*年，很多技工學校都開設了PLC這門課程。技工學校專業課程在理論要求方面難度不亞於大專院校，而技校條理的門生底子較單薄，且比年生源素質不絕降落，增長了技校西席的講授難度。另一方面，在新技能的專業課講義利用方面，沒有成熟、同一的技校配套講義。如安在技工學校教好這門課程?如今筆者連合本人的講授實踐，談談PLC講授的一些見解。
《PLC原理及應用》課程具有多變性、綜合性、典範性、實踐性和實用性五大講授特點，在講授程序中，既有一樣平常又有特別，既有新授又有溫習，既有理論又有實訓，既有事變原理又有程式設計要領，既有典範單位步伐又有巨大實用案例，同時技工學校的門生又是一個學習底子、風俗和動機差別很大的群體。這就決定了我們技工學校的西席肯定要根據本課程差別講授內容及其特點，採取差別的講授要領，同時，無論是理論講授還是實踐講授，我們西席還要積極做到因材施教，在怎樣充實變更寬大門生學習積極性和發揮寬大門生主觀能動性上多下工夫。但觀察研究發明，如今擔當《PLC原理及應用》的很多西席採取的是“一言堂”和“填鴨式”的講授，勢必也就造成了“言者津津，聽者昏昏”的講授局面。
《PLC原理及應用》課程講授上，尤其是PLC指令及應用、程式設計要領和實際應用等講授內容上，最適宜於採取雙邊互動式講授要領。在講授中，大膽引入“舉動引導學”講授要領。為了搞好雙邊互動式講授，就要求我們西席在備課時把講義上靜態的知識轉化為講堂上動態的講授資訊，並且在講授程序中要想方想法地創造出一個可以實現雙邊互動式講授的環境和睦氛，通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種講授方法，有效地開展雙邊互動式講授。不但是老師傳授給門生程式設計要領等，同時門生可以通過老師給出的任務書，從各方面獲取資料，充實發揮門生的想象。如許不但作育了門生的頭腦本領，並且在完成任務書的同時，不自發地學會了辦理題目的要領，在這程序中還加強了門生之間資訊交換。比方：在先容了一些根本指令後，讓每個組的門生本身討論這些指令能辦理的根本電力拖動題目，並動手畫有關的圖片，有條件的可以用相機拍大概從網上下載與PLC應用有關的機床拖動圖片，連成一幅作品，完成後貼上在班級講堂內，供門生觀光他們所做的結果。
我們知道，用於講授的PLC講義，在編寫時一樣平常是根據：根本原理、根本指令、根本應用、根本操縱中分成各個獨立的章節。編者根據佈局嚴謹性舉行編書，西席實行講授時，則要思量有利於學習者的認知程序而開展講授。這是講義利用者要留意處理懲罰好的題目。假如任課老師根據講義的次序舉行講授，就是要將全部根本指令學習完畢，再學習根本應用，根本學習完畢再舉行根本操縱的學習。如許，在一段期間內學習完全部指令，門生學習後的印象不深刻，輕易殽雜，到根本應用的學習時，又得重新對所涉及的指令舉行學習，服從不高。全部理論學習完後，才舉行根本操縱，不能互得益障，講授結果不好。
為此，我在PLC講授中採取了課題式單位講授，重新自編講授內容。任課老師通過多種途徑蒐集了上百個PLC應用例項，並通過篩選、整合成五個單位，每個單位由幾個同類例項構成。每個課題以一個應用例項為主題，其內容包羅了：應用例項的生產目標，生產條件和生產環境的先容，用PLC實現控制的線路，所用的根本指令，程式設計要領、除錯應用。由幾個應用同類指令的例項課題組合成為一個講授單位，全部講授內容分為五個講授單位。五個單位主題分別是PLC原理、時序控制、計數控制、位置控制和特別成果綜合應用。單位內的課題根據其難易程度擺設講授的先後次序。第一單位有電機的點動控制、電動機的連續控制、電機的正反轉控制、電機的手動Y-Δ控制、搶答器控制體系、數學表現控制體系這六個例項作為對PLC事變原理部分的學習(此中也包羅幾個最簡單指令的學習)。第二單位以電機主動Y-Δ降壓啟動控制、兩燈來回閃亮迴圈控制、多臺電機次序控制、貨品傳輸帶控制體系等四個例項為學習東西，學習定時間次序控制的原理及應用。從以上羅列的兩個單位可知，任課老師精選計劃的每個例項課題有肯定的科學性、連貫性，由簡到繁、由易到難。
