2005年7月4日,我在武汉职业技术学院参加了中法职业教育师资培训班,进行了为期4周的学习,其中有两周的工业自动化设计的课程、两周计算机辅助设计。
通过工业自动化设计的学习,我们得到一种全新的设计理念,学习过程以自动化设计软件AUTOMGEN 7.0为主线,贯穿了GRAFCET/AUTOSIM以及程序与控制器之间参数设置等三大部分,以下是学习过程中的一些心得:
GRAFTCET/控制程序的编制:它以顺序功能图(SFC)的形式,将自动化控制中的指令、执行、信息反馈三部分关系表达得清晰明了,绘制过程中,利用软件所提供的各种工具图标,轻点鼠标,一拖一放即可完成(如图1所示)

图1
对于每一步指令代码等的输入操作,像微软的WORD一样,非常方便。
操作简便还不是GRAFTCET的最大优点,最大优点在于,程序一旦编制完成,就可立即模拟运行,编程者可通过模拟运行,检验程序是否合理,运行是否正常等,以便及时修改,极大地缩短编程时间,提高了工作效率,形成人机友好的控制系统。
AUTOMGEN/自动控制图绘制及模拟检验:
传统的自动控制图,需要在图纸上绘制,制图者对于自己所绘制的图是否存在错误,往往需要仔细检查,反复核对,非常浪费时间,利用AUTOMGEN中的AUTOMSIM模块,可以取用系统内置的各种控制符号,轻点鼠标,即可拖放到绘图区,就像GRAFTCET一样简便,更重用的是,在同一界面上,只要简单地点击GO图标工具,它可与GRAFTCET程序配合起来,让编程者观察到程序与控制回路之间的模拟执行过程,以便进一步优化程序,图2所示为控制气缸进出的程序及回路执行例子。
图2 气缸进出的程序及回路执行
程序调试完成,即可开始进行控制器(PLC)的配置,在browser中点开configuration,如图3所示,打开控制器配置部分,先选择PLC的类型(如PL72),然后在PL72下面配置控制器及扩展模块的型号规格(如图4),将各模块上使用的输入/输出接口进行设置,最后连接电脑与控制器,将控制程序输出到控制器,进行机边调试。

图3 选择控制器型号

图4 配置控制器及扩展模块
教学方法探索与思考:目前,在我国的PLC教学中,许多学生对在这PLC的编程感到枯燥无味,学习兴趣不高,但是,这次培训中,法国教师采用比较先进的教学方法,利用多媒体课件及辅助教学设备,使我们在较短的两周时间内,迅速学会有关内容,特别是第约里老师,还向我们推荐了他的兔子教学法:
先告诉我们什么是兔子,使学生有一个整体印象,再详细讲解兔子各部分。
兔子教学法给我们很大的启迪,对于职业教育,学生必须加强操作技能,过多的深奥理论,只会使学生无所适从,最终达不到期望的效果,因此,在以后的教学中,我们要充分利用各种电脑软件,使学生先有了整体的形象感,再向他们讲解有关的理论。例如:在模具设计教学中,引入三维软件INVENTOR、PRO-E等,使学生在学习时可自行绘制或观察到有关的三维零件,然后再讲解其设计要求;在PLC教学中引入AUTOMGEN软件,学生可边学边模拟实验,获得更多的感性认识。
这次学习不仅学到一些有用的知识,扩大了知识面,而且还活跃了思维,看似深奥的自动化控制,其实常伴在我们身边。例如:太阳能热水器自动供水系统,在许多城市,自来水的供水压力不足,对于安装在楼顶的热水器,往往不能自动定时补充冷水,一般需安装一个电动增压泵,让用户在夜间水压稍高时开动增压泵供水,由于水压的不稳定,使用很不方便,下面我们设想用PLC来控制增压泵:
在增压泵入水处加装一个压力传感器,在热水器水箱的溢水管上加装一个压力传感器,当夜晚PLC检测到水压足够时,即可发出指令,启动增压泵供水,水满后PLC收到溢水管压力传感器的信息,停止增压泵工作,自动控制图如图5,模拟运行如图6所示。

图5 自动控制图

图6 模拟运行
应用是学习的最终目的,相信通过这次学习,我们将能更好的带领学生去学习新知识,探索新领域。