CN105608968A - 一种新的plc教学思路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新的PLC教学思路，改变传统PLC技术教学上经验设计法的思想，避开经验设计法，在讲解PLC基本知识介绍及逻辑指令后，把这些基本知识应用于顺序控制设计法当中，并做一些简单普遍的项目，着重讲解顺序控制设计法的主题思想；教学上首先引入顺序控制思想，目的是简化学生思维，把学生从前期电机控制课程的经验设计法解脱出来；改变PLC教材上与传统顺序控制法教授当中对于顺序控制法晦涩难懂的理论讲解，而以简单思维方式介绍顺序控制法；既提高了教授效率，又提高了学生兴趣和顺序控制简单思维编程的能力；与传统顺序控制定义有较大区别，也简单很多，便于理解；以案例为基础，着重讲述顺序控制设计思想，使学生在设计思想得以开拓。
Description
技术领域
本发明涉及教学领域，尤其是一种PLC教学新思路。
背景技术
PLC经验设计法主要体现逻辑思维的应用，逻辑思维注重严谨，从思维角度讲，需要考虑问题相当慎重，没有一套固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，没有一种通用的容易掌握的设计方法，无规律可循，一直被普遍认为有电气控制设计局限性。PLC顺序控制设计法，主要优点是一种简化思维，不再通过其逻辑性上以经验或尝试等方法考虑问题，而是着重从问题的输入输出变化的顺序出发，观察事物发展的变化过程。这符合人的思维惯性，理论上更易于学生接受。但通常顺序控制设计法的教授更是讳莫如深，并没有着重灌输学生这样的简单思维方式。
初学者逻辑思维上不容易改变，如果用经验法强化逻辑思维设计训练，难免学习起来枯燥乏味。我们希望从本发明顺序控制思想的角度出发举例说明。所选案例通常在PLC教学中是必须要应用的，采用顺序控制法设计程序，并对比经验设计法，主要是为了说明顺序控制设计法的思想要比经验设计法简单，更遵循事物发展变化规律。
发明内容
现有技术难以满足人们的需要，为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种PLC教学新思路。
为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种PLC教学新思路，包括PLC基础知识模块、教学思路和顺序控制方法；所述PLC基础知识模块由PLC发展模块、PLC电源模块、PLC输入输出接线、PPI通讯模块和PLC指令模块组成，PLC基础知识模块通过教学思路实现顺序控制设计方法；所述顺序控制设计方法包括事物变化规律、引起事物变化的因、顺序控制功能图绘制和项目案例。
进一步，改变传统PLC技术教学上经验设计法的思想，避开经验设计法，在讲解PLC基本知识介绍及逻辑指令后，把这些基本知识应用于顺序控制设计法当中，并做一些简单普遍的项目，着重讲解顺序控制设计法的主题思想。
进一步，教学上首先引入顺序控制思想，目的是简化学生思维，把学生从前期电机控制课程的经验设计法解脱出来。
进一步，改变PLC教材上与传统顺序控制法教授当中对于顺序控制法晦涩难懂的理论讲解，而以简单思维方式介绍顺序控制法。
进一步，从本质上讲顺序控制设计法是研究事物发展变化的规律，这也符合人的生产生活思维方式，更便于学生理解。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明主要为了在学习PLC技术时简化学生思维，将教师和学生从传统的教学模式中解脱出来，改变PLC教材首先讲解经验设计法的思路，改善以往教师教PLC课程和学生学PLC课程的误区，从而理清思路拓展学生学习PLC课程及其设计思路。既提高了教授效率，又提高了学生兴趣和顺序控制简单思维编程的能力。
介绍顺序控制设计法是研究事物发展变化规律，每次事物变化状态(STEP)，引起事物变化的因(即转换条件)，即顺序控制法只需要关注PLC输入输出的变化。与传统顺序控制定义有较大区别，也简单很多，便于理解。