3月4日3月29日我們在李濤老師的指導下我們進行了為期四周的PLC綜合實習。本次實習在電子實訓中心五樓PLC實驗室進行。四周繁忙的實踐學習讓我們第一次接觸到了PLC綜合控制系統。通過對該裝置的認識、原理的瞭解、接線以及設計方案和具體除錯使我們受益匪淺。
2 實習目的與要求
2.1 實習目的;
1、學習掌握程式設計軟體的使用方法和基本操作;
2、熟悉基本指令與應用指令以及實習裝置的使用方法;
3、學會三菱可程式設計控制器裝置的使用方法;
4、PC機和PLC的通訊技術;
5、理論聯絡實際提高學生分析問題和解決問題的能力;
6、通過大學生畢業實習活動，發現問題、解決問題、發現自己的專業特長愛好，為選定畢業設計題目奠定基礎。
2.2 實習要求;
1、校內實習期間，嚴格遵守學校規章制度，服從專業老師的安排，做好筆記，注重理論與實踐相結合，善於發現問題;
2、校外實習期間遵守公司各項規章制度，有嚴格的時間觀念，不遲到不早退，虛心向有經驗的同事請教，積極主動完成單位分配的任務，與單位同事和諧相處;
3、每天都認真總結實習工作所遇到的問題和收穫體會。
3 實習單位及崗位介紹
3.1實習單位： 河南理工大學電工電子實驗中心PLC實驗室
3.2實習單位介紹：
PLC實驗室始建於20xx年，20xx年進行改擴建，實驗室旨在培養學生的獨立思考、獨立操作和獨立分析問題的能力，本實驗室擁有可編程式控制器實驗裝置和計算機等裝置70餘臺(件實驗裝置)實驗裝置，裝置價值約30萬元，實驗室面積：300㎡;使用情況：每年約接納1000餘名本科生進行實驗。PLC實驗臺PLC--Ⅲ可程式設計控制器教學實驗裝置，是根據 “PLC課程”教學的需要，結合PLC在工廠中的應用，與教學大綱要求相配套的教學實驗裝置。具功能完善、結構合理、操作方便、造型美觀等特點。既有發光管、LED顯示實驗，又有電機驅動的動作實驗。既能鞏固教學效果，又能提高學生動手操作、產品開發的能力。
3.3 實驗室功能：
1、使學生能夠掌握可程式設計控制技術和現代工業控制技術;
2、實驗室承擔《可程式設計控制技術》、《現代電器控制技術》等課程的實驗教學、課程設計、畢業設計等教學任務;
3、作為開放性實驗室，除承擔開放實驗外，還承擔綜合實習、設計競賽等綜合性實踐教學任務。
3.4 實驗模組：
1、八段碼、時鐘顯示
2、禮花之光
3、水塔水位自動控制(燈光模擬)
4、自動軋鋼機(燈光模擬)
5、多種液體自動混合(燈光模擬)
6、交通訊號燈控制
7、產品質量分級(燈光模擬)
8、電機正反轉，制動(實際動作)
9、自動選刀(燈光模擬)
10、皮帶自動送料(電機驅動動作)
11、四層電梯模型(電機驅動動作)
3.5軟體說明：
1、SWOPC-FXGP/WIN-C為一個可應用於FX系列可程式設計控制器的中文版程式設計軟體,可在Windows 3.1及Windows 95下運;.
2、在SWOPC-FXGP/WIN-C中，可通過梯形圖、指令語句表及SFC(狀態轉移圖)符號來建立PLC程式，並能自動語法檢查和糾錯，建立註釋資料及設定暫存器數;
3、建立PLC程式以及將其儲存為檔案，用印表機列印;
4、該程式在序列系統中可以與可程式設計控制器進行通訊、檔案傳送、操作監控以及實現各種測試功能;
5、執行SWOPC-FXGP/WIN-C的PC環境如下;
[PC及記憶體]
機型: IBM PC/AT (相容)
CPU: i486SX或更高.
