机电一体化专业PLC教学课题

【摘 要】在三菱PLC教学时,通过本课题的实施,教授学生学会使用定时器和计数器实现计时并通过触摸屏显示.培养学生的创新意识和解决问题的能力.

【关 键 词】PLC教学；计时器；使用技巧；触摸屏显示.

【Abstract】InthemitsubishiPLCteaching,throughtheimplementationofthissubject,studentslearnhowtousetimersandcounterstoachievetimingandthroughthetouchscreen.Cultivatestudents'innovationconsciousnessandabilitytosolveproblems.

【Keywords】PLCteaching；Thetimer.Usingskills；Touchscreendisplay.

在三菱PLC和触摸屏教学过程中,经常有学生问到,如何用PLC进行计时?三菱PLC本身没有计时器,我们可以通过利用定时器和计数器编程来实现计时,通过触摸屏指向计数器数值进行显示.并且学生学习PLC关于计数器和定时器时都感觉太抽象,尤其是断电停止和断电保持的区别不能很好的理解.针对如何理解计数器和定时器的使用,我设计了"利用三菱PLC和触摸屏的田径多赛道计时系统"这一课题.

今年烟台港集团公司运动会期间我担任计时裁判,两天的计时工作下来,我感动很疲惫,多赛道计时使用传统的秒表计时,需8-10名计时裁判,并且还要每个赛道计时员向记录员报告成绩,然后排名,效率低,计时时裁判注意力高度集中,长时间高度精力集中,容易出现疲劳、反应迟钝,一旦出错,难于弥补.并且计时误差大,准确度低.在担任计时员的过程中,我发现各个跑道计时员在看到发令烟屏后,各人的反应速度不一,有的还是在听到发令响声后才开始,造成起始计时不一致.测试发现,不同的人反应速度一般能相差达0.2S,这在100米短跑中就是半个身位,实际操作时就可能出现第二名比第一名用时还短的情况.并且每轮比赛结束,每名计时员要向记录员报告成绩,再由记录员记下时间,记录过程中也有可能出错,效率较慢.基于以上原因,我考虑利用学校现有的PLC和触摸屏,设计程序,利用一个开始键同时控制多个（6-8）跑道的PLC内部计开始计时,这就保证了开始时间的绝对一致.为了提高终点计时精度,利用紧急停止按钮输入PLC,并利用触摸屏上的虚拟按钮和急停按钮实现双保险,各跑道的成绩在触摸屏上显示,一目了然,便于成绩的排序.大大节约了记录时间和减轻计时员的劳动强度.各赛道运动员的跑步时间还可以通过指示灯显示,记录完成后,按键清零.在短跑中需多人控制终点停止,中长跑时一人即可控制多跑道.

当然现代高水平比赛终点计时一般采用终点摄像计时系统,该系统高,对于学校普通运动会投入太大.利用现有设备和技术,很难达到终点计时的准确性.

该设备采用220V电源和24V稳压电源,FX2N-12MR三菱PLC及GOT1000,16级单色触摸屏,结构简单成本低,具有良好的实用性,节省了比赛计时用人和秒表的使用,大大提高了计时精度和比赛的公平性及透明度.并且,学校体育课在学生期末跑步测验时,使用本设备,体育老师一人即可完成多名学生的成绩测评.通过测试,效果良好,今后集团运动会就可使用.

一：编写PLC程序.

二、设计触摸屏画面：

若遇有抢跑时,按全停键,然后清零.

基于以上研究,我把本课题应用于PLC教学过程中,取得了良好的教学效果.主要有以下收获和体会：

1.通过本课题的实施,培养了学生发现问题,分析问题,解决问题的能力.该问题是我们学校生活中实际存在的,容易引起学生的兴趣,而兴趣是最好的老师.在兴趣的指引下去分析问题,然后解决问题符合教育教学的规律.较好的培养了学生的创新思维和问题解决能力.

2.本课题的实施为今后的PLC教学提供了新的思路.首先,以往学生学习PLC关于计数器和定时器时都感觉太抽象,尤其是断电停止和断电保持的区别不能很好的理解,本课题中,按停止键后计数器必须能够断电保持才能正确显示时间,让学生自己测试两种计数器哪种能正确显示时间,这样学生一下子就理解了二者的区别.利用触摸屏显示定时器和计数器的数值变化,便于学生理解PLC内部的数据变化；其次,利用触摸屏的虚拟输入输出元件,模拟各种程序,节省了以往教学中接线的时间,极大的提高教学效率.并且学校旧实验室的PLC输入和输出点较少,在进行较复杂的程序编写时接点不足,再遇到类似问题时,我们就可以利用触摸屏的虚拟按钮,指向PLC内部的辅助继电器.基于以上两点,我向学校提出,今后的PLC课程的教学与触摸屏应用技术两门课程合并为一门课,同时开设.

3.职业教育的教学不能脱离现实,本课题来源于生活实践,能很好地激发学生探索研究的兴趣.在课题的实施过程中,我引导学生利用网络查找信息,了解关于赛道计时的相关信息,促进学生主动了解社会以及了解本行业的技术现状和发展方向,开拓了学生的视野,使学生建立了独立解决问题的信心.