近年來，在全國各地舉辦的印刷行業(yè)展會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。中國印刷機械進步的顯著標志就是印刷機械的控制部分及自動化水平明顯提高。其中可編程控制器plc是集計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置，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，價格低廉，可靠性高等特點，在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程中獲得了廣泛應(yīng)用。對于印刷行業(yè)而言，印刷流程中對設(shè)備各項流程同樣可以依靠plc獨特的優(yōu)點實現(xiàn)印刷機械的精確控制。
為了適應(yīng)plc日益廣泛應(yīng)用形勢，近幾年，許多技工學(xué)校都開設(shè)了plc這門課程。而對于專門為印刷行業(yè)輸送專業(yè)技術(shù)人才的印刷出版類學(xué)校，面對plc技術(shù)的普及，自然也不例外的開設(shè)了針對印刷機械精確控制的相關(guān)課程，那么如何教好這門課程呢？作為一門具有高新技術(shù)的課程，對只有初中基礎(chǔ)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(xí)興趣和探索教學(xué)新思路就顯得尤其重要。下面結(jié)合教學(xué)實踐，談?wù)動∷C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
剛開始上印刷機械控制課程時，學(xué)生對課程不了解，有些學(xué)生因為看到課本中出現(xiàn)的各種指令代碼會理解為計算機編程的課程，加上本身基礎(chǔ)問題，產(chǎn)生畏難情緒。針對這種常見情況，老師就要改變以往的傳統(tǒng)教學(xué)思路，要在理論教材、實驗教材和教學(xué)方法上進行有針對性的改進，以提高教學(xué)的效果。在這個信息時代，資訊就是力量，掌握盡可能多的資訊，就能走在時代的前端，工作在教學(xué)一線的教師們應(yīng)多獲取專業(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(dǎo)入部分，可先列舉plc在日常生活中廣泛應(yīng)用的例子，如：手機生產(chǎn)流水線，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。引入主題后再進入印刷專題說明，印刷過程是一個復(fù)雜的過程，包括一系列工序，如紙張的供給、油墨及其輔料的供給，膠印時印版的濕潤，印刷本身（圖文從印版向紙張的多次重復(fù)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，印刷機的動力供給，以及印刷過程的檢驗和控制工序。印刷過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(nèi)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(diào)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)生理解這些問題，以及以后通過plc對這些內(nèi)容進行控制，就要先從控制原理和印刷工藝的相互關(guān)系入手。
二、實例對比說明很重要
實例說明法在教學(xué)中廣泛應(yīng)用，印刷機械控制這門課也不例外，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（簡稱水墨平衡），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，如果沒有采用plc控制會怎樣，從而了解印刷的精度為何無法提升，使用plc調(diào)控后，水墨的比例為何能精確控制，這些原理方面的內(nèi)容可直接通過操作展示其效果，這種關(guān)于實例效果的對比方法有利于加強學(xué)生的記憶。
三、原理介紹要偏重實用性
由于技工學(xué)校的學(xué)生并非大學(xué)生，基礎(chǔ)理論水平較低，因此在理論講解的過程中不能用大學(xué)生教育的那套辦法，而是要找實用性較強的部分介紹，上課時盡量簡化說明，否則容易導(dǎo)致學(xué)生因為理論知識過深，自己無法深入理解，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(diào)節(jié)水輥的轉(zhuǎn)速，水輥使用變頻器控制，同時，主電機速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。為了實現(xiàn)多路速度調(diào)控，在變頻器上安裝數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，以便將通過plc送出的數(shù)字量，轉(zhuǎn)換成0～10v直流電壓輸出，從而實現(xiàn)了多路調(diào)速的要求。此外，電動機運轉(zhuǎn)過程中，傳感器將運行狀況送給模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并上傳顯示到監(jiān)控部分，實現(xiàn)人機實時交流。這個理論涉及到多方面的知識，以學(xué)生的知識面是無法全部理解的，因此講解該部分可將過程簡化，只要學(xué)生們掌握水輥和墨輥的運動是模擬量，轉(zhuǎn)化成數(shù)字量后輸入plc，plc將實際檢測到的運行參數(shù)跟理論值進行比較，然后算出誤差，再通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置反饋給電動機的控制器件，從而對轉(zhuǎn)數(shù)進行控制。這樣說明就能夠比較簡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明
在上課時候，引領(lǐng)學(xué)生跟著老師的思路畫出相應(yīng)的圖表，這對知識點的理解和記憶大有裨益，以繪制印刷機電機系統(tǒng)啟動、保持和停止的plc梯形圖為例：