記憶體: 8兆或更高(推薦16兆以上)
[作業系統]
MS-DOS (MS-DOS/V)
Windows 3.1 (386增強模式)
Windows 95
[顯示器]
解析度為800x600點,16色或更高。
4 實習內容及過程
4.1 PLC的發展
PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編制程式的儲存器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種型別的機械或生產過程。PLC已經廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。
PLC技術發展呈現新的動向：(1)產品規模向大、小兩個方向發展 大：I/O點數達14336點、32位為微處理器、多CPU並行工作、大容量儲存器、掃描速度高速化。 小：整體結構向小型模組化結構發展，增加了配置的靈活性，降低了成本。(2)不斷加強通訊功能 (3)新器件和模組不斷推出 高檔的PLC除了主要採用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智慧I/O模組、高速計數模組、遠端I/O模組等專用化模組。(4)程式設計工具豐富多樣，功能不斷提高，程式語言趨向標準化 有各種簡單或複雜的程式設計器及程式設計軟體，採用梯形圖、功能圖、語句表等程式語言，亦有高檔的PLC指令系統。 (5)發展容錯技術 採用熱備用或並行工作、多數表決的工作方式。
4.2 PLC的特點、工作原理及運作方式
4.2.1 PLC的特點
可靠性高，抗干擾能力強;配套齊全，功能完善，適用性強;易學易用，深受工程技術人員歡迎;系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造;體積小，重量輕，能耗低。
4.2.2 PLC內部運作方式
雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱，但PLC內部並非實體上具有這些硬體，而是以記憶體與程式程式設計方式做邏輯控制編輯，並藉由輸出元件連線外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬體空間。實際上PLC執行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中最後執行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態檢查”、“程式執行”、“輸出狀態更新”。
步驟一“輸入狀態檢查”：PLC首先檢查輸入端元件所連線之各點開關或感測器狀態(1 或0 代表開或關)，並將其狀態寫入記憶體中對應之位置Xn。
步驟二“程式執行”：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算，若程式執行中需要輸入接點狀態，CPU直接自記憶體中查詢取出。輸出線圈之運算結果則存入記憶體中對應之位置，暫不反應至輸出端Yn。
步驟三“輸出狀態更新”：將步驟二中之輸出狀態更新至PLC輸出部接點，並且重回步驟一。 此三步驟稱為PLC之掃描週期，而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間，PLC 輸入訊號之時間若小於此反應時間，則有誤讀的可能性。每次程式執行後與下一次程式執行前，輸出與輸入狀態會被更新一次，因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結束再生”。
4.3 三菱PLC基本知識介紹 ：
PLC = Programmable logic Controller，可程式設計邏輯控制器，一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它採用一類可程式設計的儲存器，用於其內部儲存程式，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向使用者的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種型別的機械或生產過程，是工業控制的核心部分。
PLC實質是一種專用於工業控制的計算機，其硬體結構基本上與微型計算機相同。
4.3.1電源
PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的，因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內，可以不採取其它措施而將PLC直接連線到交流電網上去。
