【我要印】近年來(lái)，在全國各地舉辦的印刷行業(yè)展會(huì )上我們可以清楚地看到，中國印刷機械行業(yè)的技術(shù)水平目前已經(jīng)發(fā)展到國際上20世紀90年代的水平。中國印刷機械進(jìn)步的顯著(zhù)標志就是印刷機械的控制部分及自動(dòng)化水平明顯提高。其中可編程控制器PLC是集計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置，作為一種工業(yè)控制器，以其體積小，功能強大齊全，使用方便，價(jià)格低廉，可靠性高等特點(diǎn)，在各種機械設備和生產(chǎn)過(guò)程中獲得了廣泛應用。對于印刷行業(yè)而言，印刷流程中對設備各項流程同樣可以依靠PLC獨特的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現印刷機械的精確控制。
　　為了適應PLC日益廣泛應用形勢，近幾年，許多技工學(xué)校都開(kāi)設了PLC這門(mén)課程。而對于專(zhuān)門(mén)為印刷行業(yè)輸送專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的印刷出版類(lèi)學(xué)校，面對PLC技術(shù)的普及，自然也不例外的開(kāi)設了針對印刷機械精確控制的相關(guān)課程，那么如何教好這門(mén)課程呢？作為一門(mén)具有高新技術(shù)的課程，對只有初中基礎的中技學(xué)生而言是比較有難度的，因此如何激發(fā)學(xué)習興趣和探索教學(xué)新思路就顯得尤其重要。下面結合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)動(dòng)∷�機械控制技術(shù)中關(guān)于PLC教學(xué)的一些看法。
　　一、從日常生活中的事物引入主題
　　剛開(kāi)始上印刷機械控制課程時(shí)，學(xué)生對課程不了解，有些學(xué)生因為看到課本中出現的各種指令代碼會(huì )理解為計算機編程的課程，加上本身基礎問(wèn)題，產(chǎn)生畏難情緒。針對這種常見(jiàn)情況，老師就要改變以往的傳統教學(xué)思路，要在理論教材、實(shí)驗教材和教學(xué)方法上進(jìn)行有針對性的改進(jìn)，以提高教學(xué)的效果。在這個(gè)信息時(shí)代，資訊就是力量，掌握盡可能多的資訊，就能走在時(shí)代的前端，工作在教學(xué)一線(xiàn)的教師們應多獲取專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識，多看多想，豐富閱歷，提高自身素質(zhì)，這樣上課才能言之有物。
　　對于導入部分，可先列舉PLC在日常生活中廣泛應用的例子，如：手機生產(chǎn)流水線(xiàn)，食品生產(chǎn)控制、機械手的控制、電梯控制、甚至是機器人的控制等等都有PLC的功勞。引入主題后再進(jìn)入印刷專(zhuān)題說(shuō)明，印刷過(guò)程是一個(gè)復雜的過(guò)程，包括一系列工序，如紙張的供給、油墨及其輔料的供給，膠印時(shí)印版的濕潤，印刷本身（圖文從印版向紙張的多次重復性套印，借以獲得多色圖文）；印完之后印張的加工，印品的驗收和包裝，印刷機的動(dòng)力供給，以及印刷過(guò)程的檢驗和控制工序。印刷過(guò)程的最終成果是要獲得優(yōu)質(zhì)的印刷品。優(yōu)質(zhì)品的獲得取決于許多外在及內在的因素，而這些因素是和原始印刷材料的性質(zhì)、印刷機主要部件的狀況和調整、印刷機的工作狀態(tài)以及外在環(huán)境條件等相聯(lián)系的，所以要讓學(xué)生理解這些問(wèn)題，以及以后通過(guò)PLC對這些內容進(jìn)行控制，就要先從控制原理和印刷工藝的相互關(guān)系入手。
　　二、實(shí)例對比說(shuō)明很重要
　　實(shí)例說(shuō)明法在教學(xué)中廣泛應用，印刷機械控制這門(mén)課也不例外，印刷機是一種高精度要求的機械，印刷品質(zhì)量的優(yōu)劣一方面取決于機械加工及安裝精度，另一方面取決于水路、墨路的平衡（簡(jiǎn)稱(chēng)水墨平衡），以及合壓的準確性。要講這些讓學(xué)生理解是不容易的事情，因此要在PLC控制器上模擬其控制前后效果，如果沒(méi)有采用PLC控制會(huì )怎樣，從而了解印刷的精度為何無(wú)法提升，使用PLC調控后，水墨的比例為何能精確控制，這些原理方面的內容可直接通過(guò)操作展示其效果，這種關(guān)于實(shí)例效果的對比方法有利于加強學(xué)生的記憶。