起保停電路僅僅使用與觸點和線圈有關(guān)的指令，無需編程元件做中間環(huán)節(jié)，各種型號plc的指令系統(tǒng)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(tǒng)繼電器控制電路基本相類似，因此成為plc基礎(chǔ)教學(xué)中的常用案例。
在教學(xué)此例時，學(xué)生剛接觸梯形圖，對畫梯形圖還不熟悉的時候，老師在教學(xué)時可以把主要的工作流程圖結(jié)構(gòu)和主體部分畫好，如圖一中的x400、x401、t450、y430和y431部分就可給出，讓學(xué)生自己填寫輔助的簡單部分，如圖一中的x401和x402常閉觸頭等等，隨著練習(xí)次數(shù)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(fù)的練習(xí)中逐漸掌握新知識點，即增加了熟練度又能循序漸進地完成教學(xué)任務(wù)。每次完成一個練習(xí)，老師都要點評，將學(xué)生常見的錯誤指出，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(yīng)將其歸納總結(jié)，并在課堂上多次強調(diào)。
這樣經(jīng)過多次重復(fù)的繪制，多次重復(fù)的總結(jié)，學(xué)生們不但對原理有更深入的了解，同時也對畫圖的方法和常見的錯誤有了一定的認識，再通過配套的訓(xùn)練，就能很好地掌握梯形圖的畫法。
五、讓學(xué)生學(xué)會如何從錯誤中學(xué)習(xí)
學(xué)生掌握一門技術(shù)一定會犯這樣或那樣的錯誤，通常老師都會指出錯在哪里，應(yīng)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，也就是說老師直接點破的問題容易忘記，而通過學(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(shè)計或操作錯誤，可以通過具體現(xiàn)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，必要時老師給以提示和原理性說明，甚至告訴學(xué)生應(yīng)去查閱什么書籍和資料，但問題的答案還是要學(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(shè)計對時間的要求很嚴格。在機器的很多地方裝有行程開關(guān)和接近開關(guān)，用來檢測不同時間點的走紙情況。在印刷過程中，走紙是否順暢是體現(xiàn)印刷機質(zhì)量高低的一個重要指標。所謂紙走順暢情況指的是有無歪張，雙張等現(xiàn)象，如有這些現(xiàn)象，在印刷機高速運轉(zhuǎn)的情況下，就會將走壞的紙，卷入機器內(nèi)，從而破壞膠皮，損壞機器。給紙過程中，常見故障是前規(guī)紙張故障。為檢測這種故障，在印刷機中使用2個光電檢測頭通過輸入點將紙張左側(cè)信號送入監(jiān)控系統(tǒng)，另2個光電檢測頭將紙張右側(cè)信號送入監(jiān)控系統(tǒng)，還有1個光電檢測頭用于測送紙張過頭信號，根據(jù)要求，這3種信號中的任何一種出現(xiàn)不正常時ⅰ色組轉(zhuǎn)入停止工作狀態(tài)，沒有信號往后面?zhèn)鬟f，ⅱ色，ⅲ色，ⅳ色組也相應(yīng)停止，主電機開始降速。
由于印刷機的運轉(zhuǎn)速度不斷提高，在7000rph以上的高速給紙情況下，由于接近開關(guān)激光頭反應(yīng)時間和電磁鐵動作時間可能會滯后，出現(xiàn)無法鎖紙現(xiàn)象。為了解決該問題，高速計數(shù)器設(shè)置組高速掃描模式，并且在plc編程中的掃描程序內(nèi)要使用中斷指令，目的是出現(xiàn)故障時電磁鐵動作信號能提前輸出，從而電磁鐵能及時動作，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候，最容易搞錯的是氣閥開合與紙輥的轉(zhuǎn)速配合關(guān)系，氣閥的閉合時間是由plc根據(jù)紙輥速度的反饋結(jié)果計算出來，而氣閥閉合時間也會影響紙張的輸送，如果開早了會有雙張問題，開晚了就無進紙空轉(zhuǎn)，這些也會反過來影響紙輥的轉(zhuǎn)動速度，是一個閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。學(xué)生通常的反應(yīng)是開合時間快了就調(diào)慢些，慢了就調(diào)快些。要不然就是單方去調(diào)節(jié)紙輥轉(zhuǎn)速，這都無法從根本上解決問題，要解決此問題，必須加入適當?shù)臉藴柿浚瑸榱说贸鲞@個結(jié)論，讓學(xué)生按照自己的想法去嘗試，都試過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單方面教育過程，而是包括學(xué)生自我教育在內(nèi)的多方面教育過程。
六、利用多媒體計算機輔助教學(xué)
多媒體技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教學(xué)，其中動畫是最好和最經(jīng)濟的模擬方式，利用生動豐富的畫面效果吸引學(xué)生的注意力，強調(diào)控制流程中各個部分在運行的情況，加深學(xué)生對重點知識的直觀印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：介紹四色印刷機工作流程時，可以把其內(nèi)部的多個輥模擬出來，運行過程中紙張送到哪個位置，哪個墨輥開始壓印，這些都可以用醒目的顏色進行標識，讓學(xué)生們對其內(nèi)部工作流程一目了然。
七、總結(jié)
印刷機的設(shè)計和制造水平在不斷提高，特別是自動化控制等高新技術(shù)的發(fā)展，促進了印刷機的控制系統(tǒng)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(yīng)用越來越廣泛，使得印刷機的性能日趨先進，原需要人為操作的部分逐漸減少，機器對整個印刷流程的自身控制能力不斷增強。總而言之，現(xiàn)代印刷機向著高速度、高自動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)過程要利用多種手段和方法教學(xué)，注重實效性和操作性，這樣才能培養(yǎng)出合格的印刷技術(shù)人才。


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