4.3.2中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程式賦予的功能接收並存儲從程式設計器鍵入的使用者程式和資料;檢查電源、儲存器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷使用者程式中的語法錯誤。當PLC投入執行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和資料，並分別存入I/O映象區，然後從使用者程式儲存器中逐條讀取使用者程式，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或資料暫存器內。等所有的使用者程式執行完畢之後，最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出暫存器內的資料傳送到相應的輸出裝置，如此迴圈執行，直到停止執行。
為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還採用雙CPU構成冗餘系統，或採用三CPU的表決式系統。這樣，即使某個CPU出現故障，整個系統仍能正常執行。
4.3.3儲存器
存放系統軟體的儲存器稱為系統程式儲存器。
存放應用軟體的儲存器稱為使用者程式儲存器。
4.3.4輸入輸出介面電路
1、現場輸入介面電路由光耦合電路和微機的輸入介面電路，作用是PLC與現場控制的介面介面的輸入通道。
2、現場輸出介面電路由輸出資料暫存器、選通電路和中斷請求電路整合，作用PLC通過現場輸出介面電路向現場的執行部件輸出相應的控制訊號。
4.4 PLC基礎實驗 熟悉和掌握常用基本指令的使用方法：
通過與禮花之光實驗相結合來熟悉掌握常用的基本指令。
4.4.1控制要求和技術引數：
1、有八個節日彩燈噴泉，其中有紅色4個，綠色4個。
2、按下啟動按鈕，彩燈噴泉開始工作，按下停止按鈕，彩燈噴泉停止工作。
3彩燈噴泉的工作方式由花樣開關選擇四種工作方式。
a.每次開放一處彩燈噴泉，沒2s移動一位，從左向右移。
b.每次開放兩處彩燈噴泉，每次開放2s，從中間往兩邊移動。
C.每次彩燈噴泉1開放1s，彩燈噴泉2開放2s，彩燈噴泉3開放3s，彩燈噴泉4開放4s，彩燈噴泉5開放5s，彩燈噴泉6開放6s，彩燈噴泉7開放7s，彩燈噴泉8開放8s，然後迴圈。
4.四種花樣自動變換，可以選擇單調週期和迴圈控制。
5.紅色彩燈(DC24V 2W) 綠色彩燈(DC24V 2W)各4盞;
噴水閥(DC24V 6W)8個;
增壓泵(三相380V 1.5KW)1臺。
4.4.2工藝流程
按下啟動按鈕，當SA1、SA2的狀態都為斷開時，實現第一種控制，當SA1斷開，SA2閉合時，實現第二種控制，當SA1閉合、SA2斷開時，實現第三種控制，當SA1、SA2都閉合時，實現第四種控制，按下SB2，所有程式立即停止。如要迴圈，就讓SA3處於閉合狀態，就能實現迴圈。
4.4.3原理:
按下啟動按鈕，當SA1、SA2的狀態都為斷開時，彩燈實現第一種要求，當SA1斷開，SA2閉合時，彩燈實現第二種要求，當SA1閉合、SA2斷開時，彩燈實現第三種要求，當SA1、SA2都閉合時，彩燈實現第四種要求，所有程式立即停止。如要迴圈，就讓SA3處於閉合狀態，就能實現迴圈。
4.5安裝及接線
根據之前設計好的安裝圖進行安裝。在安裝前首先要對電氣櫃的內部接線及對應控制開關，按鈕等做充足掌握。接線時，做到橫平豎直、排列整齊，長線沉底、佈線成排;接線端子之間不允許有接頭，不得出現架空線、不能有十字交叉線;接線端子處導線不得裸露，軟線使用冷壓接線片、硬線使用順時針羊眼圈;連線牢固，不得有鬆動、脫落現象;每一接線端子上接線不得超過三根〿。另外主電路與控制電路接線時應注意顏色區分，所有走線全部從接線槽中通過。同時應注意最後接外部直流電源，電極正負問題由中間繼電器的發光二極體方向決定。
4. 6 PLC程式設計及除錯
4.6.1 PLC程式設計：
根據由工藝流程編寫出的順控圖編寫三菱FX系列的程式，可參閱三菱程式設計等材料。程式設計中應重點注意各種符號，以及在程式設計中出現的定時，器計時器等，如何編寫其控制語言。
4.6.2除錯：
a.首先仔細檢查程式及接線
b.將PLC設定在STOP模式
c.將程式下載至PLC
d.將PLC設定在RUN模式
e.按照原理圖的註釋進行對應操作，同時進行軟元件監視
f.觀察PLC輸入輸出指示燈及實時監視中的變化，與功能的理論是否吻合
g.根據出現的問題斷電後進一步審查程式及接線，然後重新下載、除錯
注意：
a.資料線不可以在通電的情況下插拔
b.檢查程式及接線時必須在斷電的情況下
c.在老師在場的情況下通電
