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摘 要 本文介绍了“项目积分”教学法在课程数控PMC编程与调试中的应用。该方法可以使学生快速地掌握数控PMC控制技术，满足企业实际岗位需求，提升就业竞争力。
关键词 项目积分 教学法 数控 PMC
中图分类号：G424 文献标识码：A
Application of "Project Integral" Teaching Method in"CNC
PMC Programming and Debugging" Course
CAO Zhijun[1], ZHANG Peng[2]
([1] Department of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Polytechnic, Zhengzhou, Henan 450046;
[2] Zhengzhou No.24 Senior High School, Zhengzhou, Henan 450007)
Abstract This article describes the application of "project integral" in "CNC PMC Programming and Debugging" course. The method makes students quickly grasp the NC PMC control technology, meet the actual job requirements, enhance the employability and competitiveness.
Key words project integral; teaching method; NC; PMC
0 引言
目前，着力发展以数控技术为核心的先进制造业已成为我国经济发展的重要战略，而数控PMC控制技术又是数控技术的关键技术之一，所以熟悉和掌握PMC控制技术，可以更好地进行数控机床的故障诊断与维修，解决实际应用中出现的问题和故障。
近几年，随着制造业的快速发展，企业对数控高技能复合型人才和数控维修人才的需求正逐年增加。为此很多学校都开设了课程数控PMC编程与调试。为了使学生更好地学习PMC控制技术，掌握经过调试验证的真实工程实例，在课程数控PMC编程与调试教学中实践“项目积分”教学法具有重要的意义。
1 PMC 的概念和功能
PMC（Programmable Machine Controller），就是内置于CNC、用来执行数控机床顺序控制操作的可编程机床控制器。
PMC的功能是对数控机床进行顺序控制。即按照事先确定的顺序或逻辑，对控制的每一个阶段依次进行的控制。对数控机床来说，“顺序控制”是以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停与换向、刀具的更换、工件的夹紧与松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。“顺序控制”的信息主要是开关量信号。
PMC在数控机床上实现的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、硬件超程和急停控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等。
2 PMC 的信号和程序执行
常把数控机床分为“NC侧”和“MT侧”两大部分。“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件，与CNC系统连接的外围设备如显示器，MDI面板等。“MT侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。PMC的信息交换是以PMC为中心，在CNC、PMC和MT三者之间进行信息交换。
PMC程序主要由两部分构成：第一级程序和第二级程序。第一级程序每隔8ms执行一次，主要编写急停、进给暂停等紧急动作控制程序。第一级程序必须以END1指令结束。即使不使用第一级程序，也必须编写END1指令，否则PMC程序无法正常执行。第二级程序每隔8€譶 ms执行一次，n为第二级程序的分割数。主要编写工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等程序，其程序步数较多，PMC程序执行时间也较长。第二级程序必须以END2指令结束。
3 “项目积分”教学法简介
“项目积分”教学法是把庞大、复杂的项目按工作过程层层细分成一个个简单的子项目，在学习过程中，又层层组合成整个完整的项目。该方法先由繁化简，再由简积繁，符合学生学习的一般规律，便于短时间内掌握学习内容。（下转第208页）（上接第179页）
4 “项目积分”教学法在课程数控PMC编程与调试中的应用
课程数控PMC编程与调试中的项目内容全部为经过调试验证的真实工程实例，便于学习者更好地掌握实践技能，满足企业实际需要。但是由于完整的数控PMC控制项目庞大且复杂，老师教学和学生学习若采用常规方法都非常麻烦，效果也不理想。为了便于老师教学，使学生更好地掌握PMC控制技术，在课程数控PMC编程与调试教学中应用“项目积分”教学法具有重要的意义。
在课程数控PMC编程与调试进行“项目积分”教学法的应用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系统和标准机床操作面板的KX-MK-001型多功能数控综合实训系统为平台，将其整个庞大、复杂的PMC控制项目按其实现功能分解成各个一级子项目，安排在各章中；再在每章中把一级子项目分解成多个二级子项目，融合在项目案例、拓展实训和课后实训题当中；然后在项目案例和拓展实训中，把较复杂的二级子项目按控制流程分解成多个三级子项目；最后在三级子项目的分析中，把较复杂的三级子项目再细分成多个四级子项目。这样经过项目的多次分解，一个庞大、复杂的项目变成了一个个简单的四级子项目。当学生按照每章的内容学习时，先逐个学习各个简单的四级子项目，学完之后，自然地完成三级子项目的积分，依次类推，当各一级子项目都学完了，又完成整个完整的控制项目的积分。
在课程数控PMC编程与调试进行“项目积分”教学法的具体实践中，首先按其实现功能分解为工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自动运行PMC控制、主轴PMC控制、机床锁住PMC控制、程序校验PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、辅助电机PMC控制、外部报警和操作信息PMC控制共十个一级子项目；以一级子项目主轴PMC控制为例，其再分解为主轴M指令PMC控制、主轴手动操作PMC控制、主轴M00和M01指令PMC控制、主轴S指令PMC控制共四个二级子项目；以二级子项目主轴M指令PMC控制为例，其又分解成准备就绪PMC控制、主轴停止解除PMC控制、M指令译码PMC控制、主轴正反转M指令PMC控制、主轴停止M05指令PMC控制和主轴M指令执行结束PMC控制共六个三级子项目；以三级子项目主轴正反转M指令PMC控制为例，其又分解为主轴启动条件满足PMC控制、主轴正转M03指令PMC控制和主轴反转M04指令PMC控制共三个四级子项目。这样经过项目的多次分解，整个数控PMC控制项目变成了一个个简单的四级子项目。
在课程数控PMC编程与调试的学习过程中，学生先逐个学习简单的四级子项目主轴启动条件满足PMC控制、主轴正转M03指令PMC控制和主轴反转M04指令PMC控制，学完之后，自然地完成三级子项目主轴正反转M指令PMC控制的积分；当三级子项目准备就绪PMC控制、主轴停止解除PMC控制、M指令译码PMC控制、主轴正反转M指令PMC控制、主轴停止M05指令PMC控制和主轴M指令执行结束PMC控制都学完了，自然地完成二级子项目主轴M指令PMC控制的积分；当二级子项目主轴M指令PMC控制、主轴手动操作PMC控制、主轴M00和M01指令PMC控制和主轴S指令PMC控制都学完了，自然地完成一级子项目主轴PMC控制的积分；当一级子项目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自动运行PMC控制、主轴PMC控制、机床锁住PMC控制、程序校验PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、辅助电机PMC控制、外部报警和操作信息PMC控制都学完了，又完成整个数控PMC控制项目的积分。
5 结束语
本文介绍的“项目积分”教学法经过在课程数控PMC编程与调试教学中多年的实践，取得了明显的学习效果。学生通过该课程的学习，可以快速地掌握数控PMC控制技术，满足企业实际岗位需求，提升就业竞争力。
参考文献
[1] 曹智军,肖龙.数控PMC编程与调试.北京:清华大学出版社,2010.