图中描述了PLC教学新思路，首先介绍PLC基础知识相关内容，而后将PLC基础内容在顺序控制设计法中得到应用，并以案例为基础，着重讲述顺序控制设计思想，使学生在设计思想得以开拓。
附图说明
图1为PLC教学新思路流程图；
图2为电动机连续运行梯形图；
图3为电动机连续运行顺序功能图；
图4为电动机正反转梯形图；
图5为电动机正反转顺序功能图；
图6为星三角降压启动梯形图；
图7为星三角降压启动顺序功能图；
附图标记中：1-PLC基础知识模块、2-教学思路、3-顺序控制方法、11-PLC发展模块、12-PLC电源模块、13-PLC输入输出接线、14-PPI通讯模块、15-PLC指令模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅说明书附图1-6，在本发明实施例中：
案例一.电动机的连续运行控制
1)启动：SB2按下，KM线圈得电，KM主触点闭合，电动机M得电运行。
2)自锁：KM线圈得电后，KM常开触头闭合，实现自锁。
3)停止：SB1按下KM线圈失电，电动机M停止。
4)过载保护：过载时，FR常闭触头闭合，KM线圈失电，电动机M停止。
任务分析：
按照PLC教材上介绍的编程方法将继电器电路“翻译”成梯形图，如图1所示。如果采用顺序控制法，学生可能更大程度上易于学习，绘制顺序控制图如图2。
图1采用的经验法设计的梯形图，需要考虑启动、停止、过载及自锁，显得枯燥，学生容易遗忘。
图2为通常教学时对顺序控制设计讲解的顺序功能图，按照输出状态的不同划分步，案例1中，按下SB2电动机M(Q0.1)运行，SB1和FR有一个动作，电动机回到初始状态即电动机停止运行。
这个任务告诉我们，该项目共有两次变化和两种状态。一次变化前为电动机停止状态S0.0为0N，变化后电动机运行状态即S0.1为0N。引起变化到状态S0.1的因是SB2动作，而引起变化到状态S0.0的因是SB1或者FR动作。这就是我们所说的事物发展变化规律及其变化因素研究，即所谓的顺序控制设计法。
案例2：三相异步电动机正反转控制
任务要求：
1)正向启动：SB2→KM1得电，电动机M正转。
2)反向启动：SB3→KM2得电，电动机M反转。
3)停止：SB1→KM1或KM2失电，电动机M停止。
4)过载保护：过载时，FR常开触点闭合→KM1或KM2失电，电动机M停止。
5)KM1和KM2在输出回路中有互锁，要求在梯形图程序中也互锁。
图3采用的经验法设计的梯形图，需要考虑启动、停止、过载、自锁及互锁，自锁及互锁学生容易遗忘。
图4为通常教学时对顺序控制设计讲解的顺序功能图，按照输出状态的不同划分步，案例2中，按下SB2电动机M(Q0.1)正转，按下SB3电动机M(Q0.2)反转，SB1和FR有一个动作，电动机回到初始状态即电动机立即停止运行。
这个任务告诉我们，该任务有三种状态，一是电动机停止状态S0.0，二是电动机正转状态S0.1和三是电动机正转状态S0.2，其中电动机正转和电动机反转不能同时进行。即要么电动机正转，要么电动机反转。电动机停止状态仍然是S0.0，如果变化到电动机正转S0.1，就需要SB2动作；电动机停止状态仍然是S0.0，如果变化到电动机正转S0.2，就需要SB3动作。无论是S0.1为ON或者S0.2为0N，只要停止按钮SB1或者FR动作，电动机就变化到停止状态S0.0了。这就是我们所说的事物发展变化规律及其变化因素研究，即所谓的顺序控制设计法。
案例3：三相异步电动机的星三角降压启动控制
任务要求：
1)星形启动：SB2→KM1、KM3得电，电动机M起动。SB2→KT得电，开始延时。
2)三角形运行：延时时间到，KM3断电、KM2通电。
3)停止：SB1→KM1与KM2失电，电动机M停止。
4)过载保护：过载时，FR常开触点闭合→KM1或KM2失电，电动机M停止。
任务分析：
图5经验设计法编程思想是常采用直接将继电器电路“翻译”成梯形图，需要学生对电动机星-三角降压启动继电器控制电路熟悉。或者说直接让没有经验的学生编写此程序难度相当大。