4. 7 禮花之光控制的程式
5實習總結及體會
為期四周的實訓就這樣結束了，這四周讓我收穫了不少。我的第一次PLC實訓主要專案是禮花之光控制系統的設計方法，除此之外同時我們還學習了PLC軟體的安裝。當然其中還學習了畫圖等一些與自己專業關聯的知識。
在實訓的過程中讓我學到了許多東西，其中最主要的是PLC設計方法與應用。設計步驟是首先是我們要弄清楚裝置的順序運作，然後結合PLC知識在圖紙上畫出順序功能圖，將順序功能圖轉變為梯形圖，之後利用PLC 軟體程式設計。在練習的時候我們可以實現用編輯好的程式進行除錯。在完成自己的專案同時我還都不時去幫助其他同學解決一些問題。
PLC實訓讓我對plc順序功能圖、梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的瞭解，也讓我更加了解了關於PLC設計原理與方法。按我的總結來看有很多設計理念來源於實際，在實際運用中找出最適合的設計方法。這次實訓脫離不了集體的力量，在這次實習中遇到問題和同學互相討論交流，同學之間解決不了的問題就去找老師討論。多和同學老師討論，你會得到意外的收穫。我們在做實訓專案的過程中要不停的討論問題，只有這樣我們才可以互相交流設計方法以至達到更適合的設計方法，同時討論不僅是一些思想的問題還可以深入的討論一些技術上的問題?這樣可以使自己的處理問題要快一些避免少走彎路。多改變自己設計的方法，在設計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。
總之這次PLC實訓真的給我很多的收穫，給我彌補了很多我欠缺的知識以 鞏固了之前所學的知識點等等。在今後的學習過程中要更加努力的學習自己的專業知識多多與同學和老師交流，我相信在以後的工作裡面有所作為。
在此我要很感謝指導老師以及我親愛的同學們。
一、系統功能分析：
1.自動門控制裝置的硬體組成：自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1(電動機正轉)、關門執行機構KM2(電動機反轉)、指示燈等部件組成。 (光電檢測開光K1、K2用按鈕替代，以手工按下按鈕模擬檢測到有人通過的訊號;限位開關K3、K4使用實際行程開關，以人工碰觸模擬開門或關門已到位;電動機使用實際三相交流非同步電機;指示燈使用實際的220V指示燈。)
2.控制要求：
1)當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止執行。
2)自動門在開門位置停留8秒後，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止執行。
3)在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，並自動進入開門程式。
4)在門開啟後的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒後，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。
5)關門等待狀態中，綠燈A長亮，綠燈B熄滅;開、關門過程中，綠燈B閃爍，綠燈A熄滅。(也可以僅使用一個指示燈實現這兩個指示燈指示)
6)為搬運貨物等特殊情況需要，設定一個開關，開關合上時，門開啟，並長時間保持，直至開關斷開，門關上，恢復常態。
二、設計要求：(1)寫出IO分配表;(2)裝置選型並列寫出裝置清單;(3)畫出硬體接線原理圖、佈局與實物接線圖;(4)軟體設計;(5)安裝製作出實物系統，並除錯好。
三、總體設計方案：
選用三菱FX2N-16MR型PLC為控制核心,以正泰CJX2-1210型接觸器為驅動的電氣控制線路，實現一臺三相非同步電動機進行正反轉，正轉為開門，反轉為關門。用兩個行程開關實現正轉、反轉停止。當自動門碰到開門行程開關使其閉合，電動機就進入等待8S的狀態，然後在門開啟後的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒後，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，並自動進入開門程式。
四、IO分配表
五、裝置選型與清單
六、硬體原理圖
七、PLC程式設計：
梯形圖：
指令表：
八、安裝與除錯:
通過電工實習時候學習的工藝，按照硬體原理圖製作出實物。然後下載PLC的程式進行除錯。接上電動機和電源，然後開啟QS，按下開關SB1檢測自動門正轉，再按下行程開關K1使電動機停止，進入等待8S狀態。8S結束後自動門自動關閉。然後按下行程開關K2，電動機反轉停止。進入開門等待狀態。並且在關門的過程中指示燈不停的閃爍。在關門等待狀態指示燈保持常亮。然後繼續使用SB2進行上面的測試。結果一樣。最後進行特殊開關的測試。無論在什麼狀態，只要按下特殊運貨開關，門進入開門狀態。當門完全開後進入停止等待狀態。如果不恢復特殊運貨開關就不會關門，並且等保持常亮。
