PLC编程技术的灵活教学与运用

摘 要：近几年，许多职业学校都开设了PLC这门课程，但PLC具有复杂而庞大的编程指令功能和编程方法，学生学起来较难理解，也容易混淆。本文就如何将一些指令和编程方法灵活应用于编程教学课堂中提出个人的方法和见解。

关键词：PLC;指令;程序;梯形图

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2015）03-0087-02

收稿日期：2015-01-15

作者简介：

麦桂飞（1966-），男，湛江机电学校助理讲师、电工高级技师。研究方向：制冷电工、工业自动化控制专业教学与科研等。（广东 湛江/524094）

一、前言

可编程控制器（PLC）是集计算机技术、自动控制技术、通讯技术为一体的新型自动控制装置，由于它可以通过软件来改变控制过程，体积小、维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点，已广泛应用于工业控制的各个领域，是现代工业自动化的三大支柱之一。

随着职业教育的发展，为了适应PLC日益广泛应用的形势，近几年许多中等职业学校都开设了PLC这门课程，但对于学生来说，PLC技术是一门依靠思维编程的新型课程，而且PLC具有复杂而庞大的编程指令功能和编程方法，学生学起来较难理解，也容易混淆。因此，如何教会学生熟练掌握PLC的编程技术，灵活地运用各种指令和编程方法，是教学的最终目的及任务。本人总结了多年的PLC教学经验，现就如何将一些指令和编程方法灵活应用于编程教学课堂谈谈见解。

二、教学情况分析

我校现使用的是劳动和社会保障部编写的《可编程控制器及其应用》来进行理论和实操教学，其中包含基本指令及其编程、步进顺控指令及其编程、功能指令及其编程等三大部分。PLC的编程方法一般有经验设计法、逻辑设计法、继电器控制电路移值法和顺序控制设计法等多种方法，由于编程指令和编程方法多，学生大多是学一步记一步，当要求他们自行编设一个程序时，大多数学生只会采用单一的方法程序去编程，遇到困难时只会不断地钻牛角尖，而不会去结合多种指令功能和编程方法灵活地运用编程，导致教与学的效果较低，也不利于学生对PLC的掌握。因此，如何使学生灵活贯通多种指令功能和编程方法去解决编程问题，是教学的重要内容。

当我们在教某一实例时，不应只局限于一种编程方法去讲解，而应尽量利用多种指令功能和编程方法，必要时，要求学生设计出更多的功能程序，使学生明白对一个程序是可以用多种的指令功能和编程方法来解决的，学生对PLC的掌握就更加透彻。将来遇到某编程难点时，学生自然地会采用多种指令功能和编程方法去解决编程问题，真正达到举一反三的效果。

三、PLC编程技术的灵活教学与运用

如何对PLC编程技术进行灵活教学与运用呢？以下笔者以三菱FX2系列的PLC控制器采用多种指令功能和编程方法来讲解一个教学中的实例，提出完成该程序的几种方法。

例如：某车间运料的小车停在原位，按下启动按钮X0，小车正转运料，到达终点压合行程开关SQ1后，停下5秒卸料，然后反转回车，到原位压合行程开关SQ2后停止。如图1所示。

图1

说明：该控制电路是一个简单的正反转顺序控制电路，虽然可以用简单的程序编写，但为了使学生能掌握更多的指令功能和编程方法，我们可以加多几种编程方法来完成，以达到启发学生的学习，以下是PLC的I/O配置表和几种编程方法。

1.I/O配置表

输 入

序号符号地址功 能

1SB1X0启动按钮

2SQ1X1小车运料终点限位开关

3SQ2X2小车运料起点限位开关

输 出

序号符号地址功 能

1KM1Y1小车正转运料

2KM2Y2小车反转回车

3

2.几种编程方法

（1）使用基本指令编程方式

基本指令编程方式是使用触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，与继电器控制电路基本相类似，这种编程方式通用性强，编程容易掌握，因此得到了广泛的应用。而且各种型号的PLC都有相关的指令，是学生要掌握的最基础的编程方式。图2为使用基本指令编程方式对应编写的编程梯形图。

图2

（2）使用置位与复位的编程方式

上图中小车的正反转需要Y1、Y2的常开触点进行自锁保持控制，而在PLC控制系统中的置位指令SET就有驱动线圈，使其自锁，维持接通的功能。使用置位与复位的编程方式能简化以上电路。图3为使用置位与复位的编程方式对应编写的编程梯形图。

图3

（3）使用步进梯形指令的编程方式

步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步进只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同，在步进触点结束时要用RET复位。这种编程方式很容易被初学者接受和掌握，能提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也较易，在顺序控制设计中应优先考虑。图4为使用步进梯形指令的编程方式对应编写的编程梯形图。

图4

（4）使用特殊功能指令的编程方式

功能指令实际就是一个个功能不同的子程序，充分利用这些功能指令，可大大提高可编程控制器的实用价值，程序编写短而快捷，有较高的优点。

图5

各种不同类型的PLC所带的功能指令不尽相同，难记易错，对学生学习有一定的难度，当学生能熟练掌握以上3种编程方式，再加入功能指令进行编程，编程技术和效果会有质的飞跃。图5为使用特殊功能指令的编程方式对应编写的编程梯形图。

四、结束语

以上笔者就一个实例列举了4种编程方式来解决PLC的控制程序，并用于讲解教学，开拓学生学习设计的思路，达到对PLC灵活教学和灵活运用的目的。同时，学生也能了解到PLC具有强大的编辑功能，只要将各种指令功能和编程方法加以灵活贯通，就能在日常编程工作中对一些编程难点提供多种解决的方法，也就达到了提高学生运用PLC技术的能力。教学实践表明这种举一反三的教学方法很容易被初学的学生接受和掌握，在实践编程练习中，学生编程的效率和成功率都较高。

参考文献：

[1] 劳动和社会保障部教材办公室.可编程序控制器及其应用[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

[2] 张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3] 李国厚.PLC原理与应用设计[M].北京：化学工业出版社，2005.

责任编辑 陈春阳