浅谈可编程序控制器教学

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）