

1.2 主要功能

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统除了具有松绳、过卷和急停等《煤矿安全规程》规定的各种保护功能外, 还能够在车辆接近上车场和下车场时自动减速, 并且具备错向保护功能。基于双PLC的JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统可以选择4种操作方式, 除了正常操作之外, 还可以选择检修、应急1和应急2操作运行方式。具有系统故障提示、数字深度指示、操作指示的功能。此外, JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统还具备电流、电压、速度表指示, 能够让司机明确绞车的运行状态。

PLC控制技术在绞车控制系统中的主要功能是:构成控制回路并保护回路, 通过隔离与转换控制信号和故障信号, 形成软件安全回路和硬件安全回路的相互闭锁。此外, PLC控制技术还可以形成安全闸和工作闸控制, 形成应急操作回路, 实现绞车系统的二级制动控制, 实现双回路自动切换。

1.3 作用和效果

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统具有安全性高、系统保护齐全的优点, 并且降低了系统运行时的噪音, 减少噪音污染。具有操作简单、故障率低、节约电能等优点。该系统操作简单, 司机只需要运用主命令控制手把就可以对绞车进行操作, 实现绞车的启动、运行、爬行、减速和重物下放等功能, 便于司机操作。JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统采用无速度全数字传感器矢量控制, 具有调速精度高、调速范围宽的优点。此外, JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统还具有发电发挥的功能, 能够有效节约电能, 当绞车减速运行及下放重物时, 电动机可以转换为发动机的运行状态, 此时绞车控制系统就能够将再生能量反馈至供电网, 与传统的电阻能耗制动系统比较, 这种绞车控制系统的节电效果明显。该系统的控制箱内有两套PLC, 一套作为主控PLC, 使提升控制系统能够正常运行;另一套作为数字监控器, 可以发挥数字监控系统的功能, 两者互为备用、相互补充, 可以降低运输系统故障率。

2 PLC控制的副井提升信号系统

本文以KXT25型副井提升信号装置为例, 说明PLC可编程控制技术在副井提升信号系统中的应用。

2.1 系统简介

KXT25型副井提升信号装置以PLC控制技术为核心, 利用LED大屏进行模拟演示, 通过现场编程的方式, 有效解决生产过程中存在的问题, 提高了副井提升信号装置的适应性。KXT25型副井提升信号装置具有严格的硬件选择和实用的软件编程, 具有故障率低、操作方便的优势。

2.2 主要功能

KXT25型副井提升信号装置除了具有各种闭锁功能之外, 还具备提升信号显示功能, 用数字“5, 4, 3, 2”表示“慢下, 慢上, 快下, 快上”, 用数字“0”表示停车;具有提升指令汉字显示功能, 全线显示屏均有“换层、调平、提物、提人、急停、检修”显示功能;信号记忆功能, 能够存储三次所发信号;急停闭锁功能, 在发出提升信号之后, 上下井口有人打开井门, 提升信号装置会自动发出急停信号。此外, KXT25型副井提升信号装置还具有急停扩展功能、急停报警功能、信号之间的闭锁功能、闭锁信号扩展功能、音响报警功能、双功扩音通讯功能、闭锁接口功能等。KXT25型副井提升信号装置的422接口车房可以与计算机联网, 通过计算机界面显示副井提升系统的运行情况, 还可以利用计算机在上位机数据库中储存和查询信号发送情况, 及时存储提升机的后备保护动作情况。

2.3 作用及效果

KXT25型副井提升信号装置具有闭锁功能完整的优点, 并且阻车器的起落、安全门的开关、推车机的进退均采用两个按钮, 在信号停止运行及罐到位的情况下操作正、反两个按钮, 减少了副井提升系统中的误操作, 保证了副井提升的安全性。因为车房采用计算机界面显示, 因此可以存储和查询信号发送情况和时间, 还可以在上位机中存储后备保护动作情况, 提高副井提升的安全性, 降低故障率。此外, 该系统利用PLC控制技术, 可以避免系统出现故障, 一旦出现事故也可以快速通过与笔记本电脑的连接查出故障原因, 降低故障对系统的影响, 提高副井提升装置的工作效率。

3 结束语

通过PLC控制的变频绞车和PLC控制的副井提升信号系统的广泛应用可以看出:PLC可编程控制技术在矿井运输控制系统中已占据主导地位, 在矿井运输系统中的作用是巨大的, 具有系统性、安全性和便捷性的特点, 能够提高矿井运输系统的安全系数, 提升矿井运输系统的安全运输水平, 为煤矿企业带来更大的经济效益。

参考文献

[1]王鲜, 赵忠稳.PLC可编程控制技术在矿井运输系统中的应用[J].煤炭技术, 2011 (7) .

[2]李士行.PLC学习与应用的相关问题[J].中国高新技术企业, 2013 (13) .