九、心得體會：
經過本次實習熟悉了FX系列PLC的基本組成和外部接線;熟悉了FXGP/WIN程式設計軟體及其執行的環境，掌握其使用的方法;熟悉程式設計器的功能，掌握其他使用方法;熟悉FX系列PLC的基本指令，掌握程式的寫入、編輯、監視和模擬執行方法。通過 實習我們重溫了電工實習時候的學習的技巧和知識。
通過實習學會了如何實現PLC的功能，將其運用到工程設計中。
來上海有一個月了，每天都在不斷接受新知識、開闊新視野可程式設計控制器是集計算機技術、自動控制技術、通訊技術為一體的新型自動控制裝置。由於它可通過軟體來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、程式設計簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應用於工業控制的各個領域，是現代工業自動化三大支柱之一。隨著技工教育的發展，為了適應PLC日益廣泛應用形勢，近幾年，許多技工學校都開設了PLC這門課程。技工學校專業課程在理論要求方面難度不亞於大專院校，而技校層次的學生基礎較薄弱，且近年生源素質不斷下降，增加了技校教師的教學難度。另一方面，在新技術的專業課教材使用方面，沒有成熟、統一的技校配套教材。如何在技工學校教好這門課程?現在筆者結合本人的教學實踐，談談PLC教學的一些見解。
《PLC原理及應用》課程具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點，在教學過程中，既有一般又有特殊，既有新授又有複習，既有理論又有實訓，既有工作原理又有程式設計方法，既有典型單元程式又有複雜實用案例，同時技工學校的學生又是一個學習基礎、習慣和動機差異很大的群體。這就決定了我們技工學校的教師一定要根據本課程不同教學內容及其特點，採取不同的教學方法，同時，無論是理論教學還是實踐教學，我們教師還要努力做到因材施教，在如何充分調動廣大學生學習積極性和發揮廣大學生主觀能動性上多下功夫。但調查研究發現，目前擔任《PLC原理及應用》的很多教師採取的是“一言堂”和“填鴨式”的教學，勢必也就造成了“言者津津，聽者昏昏”的教學局面。
《PLC原理及應用》課程教學上，尤其是PLC指令及應用、程式設計方法和實際應用等教學內容上，最適宜於採取雙邊互動式教學方法。在教學中，大膽引入“行為引導學”教學方法。為了搞好雙邊互動式教學，就要求我們教師在備課時把教材上靜態的知識轉化為課堂上動態的教學資訊，並且在教學過程中要想方設法地創造出一個可以實現雙邊互動式教學的環境和氣氛，通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式，有效地開展雙邊互動式教學。不僅是老師傳授給學生程式設計方法等，同時學生可以通過老師給出的任務書，從各方面獲取資料，充分發揮學生的想象。這樣不僅培養了學生的思維能力，而且在完成任務書的同時，不自覺地學會了解決問題的方法，在這過程中還增強了學生之間資訊交流。例如：在介紹了一些基本指令後，讓每個組的學生自己討論這些指令能解決的基本電力拖動問題，並動手畫有關的圖片，有條件的可以用相機拍或者從網上下載與PLC應用有關的機床拖動圖片，連成一幅作品，完成後貼上在班級教室內，供學生參觀他們所做的成果。
第一部分 實習相關說明
引言
在李應森老師的指導下我們進行了為期兩週的PLC綜合實習，本次實習在電信樓一樓PLC實驗室進行。兩週繁忙的實踐學習，讓我們第一次接觸到了PLC和變頻器綜合控制系統，通過對該裝置的認識，原理的瞭解，接線以及設計方案和具體除錯，整個過程真可謂受益匪淺。
一.實習目的
1、掌握可編程式控制器的方法。
2、熟悉基本指令與應用指令以及實習裝置的使用方法。
3、掌握變頻器主要引數設定。
4、掌握PC機、PLC和變頻器之間的通訊技術。
5、掌握WINCC組態軟體的使用。
6、理論聯絡實際提高學生分析問題和解決問題的能力。
二.實習要求
1、認真閱讀此指導書，瞭解PLC系統組成和工作原理。
2、實習前理清好實習內容的思路以及所要使用的方法。
3、能夠獨立完成PLC和變頻器之間的硬體接線。
4、測試通訊連線正常。
5、學習可編程式控制器的STEP7程式設計軟體及變成語言，試編輯簡單的電動機控制應用程式。
6、通過除錯來發現問題和解決問題。
7、驗證程式的最終實現結果是否符合要求。
8、認真寫實習報告。
三.實習任務
