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1、职业教育教学中PLC的“步进控制”技术有效课堂在自动化控制技术中，虽然有多种程序设计方法。但因步进控制程序的编写有规律性，调试、修改和阅读方便，能把复杂的顺序控制程序简化，故而被广泛应用。步进控制技术因此成为了PLC技术中的重中之重，也是技工学校电工专业的一个重要学习项目。由于步进控制形式多样，学生初始接触时感觉很是深奥，甚至疑问：“怎么学、如何去学”为了让学生较快地学习掌握这门技术，结合实践教学反复摸索，总结出循序渐进、针对重点、破解难点、学用结合、见效快的有效的教学方法，大大提高了学生的学习兴趣，现以三菱PLC的步进控制技术的实习教学为例，来说明我的教学指导过程。 步进控制中的一些专业名词
2、始终贯穿在编程设计和老师讲解的过程中，比如步进控制、工步、状态元件、步进接点、状态流程图等，步进程序的特点也是设计控制程序的基础，是首先应该让学生了解的。这些概念和特点大多抽象，必要时可采用挂图、画图、试验的方法加以解释，力求学生明白，这样可为学生学习步进控制铺垫了平台。一、化整为一，教学稳步推进步进控制包括六种控制方式，为了避免学习的思维混乱，切实掌握每种控制程序的特性和编程技能，把步进控制技术的教学分成了五部分完成。即单流程步进控制、跳步与循环、选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、混合性分支与汇合步进控制，并将这五部分一个个地按五个教学步骤推行，产生了非常好的教学效果。二、低步慢行，有序开
3、展有效教学(一)步进控制的功能特性试验的有效指导步进控制的每种程序分别具有不同的控制功能，具有不同的性质。如果不了解这些特性和功能，就不明白对应控制要求应该选择哪种控制结构，程序设计将无从下手，因此在进行某种程序的学习之前，应该先编写一个含有一定特性的程序，针对一些难点问题进行试验，并要求写出试验分析报告。通过试验，可对不同类型控制程序的特性和功能产生一个鲜明深刻的认识，为正确设计控制程序打下了基础。(二)对应控制要求，引导学生编写状态流程图状态流程图相当于继电器控制电路中的原理图，体现着电气工的程序设计思想，如果设计出了状态流程图，整个设计任务就完成了一大半，其它的问题就迎刃而解了，教学中一
4、定要把握好这个难点和重点。对于状态流程图的编写，具体做法如下：1.单流程状态流程图的编写(1)理解掌握一个状态构成的规律。一个完整的状态流程图是由多个状态组合构成，而每一个状态基本上都有四个要素构成，把握了这四个要素，所有状态的画法就有规律可循了。四要素为：该状态的控制元件S；该状态下所驱动的负载；向下一个状态转移的条件；明确的转移方向。(2)一个完整的状态流程图必须要设置初始状态。启动初始状态有两种方式：一种是PLC开机后，特殊继电器M8002常开触点闭合一个扫描周期，使初始状态继电器置位。另一种方式是用转移线把最后的状态转移到起始状态，使初始状态继电器置位。这两种方式在完整的流程图中是并用
5、的。(3)由浅入深提出一些控制要求，引导学生编写单流程状态图。理解了状态的构成规律后，对学习单流程状态流程图的设计引导。先由浅入深地提出一些控制要求，然后对应控制要求分析需要多少输入，输出部件，写出PLC的IO地址表，画出PLC接线原理图。引导他们分析整个控制过程可以划分几个状态?每个状态下有哪些驱动负载?转移条件和转移方向是什么?然后设计出状态流程图，最后加上必要的保护。2.多流程状态流程图的编写先对应控制要求引导学生选择控制形式。比如分拣机不会同时传送大球和小球，只能选择选择分支与汇合流程来完成控制。之后设计状态图可按下面方法进行。(1)跳步与循环状态流程图可按单流程状态流程图的方法设计，
