淺談“項目積分”教學(xué)法在課程數控PMC編程與調試中的應用
論文關(guān)鍵詞:項目積分 教學(xué)法 數控 PMC
論文摘要:本文介紹了“項目積分”教學(xué)法在課程數控PMC編程與調試中的應用。該方法可以使學(xué)生快速地掌握數控PMC控制技術(shù)，滿(mǎn)足企業(yè)實(shí)際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。
0 引言
目前，著(zhù)力發(fā)展以數控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造業(yè)已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要戰略，而數控PMC控制技術(shù)又是數控技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，所以熟悉和掌握PMC控制技術(shù)，可以更好地進(jìn)行數控機床的故障診斷與維修，解決實(shí)際應用中出現的問(wèn)題和故障。
近幾年，隨著(zhù)制造業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)對數控高技能復合型人才和數控維修人才的需求正逐年增加。為此很多學(xué)校都開(kāi)設了課程數控PMC編程與調試。為了使學(xué)生更好地學(xué)習PMC控制技術(shù)，掌握經(jīng)過(guò)調試驗證的真實(shí)工程實(shí)例，在課程數控PMC編程與調試教學(xué)中實(shí)踐“項目積分”教學(xué)法具有重要的意義。
1 PMC 的概念和功能
PMC（Programmable Machine Controller），就是內置于CNC、用來(lái)執行數控機床順序控制操作的可編程機床控制器。
PMC的功能是對數控機床進(jìn)行順序控制。即按照事先確定的順序或邏輯，對控制的每一個(gè)階段依次進(jìn)行的控制。對數控機床來(lái)說(shuō)，“順序控制”是以CNC內部和機床各行程開(kāi)關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等的開(kāi)關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按照預先規定的邏輯順序對諸如主軸的起停與換向、刀具的更換、工件的夾緊與松開(kāi)、液壓、冷卻、潤滑系統的運行等進(jìn)行的控制�！绊樞蚩刂啤钡男畔⒅饕情_(kāi)關(guān)量信號。
PMC在數控機床上實(shí)現的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自動(dòng)運行控制、手動(dòng)運行控制、主軸控制、機床鎖住控制、程序校驗控制、硬件超程和急�？刂�、輔助電機控制、外部報警和操作信息控制等。
2 PMC 的信號和程序執行
常把數控機床分為“NC側”和“MT側”兩大部分�！癗C側”包括CNC系統的硬件和軟件，與CNC系統連接的外圍設備如顯示器，MDI面板等�！癕T側”則包括機床機械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置、機床操作面板、繼電器線(xiàn)路、機床強電線(xiàn)路等。PMC的信息交換是以PMC為中心，在CNC、PMC和MT三者之間進(jìn)行信息交換。
PMC程序主要由兩部分構成：第一級程序和第二級程序。第一級程序每隔8ms執行一次，主要編寫(xiě)急停、進(jìn)給暫停等緊急動(dòng)作控制程序。第一級程序必須以END1指令結束。即使不使用第一級程序，也必須編寫(xiě)END1指令，否則PMC程序無(wú)法正常執行。第二級程序每隔8?譶 ms執行一次，n為第二級程序的分割數。主要編寫(xiě)工作方式控制、速度倍率控制、自動(dòng)運行控制、手動(dòng)運行控制、主軸控制、機床鎖住控制、程序校驗控制、輔助電機控制、外部報警和操作信息控制等程序，其程序步數較多，PMC程序執行時(shí)間也較長(cháng)。第二級程序必須以END2指令結束。
3 “項目積分”教學(xué)法簡(jiǎn)介
“項目積分”教學(xué)法是把龐大、復雜的項目按工作過(guò)程層層細分成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的子項目，在學(xué)習過(guò)程中，又層層組合成整個(gè)完整的項目。該方法先由繁化簡(jiǎn)，再由簡(jiǎn)積繁，符合學(xué)生學(xué)習的一般規律，便于短時(shí)間內掌握學(xué)習內容。（下轉第208頁(yè)）（上接第179頁(yè)）
4 “項目積分”教學(xué)法在課程數控PMC編程與調試中的應用