1、將變頻器和PLC通過導線進行連線。通過變頻器的控制面板進行引數設定。根據I/O的定義，編寫PLC程式，實現通過操作面板控制交流非同步電動機起動，停止，正反轉切換，並監視電動機的故障和執行狀態。
2、做WINCC畫面，將WINCC與PLC相連，實現在WINCC上對變頻器的監控。除了控制電動機起動，停止，正反轉切換，監視電動機的故障和執行狀態外，還要在WINCC畫面上進行頻率給定以及對實際頻率的監視。
四.實習方法
1、通訊方式有兩種：
(1)通過MPI通訊實現。(2)通過Profibus-DP實現。
2、控制方式有兩種：
(1)本地的操作面板控制。(2)遠端的Wincc畫面監控。
五.實習地點
校內PLC實習基地，即在電信學院一樓PLC實驗室。
六.安全注意事項
1、 電動機很危險，注意在電動機執行期間要遠離電動機。
2、 在斷電的情況下接線。在變頻器斷電後也不能立即接線，要等3分鐘後再接線，因為變頻器中間直流環節有大的電容放電。
3、 PLC通過弱電控制強電，要注意區分弱電和強電。接線時不要將導線接在220V或380V的強電上。
第二部分 實習預備知識
一、通訊技術
(一)變頻器的通訊方式
(1)通過MPI通訊實現。
(2)通過Profibus-DP實現。
(二)PC機和PLC之間的通訊方式
(1)本地的操作面板控制。
(2)遠端的WinCC畫面監控。
二、變頻器結構和基本原理
(一)變頻器的結構與原理
西門子的6SE70系列變頻器，SIMOVERT Master Drives,其外觀如圖2-2所示。
SIMOVERT變頻器屬於交-直-交電壓型的變頻器，如圖2-3所示。整流器部分採用二極體不可控整流裝置，中間直流環節採用大電容濾波，逆變器採用全控型電力電子器件IGBT構成的PWM逆變器。輸出電壓波形是與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈衝，逆變器的輸出供給三相交流非同步電動機定子供電，流過電動機的電流近似為正弦波。變頻器的控制方式可採用恆壓頻比控制方式，也可採用向量控制方式，具體的控制方式由引數P100進行設定。
其中X101上的端子1為變頻器的24V電源，2為變頻器的地。3，4，5，6端子為數字量輸入/輸出端子，7，8，9為數字量輸入端子。X102上的15和16為模擬量輸入1，17和18模擬量輸入2。19和20為模擬量輸出1，21和22為模擬量輸出2。
PMU為變頻器的操作面板。X300對應USS串列埠。
23，24，25，26，27，28對應脈衝編碼器的端子。
三、PLC裝置及程式設計軟體STEP7
S7-300系列PLC工作原理
S7-300是一種通用型的PLC，其具有模組化、無風扇結構、易於實現分散式的配置以及易於掌握等特點，這使得它能適應自動化工程中的各種應用場合，執行各種控制任務，因此其在實踐中成為一種既經濟又可靠的控制裝置。
其主要模組為電源和CPU，我們本次實習所用的PLC為CPU314C-2DP，其中集成了數字量輸入/輸出和模擬量輸入/輸出。
CPU功能是：執行使用者程式;為S7-300背板匯流排提供5V電源;在MPI網路中，通過MPI與其他MPI網路節點進行通訊。
數字量輸入模組用於連線外部的機械觸點和電子數字式感測器。數字量輸入模組將從現場傳來的的外部數字訊號的電平轉換為PLC內部的訊號電平。輸入電路中一般設有RC濾波電路，以防止由於輸入觸點抖動或外部干擾脈衝引起的錯誤輸入訊號，輸入電流一般為數毫安。
數字量輸出模組用於驅動電磁閥、接觸器、小功率電動機、燈和電動機起動器等負載。數字量輸出模組將S7-300的內部訊號電平轉化為控制過程所需的外部訊號電平，同時有隔離和功率放大作用。
1、新建PLC專案
2、硬體組態
圖2 硬體組態視窗
本實習中所使用的輸入輸出模組有兩個。
四、WinCC組態軟體的使用
1、組態軟體設計結構
WinCC支援所有普通IBM/AT相容的PC平臺，專案可以使用的外部變數數是256個。按照各站連線裝置及完成功能的不同，我們把監控介面按結構化思想進行了編排。各介面控制功能明確，可以清晰直觀的反映現場情況，便於操作人員進行處理。
2、組態過程
第一步:首先啟動WinCC，建立一個新的WinCC專案，專案分為三種類型:
(1) 單使用者專案
(2) 多使用者專案
(3) 多客戶機專案
第二步:在組態完的S7-300下設定標籤，每個標籤有三個設定項，即標籤名、資料型別、地址，其中最重要的是標籤地址，它定義了此標籤與S7-300中某一確定地址如某一輸入位、輸出位或中間位等一一對應的關係。設定標籤地址很容易，可以直接利用在STEP7中配置的變量表，如設定標籤地址為Q0.0，表示S7-300中輸出地址Q0.0。用此方法，將S7-300與WinCC之間需要通訊的資料—做成標籤，即相當於完成了S7-300與WinCC之間的聯接。