　　三、原理介紹要偏重實(shí)用性
　　由于技工學(xué)校的學(xué)生并非大學(xué)生，基礎理論水平較低，因此在理論講解的過(guò)程中不能用大學(xué)生教育的那套辦法，而是要找實(shí)用性較強的部分介紹，上課時(shí)盡量簡(jiǎn)化說(shuō)明，否則容易導致學(xué)生因為理論知識過(guò)深，自己無(wú)法深入理解，從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。以講解印刷機的水輥和墨輥運動(dòng)控制為例，由于印刷機的每一色組，都有水路和墨路裝置。為方便調節水輥的轉速，水輥使用變頻器控制，同時(shí)，主電機速度也需要變頻器調節。為了實(shí)現多路速度調控，在變頻器上安裝數/模轉換器，以便將通過(guò)PLC送出的數字量，轉換成0～10V直流電壓輸出，從而實(shí)現了多路調速的要求。此外，電動(dòng)機運轉過(guò)程中，傳感器將運行狀況送給模/數轉換器轉換成數字量，并上傳顯示到監控部分，實(shí)現人機實(shí)時(shí)交流。這個(gè)理論涉及到多方面的知識，以學(xué)生的知識面是無(wú)法全部理解的，因此講解該部分可將過(guò)程簡(jiǎn)化，只要學(xué)生們掌握水輥和墨輥的運動(dòng)是模擬量，轉化成數字量后輸入PLC，PLC將實(shí)際檢測到的運行參數跟理論值進(jìn)行比較，然后算出誤差，再通過(guò)數模轉換裝置反饋給電動(dòng)機的控制器件，從而對轉數進(jìn)行控制。這樣說(shuō)明就能夠比較簡(jiǎn)單明了地把需要知道的基本原理闡述清楚。
　　四、按照運行流程圖解說(shuō)明
　　在上課時(shí)候，引領(lǐng)學(xué)生跟著(zhù)老師的思路畫(huà)出相應的圖表，這對知識點(diǎn)的理解和記憶大有裨益，以繪制印刷機電機系統啟動(dòng)、保持和停止的PLC梯形圖為例：
　　起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線(xiàn)圈有關(guān)的指令，無(wú)需編程元件做中間環(huán)節，各種型號PLC的指令系統都有相關(guān)指令，加上該電路利用自保持，從而具有記憶功能，且與傳統繼電器控制電路基本相類(lèi)似，因此成為PLC基礎教學(xué)中的常用案例。
　　在教學(xué)此例時(shí)，學(xué)生剛接觸梯形圖，對畫(huà)梯形圖還不熟悉的時(shí)候，老師在教學(xué)時(shí)可以把主要的工作流程圖結構和主體部分畫(huà)好，如圖一中的X400、X401、T450、Y430和Y431部分就可給出，讓學(xué)生自己填寫(xiě)輔助的簡(jiǎn)單部分，如圖一中的X401和X402常閉觸頭等等，隨著(zhù)練習次數的增加，老師給出的梯形圖其組件可以逐步減少，讓學(xué)生填充的部分逐漸增加，最后達到完全由學(xué)生自己完成梯形圖的繪制。用這種方法教學(xué)的好處是：在不斷重復的練習中逐漸掌握新知識點(diǎn)，即增加了熟練度又能循序漸進(jìn)地完成教學(xué)任務(wù)。每次完成一個(gè)練習，老師都要點(diǎn)評，將學(xué)生常見(jiàn)的錯誤指出，如上例圖一中的X401常閉觸頭和X402常閉觸頭就是容易忽略的部分，這些老師應將其歸納總結，并在課堂上多次強調。
　　這樣經(jīng)過(guò)多次重復的繪制，多次重復的總結，學(xué)生們不但對原理有更深入的了解，同時(shí)也對畫(huà)圖的方法和常見(jiàn)的錯誤有了一定的認識，再通過(guò)配套的訓練，就能很好地掌握梯形圖的畫(huà)法。
　　五、讓學(xué)生學(xué)會(huì )如何從錯誤中學(xué)習
　　學(xué)生掌握一門(mén)技術(shù)一定會(huì )犯這樣或那樣的錯誤，通常老師都會(huì )指出錯在哪里，應該怎樣去做才正確。這樣的效果往往不是很理想，原因在于人的特性：相對于易得到的東西，人們往往更珍惜自己辛苦得到的東西，也就是說(shuō)老師直接點(diǎn)破的問(wèn)題容易忘記，而通過(guò)學(xué)生自己的思考得出的正確解決方法往往記憶深刻。