課程數控PMC編程與調試中的項目?jì)热萑繛榻?jīng)過(guò)調試驗證的真實(shí)工程實(shí)例，便于學(xué)習者更好地掌握實(shí)踐技能，滿(mǎn)足企業(yè)實(shí)際需要。但是由于完整的數控PMC控制項目龐大且復雜，老師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習若采用常規方法都非常麻煩，效果也不理想。為了便于老師教學(xué)，使學(xué)生更好地掌握PMC控制技術(shù)，在課程數控PMC編程與調試教學(xué)中應用“項目積分”教學(xué)法具有重要的意義。
在課程數控PMC編程與調試進(jìn)行“項目積分”教學(xué)法的應用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系統和標準機床操作面板的KX-MK-001型多功能數控綜合實(shí)訓系統為平臺，將其整個(gè)龐大、復雜的PMC控制項目按其實(shí)現功能分解成各個(gè)一級子項目，安排在各章中；再在每章中把一級子項目分解成多個(gè)二級子項目，融合在項目案例、拓展實(shí)訓和課后實(shí)訓題當中；然后在項目案例和拓展實(shí)訓中，把較復雜的二級子項目按控制流程分解成多個(gè)三級子項目；最后在三級子項目的分析中，把較復雜的三級子項目再細分成多個(gè)四級子項目。這樣經(jīng)過(guò)項目的多次分解，一個(gè)龐大、復雜的項目變成了一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的四級子項目。當學(xué)生按照每章的內容學(xué)習時(shí)，先逐個(gè)學(xué)習各個(gè)簡(jiǎn)單的四級子項目，學(xué)完之后，自然地完成三級子項目的積分，依次類(lèi)推，當各一級子項目都學(xué)完了，又完成整個(gè)完整的控制項目的積分。
在課程數控PMC編程與調試進(jìn)行“項目積分”教學(xué)法的具體實(shí)踐中，首先按其實(shí)現功能分解為工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動(dòng)運行PMC控制、主軸PMC控制、機床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制共十個(gè)一級子項目；以一級子項目主軸PMC控制為例，其再分解為主軸M指令PMC控制、主軸手動(dòng)操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制、主軸S指令PMC控制共四個(gè)二級子項目；以二級子項目主軸M指令PMC控制為例，其又分解成準備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執行結束PMC控制共六個(gè)三級子項目；以三級子項目主軸正反轉M指令PMC控制為例，其又分解為主軸啟動(dòng)條件滿(mǎn)足PMC控制、主軸正轉M03指令PMC控制和主軸反轉M04指令PMC控制共三個(gè)四級子項目。這樣經(jīng)過(guò)項目的多次分解，整個(gè)數控PMC控制項目變成了一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的四級子項目。
在課程數控PMC編程與調試的學(xué)習過(guò)程中，學(xué)生先逐個(gè)學(xué)習簡(jiǎn)單的四級子項目主軸啟動(dòng)條件滿(mǎn)足PMC控制、主軸正轉M03指令PMC控制和主軸反轉M04指令PMC控制，學(xué)完之后，自然地完成三級子項目主軸正反轉M指令PMC控制的積分；當三級子項目準備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執行結束PMC控制都學(xué)完了，自然地完成二級子項目主軸M指令PMC控制的積分；當二級子項目主軸M指令PMC控制、主軸手動(dòng)操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制和主軸S指令PMC控制都學(xué)完了，自然地完成一級子項目主軸PMC控制的積分；當一級子項目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動(dòng)運行PMC控制、主軸PMC控制、機床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制都學(xué)完了，又完成整個(gè)數控PMC控制項目的積分。
5 結束語(yǔ)
本文介紹的“項目積分”教學(xué)法經(jīng)過(guò)在課程數控PMC編程與調試教學(xué)中多年的實(shí)踐，取得了明顯的學(xué)習效果。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習，可以快速地掌握數控PMC控制技術(shù)，滿(mǎn)足企業(yè)實(shí)際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。
參考文獻:
[1] 曹智軍,肖龍.數控PMC編程與調試.北京:清華大學(xué)出版社,2010.
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