第三步:在圖形編輯器(Graphics Editor)中，用基本元件或圖形庫中物件製作生產工藝流程監控畫面，並將變數標籤與每個物件連線，也就相當於畫面中各個物件與現場裝置相連，從而可在CRT畫面上監視、控制現場裝置。
第三部分 實習內容
一、硬體接線
通過帶有三個DP頭的Profibus匯流排連線PC，PLC和變頻器。將帶有ON的DP頭插入PC，帶有OFF的DP頭(兩根)插入PLC，將帶有ON的另一個DP頭插入變頻器的CBP2通訊板的DP口上。
二、變頻器引數設定
1、工廠復位
P053=6 執行引數存取，6表示允許通過PMU和序列介面SCom1變更引數。 P060=2 選擇“固定設定選單”
P366=0 所希望的工廠設定的選擇
P970=0 啟動引數復位
2、快速引數化
P60 = 3 選單選擇“簡單應用的引數設定”
P71 = 365 輸入裝置進線電壓，單位V
P95 = 10輸入電機型別
P100 = 3 輸入開/閉環控制型別 (不帶編碼器的向量控制，編碼器的反 饋值不接入速度環) (P100 = 4 表示帶編碼器的向量控制，編碼器的反饋值接入速度環)
P101 = 380輸入電機額定電壓
P102 = 4.0輸入電機額定電流
P107 = 50輸入電機額定頻率
P108 = 940 輸入電機額定轉速rpm
P114 = 0控制系統的工藝邊界條件
P383 = 0確定電機冷卻方式
P368 = 0選擇設定值和命令源
P370 = 1 啟動簡單應用的引數設定
P60 = 0結束簡單應用的引數設定
3、專家應用的引數設定
P060 = 5 選擇“系統設定”選單
P068 =0輸出濾波器
P071 =365 裝置輸入電壓V
P095 = 10輸入電機型式
P100 = 3 輸入開/閉環控制型別 (不帶編碼器的向量控制，編碼器的反饋值不接入速度環) (P100 = 4 表示帶編碼器的向量控制，編碼器的反饋值接入速度環)
P101 = 380輸入電機額定電壓
P102 = 4.0輸入電機額定電流
P103 = 0
P107 = 50輸入電機額定頻率
P108 = 940 輸入電機額定轉速rpm
P113= 本試驗中改值為15.3
P114 = 0控制系統的工藝邊界條件
P115 = 1計算電機模型“自動引數設定”
P130 =11電機編碼器的選擇
P151 = 1024脈衝編碼器每轉的脈衝數
P383=0
P384.2 = 0
P350=電流的參考量 4.0
P351=電壓的參考量 380
P352=頻率的參考量50
P353=轉速的參考量 1000
P354=轉炬的參考量 15.3
P060 = 1 回到引數選單
P115 = 2 計算電機模型“靜止狀態電機辨識”
注意：電流流過電機且轉子轉動!
在按下“P”鍵後，出現警告訊號“A087”變頻器必須在20 s 內啟動! P115 = 4 計算電機模型“空載測量”
注意：電流流過電機且轉子轉動!在按下“P”鍵後，出現警告訊號“A080”變頻器必須在20s 內啟動!
P536 =50 輸入轉速控制迴路的動態效能%
P115 = 5 計算電機模型“調節器優化”
注意：電流流過電機且轉子轉動!在按下“P”鍵後，出現警告訊號“A080”。變頻器必須在20s 內啟動。
4、變頻器和PLC之間連線的相關引數設定
根據實驗連線設定引數如下並在變頻器中輸入。
P60=7 讀取/隨意存取
P368=1 選擇設定值和命令源為端子排上模擬量/數字量輸入。
P554.1=18 為ON/OFF控制，選擇數字量輸入5(對應變頻器X101的端子7) P443=11 為速度給定，選擇迷你量輸入1(對應變頻器X102端子15、16) P554.1=20 為正傳使能控制，選擇數字量輸入6(對應X101的端子8) P572.1=22 為反轉使能控制，選擇數字量輸入7(對應X101的端子9) P640.1=148 為模擬量輸出
P651=107 為數字量輸出1(對應X101的端子3)，設定為故障。 P652=104 為數字量輸出2(對應X101的端子4)，設定為執行。 P60=6 寫入(轉入“Download”狀態)，然後顯示︒021。
P60=1 返回到引數選單
三、通過本地操作面板實現監控
編寫STEP7程式，使用本地的操作面板對電動機進行監控。
1、操作面板簡圖
2、STEP7程式設計步驟
四、通過WinCC畫面實現監控步驟
1、編寫遠端WinCC控制的STEP7程式
2、新建WinCC專案
3、新增驅動程式和建立MPI連線
4、 在MPI連線下建立變數
5、在圖形編輯器中新建畫面
7、 設定視窗屬性
8、 執行
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