　　課堂上檢查出學(xué)生設計或操作錯誤，可以通過(guò)具體現象圈定錯誤的范圍，但不透露具體錯誤的地方，讓他們有目的和方向地去檢查和思考，必要時(shí)老師給以提示和原理性說(shuō)明，甚至告訴學(xué)生應去查閱什么書(shū)籍和資料，但問(wèn)題的答案還是要學(xué)生自己思考獲得。以印刷機的故障控制為例，印刷機整體的電氣設計對時(shí)間的要求很?chē)栏�。在機器的很多地方裝有行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測不同時(shí)間點(diǎn)的走紙情況。在印刷過(guò)程中，走紙是否順暢是體現印刷機質(zhì)量高低的一個(gè)重要指標。所謂紙走順暢情況指的是有無(wú)歪張，雙張等現象，如有這些現象，在印刷機高速運轉的情況下，就會(huì )將走壞的紙，卷入機器內，從而破壞膠皮，損壞機器。給紙過(guò)程中，常見(jiàn)故障是前規紙張故障。為檢測這種故障，在印刷機中使用2個(gè)光電檢測頭通過(guò)輸入點(diǎn)將紙張左側信號送入監控系統，另2個(gè)光電檢測頭將紙張右側信號送入監控系統，還有1個(gè)光電檢測頭用于測送紙張過(guò)頭信號，根據要求，這3種信號中的任何一種出現不正常時(shí)Ⅰ色組轉入停止工作狀態(tài)，沒(méi)有信號往后面傳遞，Ⅱ色，Ⅲ色，Ⅳ色組也相應停止，主電機開(kāi)始降速。
　　由于印刷機的運轉速度不斷提高，在7000rph以上的高速給紙情況下，由于接近開(kāi)關(guān)激光頭反應時(shí)間和電磁鐵動(dòng)作時(shí)間可能會(huì )滯后，出現無(wú)法鎖紙現象。為了解決該問(wèn)題，高速計數器設置組高速掃描模式，并且在PLC編程中的掃描程序內要使用中斷指令，目的是出現故障時(shí)電磁鐵動(dòng)作信號能提前輸出，從而電磁鐵能及時(shí)動(dòng)作，使得即使在12000rph的速度下，也能很好的鎖住有故障的紙張，解決了高速給紙的一大難題。
　　學(xué)生在做這方面試驗的時(shí)候，最容易搞錯的是氣閥開(kāi)合與紙輥的轉速配合關(guān)系，氣閥的閉合時(shí)間是由PLC根據紙輥速度的反饋結果計算出來(lái)，而氣閥閉合時(shí)間也會(huì )影響紙張的輸送，如果開(kāi)早了會(huì )有雙張問(wèn)題，開(kāi)晚了就無(wú)進(jìn)紙空轉，這些也會(huì )反過(guò)來(lái)影響紙輥的轉動(dòng)速度，是一個(gè)閉環(huán)控制結構。學(xué)生通常的反應是開(kāi)合時(shí)間快了就調慢些，慢了就調快些。要不然就是單方去調節紙輥轉速，這都無(wú)法從根本上解決問(wèn)題，要解決此問(wèn)題，必須加入適當的標準量，為了得出這個(gè)結論，讓學(xué)生按照自己的想法去嘗試，都試過(guò)后通常能找到或接近正確的答案，因此技能教育并不是一個(gè)單方面教育過(guò)程，而是包括學(xué)生自我教育在內的多方面教育過(guò)程。
　　六、利用多媒體計算機輔助教學(xué)
　　多媒體技術(shù)現在已經(jīng)廣泛應用于教學(xué)，其中動(dòng)畫(huà)是最好和最經(jīng)濟的模擬方式，利用生動(dòng)豐富的畫(huà)面效果吸引學(xué)生的注意力，強調控制流程中各個(gè)部分在運行的情況，加深學(xué)生對重點(diǎn)知識的直觀(guān)印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。例如：介紹四色印刷機工作流程時(shí)，可以把其內部的多個(gè)輥模擬出來(lái)，運行過(guò)程中紙張送到哪個(gè)位置，哪個(gè)墨輥開(kāi)始壓印，這些都可以用醒目的顏色進(jìn)行標識，讓學(xué)生們對其內部工作流程一目了然。
　　七、總結
　　印刷機的設計和制造水平在不斷提高，特別是自動(dòng)化控制等高新技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了印刷機的控制系統發(fā)生了巨大變化，可編程控制器、變頻技術(shù)、計算機控制技術(shù)等在印刷機械中的應用越來(lái)越廣泛，使得印刷機的性能日趨先進(jìn)，原需要人為操作的部分逐漸減少，機器對整個(gè)印刷流程的自身控制能力不斷增強�？偠�言之，現代印刷機向著(zhù)高速度、高自動(dòng)化和高可靠性的方向發(fā)展。我們作為出版印刷行業(yè)的人才輸送單位，教學(xué)過(guò)程要利用多種手段和方法教學(xué)，注重實(shí)效性和操作性，這樣才能培養出合格的印刷技術(shù)人才。

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