6、再根据控制要求添加上转移线、选定转移条件，从而实现跳转和循环。(2)选择性分支流程的各分支流程可按单流程的设计方法一路一路来设计。但要注意从一个流程向多个流程转移或多个流程向同一个状态转移的条件是独立的。(3)设计并行性分支流程时，要注意从一个流程向多个流程转移或多个流程向同一个状态转移的条件是共同的。(4)混合性分支流程是前面几种控制的组合。(三)对应状态流程图进行梯形图的编写指导由于PLC接受的是梯形图和指令表，接下来就要讲解把状态流程图转化为梯形图和指令表方法了。我根据编写的重点对梯形图编写方法也进行了归纳。(讲解时需结合实例演示)1.单流程步进控制梯形图的编写方法(1)根据状态流程图从
7、上到下依次画出每一个控制状态对应的梯形图。一个状态梯形图画法：分别画出该状态的步进接点、驱动的负载、转移条件和转移方向。(2)所有状态画完后，必须加上一条状态结束指令RET。(3)不属于任何状态的电路应该放在梯形图里(比如：急停等)，并放置在状态的上面或下面，不要放在诸状态的中间，不然将出现控制的误动作。2.跳步与循环梯形图的编写方法(1)同单流程的梯形图画法一样，梯形图要根据状态流程图按从上到下的顺序画出。(2)跳步与循环的分支处画法：采用并联转移置位的方法。转移指转移条件，置位是指状态转移方向，就是将几条有转移条件和转移方向的逻辑行同时并联接在驱动负载下面。3.选择性分支与汇合梯形图的编写
8、方法其画法大致与单流程梯形图相同，主要把握以下三处不同点即可。(1)其分支处梯形图的画法：采用并联转移置位的方法处理。(2)各分支流程及汇合处梯形图的画法：按从上到下从左到右的顺序，一路一路的画出(两条横线之间)各流程中的各状态对应的梯形图。每条分支都要画到将汇合状态的继电器置位为止。(3)最后再按单流程梯形图的画法，画出汇合状态以下的梯形图。4.并行性分支与汇合梯形图的编写方法同选择性分支相差不多，把握下面三处不同点的画法即可。(1)从一个状态向多个状态转移处的处理：采用并联置位的方法。就是在一个或几个共同的转移条件后面，同时并联几个转移方向(SETS*)。(2)接着按从上到下，从左到右的顺
9、序画出各并联分支对应的梯形图，各分支一直画到最后一个状态的驱动负载为止。(3)汇合处梯形图的画法：把各分支最后一个状态的所有步进接点串联起来，(转移条件放在几个串联的步进接点后面)再进行向汇合状态的转移置位处理。(四)对应梯形图编写指令表梯形图画出来后，指令表的编写就变的很简单，按下面要求用基本指令写出就可以了。(1)按照梯形图从左到右从上到下依次写出指令表；(2)步进接点用STL指令，与步进接点直接连接的触点用LD和LDI指令。(3)与步进接点连接的线圈可以用OUT指令。(4)与步进接点连接的电路块起始触点，仍然用LD或LDI指令。(五)程序的调试和运行先断开输出回路电源，将所编写的梯形图和
10、指令表传送到PLC中，操作按钮开关进行程序的模拟试验，观察输出继电器的得电是否符合所设计的控制要求，如果有问题，就要查找原因，修改程序，直到符合控制要求为止。然后再接通输出回路电源，运行控制设备。三、强化编程训练如此，对每种步进控制的学习和应用都按照上面五个步骤进行。但是，仅仅掌握各步进控制程序的特点和编程方法还远远不够，还需要多做编程训练，才能遇到新问题和解决新的问题，才能熟能生巧。我一般在完成上述五个步骤后，再让学生进行五到六题的程序设计练习，收效甚好。课堂教学的有效是实践教学在课堂形式的集中教学活动；学业上有收获、有提高、有进步；学生在认知上，从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会；在情感上，从不喜欢到喜欢，从不热爱到热爱，从不感兴趣到感兴趣。应该不仅仅是评价一位教师教学效果的一项基础指标，而应该是衡量教学目的与教学方法实施的一个最终评价。
