FX1S系列PLC基本指令的几点体会

FX1S系列PLC基本指令的几点体会

杨莹莹

杨莹莹山东邹平县鲁中中等专业学校256200；鲁中高级技工学校256200

摘要：本文对PLC课程中基本指令的教学进行探讨，从基础课程及相关知识、基本指令入门关键知识点、基本指令学习的经验、PLC实训等方面介绍了自己的几点体会。

关键词：基础课程指令入门指令讲解经验PLC实训

《可编程控制器及其应用》（简称PLC）在工业自动化控制中日趋广泛应用，所以此课程也愈加显示出它的重要性。但其内容具有一定难度，对学习者的基础知识要求较高，而中职学校学生由于基础差、学习习惯没有养成等诸多原因，给PLC教学带来很大难度。本人通过几年的PLC教学，觉得只要采取适当的教学方法，就会取得一定的教学效果，学生是能够掌握入门知识的。

现将自己在基本指令教学中的几点体会总结出来，供同行参考。不妥之处，恳请批评指正。

一、基本指令教学的基础课程及相关知识

首先是《电工技能与训练》，相关知识主要有：常用电工仪表、常用低压电器、三相笼型异步电动机、常用电力拖动与机床电路；其次是《电工电子技术及应用》，相关知识主要有：二极管、三极管基本工作原理、数字电路基本知识等。只有在掌握上面知识基础后讲授此内容，才会取得较好效果，否则事倍功半甚至有劳无获。

二、基本指令入门关键知识点

1.PLC工作原理

无论高教版还是劳动版教材，对PLC工作原理的介绍都比较详细，其中循环扫描的三个阶段（高教版分四个阶段）、循环扫描的特点、扫描周期的概念等内容是PLC入门关键。如讲解LDP、LDF、PLS、PLF指令时要用到扫描周期的概念，PLC执行用户程序的过程分析中要先理解程序处理阶段的工作特点等等，应引起我们的足够重视，下力气精讲。

2.PLC执行用户程序的过程分析——I/O状态分析法

PLC执行用户程序的过程分析的内容，劳动版教材中没有出现，所以应参考高教版进行讲解，现对其内容总结如下。

（1）用户程序的I/O状态分析法的概念(了解)

PLC以循环扫描的方式执行程序，如果不考虑每个扫描周期中其他的工作阶段，只考虑对用户程序的执行过程，模拟实际系统中出现的输入信号顺序以及I/O暂存器和梯形图中的逻辑关系，可得到I/O暂存器中各个输出点在不同扫描周期内的状态变化情况，用此方法对所编程序的控制顺序进行分析和检验，称为用户程序的I/O状态分析法。

（2）在本周期的运算中，可作为已知条件的因素（重点）

①每一个周期中的输入状态

②上一个周期中的输出状态

③本周期中上一个梯级的运算结果

（3）I/O状态分析法的分析方法（了解）

将已知条件带入到梯形图各个梯级的逻辑表达式中进行运算，得到本周期的各个输出状态，依次分析下去，可得到各个周期的输出状态，再把各个周期的输入、输出状态列出表格，可清楚地看到每个周期的输入输出状态的变化情况。

（4）实例分析（重点）

以下图为例，按照I/O分析法进行分析：首先，将已知输入信号X1在3个周期内的状态填入状态表。则在第一周期内，由X1=0,得出Y1=0，由Y1=0,得出Y2=0,由X1=0，得出Y3=0,将Y1、Y2、Y3此时状态填入表内；在第二周期内，X1=1，得出Y1=1，而此时Y3=0（上一周期结束时的状态），所以Y2=0，而由X1=1和Y2=1,得出Y3=1……最后得出结果如表所示。教师可分析前两个周期，然后让学生独立分析后面几个周期。

（5）PLC扫描周期的时间长短及对输入信号ON/OFF时间的要求

在教学中，学生常常提出这样的疑问：扫描周期到底有多长？如果在程序执行阶段或输出刷新阶段按下某按钮或碰触行程开关，PLC能否检测到？第一个问题可这样解释：周期长短跟CPU运算速度、I/O点的情况、编制程序的长短及编程情况等均有关。一般输入采样和输出刷新只需要1～2ms，而PLC执行1K字指令所需的时间，大约1～10ms,所以程序较长时，指令执行时间在扫描周期中占有主要的比例，而当程序较短时（指学生所编的练习程序），扫描周期只有几个ms。第二个问题可这样解释：输入信号的状态是在PLC输入处理时间内被检测的。如果输入信号的ON时间或OFF时间过窄，有可能检测不到。也就是说，PLC输入信号的ON/OFF时间，必须比PLC的扫描时间长。若考虑输入滤波的响应时间延迟为10ms,则输入的ON/OFF时间至少为20ms。按钮或行程开关的ON/OFF时间，在正常情况下远远大于PLC的扫描周期，PLC是能够检测到的。

三、基本指令教学成功的必要保证——PLC实训

在基本指令的讲解中，除尽量采用多媒体手段外，实训是保证教学成功的决定性因素，没有实训设备的PLC教学是不可想象的。实际上，在讲解基本指前，就应先让学生学会编程软件的简单使用、程序的下载、运行监控等基本知识。以后每讲解完几个指令后，就让学生在编程软件中进行练习，甚至下载、运行、监控，这样对指令的理解就深刻得多，也有助于学习兴趣的提高。如在讲到LDP、LDF指令时，下载一段程序运行，进行监控，提出疑问让学生思考，然后找到答案；讲到PLS、PLF指令时，拿它们与LDP、LDF指令进行比较，找出异同；讲到定时器、计数器时，先输入有关程序，观察程序执行过程，然后教师再讲有关它们的理论知识；在使用基本指令练习编程时，就更显示出实训的重要性。分析、编程、调试，再分析，修改程序，再调试，……学生的逻辑思维能力在实训中大大提高。

参考文献

[1]高勤主编电器及PLC控制技术.北京：高等教育出版社，2008。

[2]王国海主编可编程控制器及其应用.北京：中国劳动社会保障出版社，2007。