徐辑磊
摘 要:教师在职业院校课堂教学中,除了要教会学生如何使用PLC(可编程序控制器)编写程序之外,还要教会学生如何对PLC进行日常维护,以及PLC出现问题时该如何应对。只有这样,学生毕业进入企业后,才能胜任工作岗位,保障设备的正常运转,保障生产的顺利进行。
关键词:PLC 工作原理 维护 故障查处
在PLC的课堂教学中,教师要教授的内容包括运用PLC编写程序、PLC的日常维护,以及PLC问题的解决,在教学中要从以下几个方面入手开展工作。
一、让学生了解PLC的系统组成
PLC系统是由CPU、存储器、I/O装置、编程器以及电源组成的。其中,教师要引导学生重点了解CPU。它是PLC的核心部分,用扫描的方式接收现场输入装置的状态或数据,并存入到映像寄存器或数据寄存器中,在PLC进入到运行状态后,执行用户程序,进行数据处理,并随时更新数据状态,起着诊断电源和PLC编程过程中出现的语法错误的作用。
二、让学生掌握PLC的工作原理
PLC采用的是“顺序扫描、不断循环、集中采样、集中输出”的工作方式。在每次扫描的过程中,PLC集中对输入信号进行采样,集中对输出信号进行刷新。在输入刷新过程中,当输入端口关闭,程序在进行执行阶段时,输入端有新状态,但是新状态不能被读入。只有当程序进行下一次扫描时,新状态才能被读入。PLC的每一个扫描周期分为输入采样、程序执行、输出刷新三个环节。在这个过程中,元件映像寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。
三、让学生熟悉PLC的工作环境
教师不能只教授学生如何编写程序,还要让学生熟悉PLC的工作环境。虽然PLC的抗干扰能力很强,但它对使用场合、环境等还是有一定的要求的,为了使PLC能更可靠地工作,延长其使用寿命,教师还要向学生讲解PLC工作环境中的一些注意事项。PLC工作环境的温度应控制在0℃~50℃,而且要做到阳光不能直射,相对湿度小于85%。在PLC设备使用过程中,周围不能有腐蚀性或易燃易爆气体,不能有能导电的粉尘。设备安装位置的振动频率小于55Hz、振幅小于0.5mm,这样可以保持PLC工作的稳定性。设备周围要留有用于扩展和通风散热的空间,必要时可安装风扇进行通风,在易燃易爆或有腐蚀性气体的场所应考虑在柜内正压通风,以便导出气体。
四、让学生掌握PLC系统的定期检查和维护
教师要教会学生定期巡视PLC各I/O板指示灯指示状态,查看控制点的状态信息,通过观察设备运行状态信息,判断PLC控制是否正常;观察散热风扇运行是否正常;观察PLC柜有无异味。除此之外,教师还要培养学生定期除尘的习惯,除尘时要把被控设备调到初始运行状态,要小心谨慎。因为定期除尘可以保持电路板的清洁,防止短路故障发生,提高元器件的使用寿命,这也是对PLC控制系统的一种很好的防护措施,另外出现故障时也便于查找故障点。
当设备出现故障的时候,要想快速、准确地查明故障并解决问题,教师在教学中要重点教会学生掌握以下要点。
首先,教师要向学生明确PLC控制回路和继电器控制回路的不同。PLC与继电接触器控制的主要区别之一,就在于二者的工作方式不同。继电接触器控制系统是按照并行方式工作的,即是按照同时执行命令的方式工作的,只要形成电流通路,就可能有几个电器同时动作。而PLC是以串行方式工作的,PLC在循环执行程序时,是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算的,而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。这一点教师必须要让学生知道,由于工作方式不同,这两种控制回路的故障应对方法也略有不同。
其次,教师还要让学生了解到PLC在运行程序判别触点通断状态时,只取决于其内部输入继电器线圈的状态,并不直接识别外部设备,而输入继电器线圈状态取决于外部设备,这是二者的又一个不同之处。PLC中使用的继电器并非实体继电器,而是软体继电器,每个软体继电器仅对应PLC存储单元中的“一位”,该状态为“1”时,表示继电器线圈通电,这时程序中有该继电器的触点就会动作。
再次,在PLC构成控制系统中,外部开关、按钮无论是用于启动还是停车,一般都选用常开型,这是在使用PLC时需要格外注意的一个问题,而这个问题常常会被学生忽视,教师应重点强调一下,引起学生的注意。
(作者单位:淄博市技师学院)