可编程控制技术的特点 篇9

可编程控制器 (PLC) 广泛应用于现代工业控制中, 如各种生产线、机床控制等, 是实现工业自动化的主要手段之一。目前, 可编程控制器是电气工程及自动化等相关专业一门重要的专业课程, 其知识覆盖面广、涉及内容多、更新发展快, 并且因与生产实际和工程应用结合紧密, 是一门综合性和实践性很强的课程。

目前, 国内高校由于硬件资源的限制, 现场教学条件较差, 多采用传统教学法, 即以课堂和教师讲解为主。课程内容从基础知识开始, 介绍PLC的硬件结构和指令系统, PLC的程序设计方法, 到PLC控制系统设计。教学过程中与工程实例结合较少, 尤其在讲解基本指令和编程方法时学生觉得抽象不易懂, 教学效果不佳, 学生学习兴趣并不高。如果将基本指令应用和程序设计方法的讲解穿插到工程项目实例中, 让学生在实际情境中去领会指令的应用以及编程方法, 即将枯燥的理论知识和实际相结合, 既可以提高学生学习的积极性, 又利于学生对知识的理解和掌握, 培养学生的工程项目设计和开发能力。

二、项目设计

课堂项目式教学法即以项目作为主线, 给出具体控制任务, 由学生设计实施方案并由教师逐步引导, 最终完成元器件的选择、PLCI/O分配、硬件接线图设计、软件编程以及程序调试等环节。通过该教学过程学生能在实际工程背景下循序渐进地领会PLC指令及应用, 掌握PLC控制系统设计过程, 并通过分析和解决调试过程中出现的问题提高学生发现问题和解决问题的能力, 从而提高学生的工程实践能力。

项目式教学法的关键就是选择并设计好项目, 以能有效地将相应理论知识融于其中。我校教学采用S7-200系列PLC, 根据教学内容和教学要求, 笔者归纳总结了八个学习项目。该八个项目涵盖了工业控制领域PLC常用技术。项目设计如图1所示。

八个项目由简单到复杂, 层层递进, 将理论知识与实践操作融为一体。通过这八个项目的教学过程, 既能让学生掌握PLC的基本概念, 掌握PLC常用编程指令和编程方法, 又能对相关工业控制过程了解和熟悉。

其中项目一:工作台的自由往返运动控制是学习PLC的入门基础, 通过PLC代替继电器控制实现电机正反转控制。该项目可以使学生理解运用PLC实施控制的整个过程, PLC控制与继电器控制的区别和联系, 掌握PLC硬件接线以及基本I/O指令包括触点指令和线圈指令的原理及编程应用。项目二:十字路口交通灯控制主要学习定时器指令。通过该项目理解定时器指令的工作原理, 掌握定时器指令的编程应用尤其是典型控制电路闪烁电路的原理及应用以及实现循环控制应注意的事项:即如何实现对使用的定时器复位再启动。项目三:产品自动装箱生产线主要训练学生对计数器指令的编程及应用。项目四:通过对液体混合装置的控制使学生掌握顺序功能图的绘制方法以及将其转化成梯形图的方法, 理解作为转换条件按钮和开关的区别和处理方法。通过项目五机械手的控制使学生掌握多种工作方式的编程方法, 难点是掌握如何实现自动模式下单步、单周期以及循环方式的转换。项目六是模拟量的PID控制, 采用模拟量输入输出端子, 可通过内部PID功能指令或编程实现PID控制。项目七是变频器控制, 通过该项目掌握PLC控制变频器实现对电机调速的方法。项目八通过实现对四层电梯控制, 训练学生对具有复杂逻辑关系的编程和调试能力, 进一步强化对PLC实现变频调速的理解和应用。

通过以上八个项目的教学, 学生不仅能掌握PLC常用理论知识, 也能熟悉一个PLC控制系统的设计过程, 以将所学知识构成一个完整的体系。

三、项目教学法实施过程

以项目为载体组织教学, 将学习过程融合在项目设计与实现的训练中, 每项目均采用任务分析、硬件设计、程序设计、调试、运行五步展开教学。针对每一项目利用多媒体技术制作演示课件, 采取任务驱动方式循序渐进展开五步教学。在教学过程中由教师提出设计任务、分析工作流程, 并引导学生思考项目涉及的知识点, 包括编程需用到的指令以及硬件实现注意问题等。通过任务分析使学生明确学习内容和目标, 提高学生学习的积极性。之后由教师和学生互动讨论以引导学生完成硬件设计包括PLC的I/O分配、绘制电气原理图, 并进一步由教师介绍程序结构和编程思想, 以启发学生思维最终完成控制程序的编写。教师引导学生针对编程过程中容易出现的问题进行修改、调试, 最终通过组态软件和PLC结合进行项目演示, 以使学生能直观地了解项目的整个运行过程, 克服因教学硬件资源有限造成的课程内容枯燥乏味。

四、实施效果

通过项目式教学, 将理论知识由浅入深融于项目情境中, 理论与实际相结合。在教学过程中, 运用多媒体技术以动画的形式展示教学内容, 启发学生思维, 大大提高了学生的学习兴趣, 使学生由被动学习变主动学习, 提高了学习效果, 强化了学生对知识的掌握程度, 拓宽了学生的知识面, 从而提高了学生的综合技能。

参考文献

[1]丁金林, 王峰.CDIO在PLC教学改革中的应用[J].苏州市职业大学学报, 2013, (3) .

[2]陈锐, 等.基于工作过程的PLC教学方法改革[J].黑龙江科技信息, 2011, (6) .