图6通常教学时对顺序控制设计讲解的顺序功能图，按照输出状态的不同划分步，按下SB2进入S0.1步，该步的动作是KM1、KM3得电，电动机进入星形运行，同时定时器T37计时开始；T37计时时间到，进入S0.2步，该步动作是KM1、KM2得电，电动机以三角形方式运行，如果按下停止按钮SB1或者过载保护FR动作，电动机回到初始步S0.0即电动机停止。
这个任务告诉我们的是，项目中有3个状态即3种变化，当然这些变化需要我们自己认识到。一是电动机停止状态S0.0，二是电动机星形启动S0.1，三是电动机三角形运行S0.2。其引起这些状态变化的因分别是SB1或者FR，SB2和T37。只要找到这些变化和因，绘制顺序控制功能图比经验设计法思维方式更加简单。这就是我们所说的事物发展变化规律及其变化因素研究，即所谓的顺序控制设计法。
通过上面三个案例可以看出，经验法比较呆板，解决问题方式不能统一促成其存在局限性。其中通常PLC教学中对顺序控制功能图的讲解又太过技术性，使得学生普遍认为顺序控制法比较高档比较难，思维上有一定的局限性，枯燥乏味，促成教师教和学生学思维不能打开的局面。而所谓PLC新教法，统筹全局，让学生认识到其中变化及其因，在思维上与经验法和传统顺序控制教学存在较大区别。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种PLC教学新思路，包括PLC基础知识模块(1)、教学思路(2)和顺序控制方法(3)；其特征是：所述PLC基础知识模块(1)由PLC发展模块(11)、PLC电源模块(12)、PLC输入输出接线(13)、PPI通讯模块(14)和PLC指令模块(15)组成，PLC基础知识模块(1)通过教学思路(2)实现顺序控制设计方法(3)；所述顺序控制设计方法3包括事物变化规律、引起事物变化的因、顺序控制功能图绘制和项目案例。
2.根据权利要求1所述的一种PLC教学新思路，其特征在于：改变传统PLC技术教学上经验设计法的思想，避开经验设计法，在讲解PLC基本知识介绍及逻辑指令后，把这些基本知识应用于顺序控制设计法当中，并做一些简单普遍的项目，着重讲解顺序控制设计法的主题思想。
3.根据权利要求1所述的一种PLC教学新思路，其特征在于：教学上首先引入顺序控制思想，目的是简化学生思维，把学生从前期电机控制课程的经验设计法解脱出来。
4.根据权利要求1所述的一种PLC教学新思路，其特征在于：改变PLC教材上与传统顺序控制法教授当中对于顺序控制法晦涩难懂的理论讲解，而以简单思维方式介绍顺序控制法。
5.根据权利要求1所述的一种PLC教学新思路，其特征在于：从本质上讲顺序控制设计法是研究事物发展变化的规律，这也符合人的生产生活思维方式，更便于学生理解。
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| JP2007027889A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Omron Corp | Ｐｌｃシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法 |
| CN201638068U (zh) * | 2009-11-09 | 2010-11-17 | 天津理工大学 | 一种基于plc的多层循环式立体车库控制装置 |
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|---|
| 任振辉等: "《电气与PLC控制技术》", 30 September 2014, 中国电力出版社 * |
| 刘冰: ""浅论顺序编程法在PLC编程中的应用"", 《职业》 * |
| 肖丽仙: ""顺序控制设计法在PLC编程中的应用"", 《自动化技术与应用》 * |
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