关键词 项目积分 教学法 数控 PMC
中图分类号：G424 文献标识码：A
Application of "Project Integral" Teaching Method in"CNC
PMC Programming and Debugging" Course
CAO Zhijun[1], ZHANG Peng[2]
([1] Department of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Polytechnic, Zhengzhou, Henan 450046;
[2] Zhengzhou No.24 Senior High School, Zhengzhou, Henan 450007)
Abstract This article describes the application of "project integral" in "CNC PMC Programming and Debugging" course. The method makes students quickly grasp the NC PMC control technology, meet the actual job requirements, enhance the employability and competitiveness.
Key words project integral; teaching method; NC; PMC
0 引言
目前，着力发展以数控技术为核心的先进制造业已成为我国经济发展的重要战略，而数控PMC控制技术又是数控技术的关键技术之一，所以熟悉和掌握PMC控制技术，可以更好地进行数控机床的故障诊断与维修，解决实际应用中出现的问题和故障。
近几年，随着制造业的快速发展，企业对数控高技能复合型人才和数控维修人才的需求正逐年增加。为此很多学校都开设了课程数控PMC编程与调试。为了使学生更好地学习PMC控制技术，掌握经过调试验证的真实工程实例，在课程数控PMC编程与调试教学中实践“项目积分”教学法具有重要的意义。
1 PMC 的概念和功能
PMC（Programmable Machine Controller），就是内置于CNC、用来执行数控机床顺序控制操作的可编程机床控制器。
PMC的功能是对数控机床进行顺序控制。即按照事先确定的顺序或逻辑，对控制的每一个阶段依次进行的控制。对数控机床来说，“顺序控制”是以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停与换向、刀具的更换、工件的夹紧与松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。“顺序控制”的信息主要是开关量信号。
PMC在数控机床上实现的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、硬件超程和急停控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等。
2 PMC 的信号和程序执行
常把数控机床分为“NC侧”和“MT侧”两大部分。“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件，与CNC系统连接的外围设备如显示器，MDI面板等。“MT侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。PMC的信息交换是以PMC为中心，在CNC、PMC和MT三者之间进行信息交换。
PMC程序主要由两部分构成：第一级程序和第二级程序。第一级程序每隔8ms执行一次，主要编写急停、进给暂停等紧急动作控制程序。第一级程序必须以END1指令结束。即使不使用第一级程序，也必须编写END1指令，否则PMC程序无法正常执行。第二级程序每隔8€譶 ms执行一次，n为第二级程序的分割数。主要编写工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等程序，其程序步数较多，PMC程序执行时间也较长。第二级程序必须以END2指令结束。
3 “项目积分”教学法简介
“项目积分”教学法是把庞大、复杂的项目按工作过程层层细分成一个个简单的子项目，在学习过程中，又层层组合成整个完整的项目。该方法先由繁化简，再由简积繁，符合学生学习的一般规律，便于短时间内掌握学习内容。（下转第208页）（上接第179页）
4 “项目积分”教学法在课程数控PMC编程与调试中的应用
课程数控PMC编程与调试中的项目内容全部为经过调试验证的真实工程实例，便于学习者更好地掌握实践技能，满足企业实际需要。但是由于完整的数控PMC控制项目庞大且复杂，老师教学和学生学习若采用常规方法都非常麻烦，效果也不理想。为了便于老师教学，使学生更好地掌握PMC控制技术，在课程数控PMC编程与调试教学中应用“项目积分”教学法具有重要的意义。
在课程数控PMC编程与调试进行“项目积分”教学法的应用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系统和标准机床操作面板的KX-MK-001型多功能数控综合实训系统为平台，将其整个庞大、复杂的PMC控制项目按其实现功能分解成各个一级子项目，安排在各章中；再在每章中把一级子项目分解成多个二级子项目，融合在项目案例、拓展实训和课后实训题当中；然后在项目案例和拓展实训中，把较复杂的二级子项目按控制流程分解成多个三级子项目；最后在三级子项目的分析中，把较复杂的三级子项目再细分成多个四级子项目。这样经过项目的多次分解，一个庞大、复杂的项目变成了一个个简单的四级子项目。当学生按照每章的内容学习时，先逐个学习各个简单的四级子项目，学完之后，自然地完成三级子项目的积分，依次类推，当各一级子项目都学完了，又完成整个完整的控制项目的积分。
在课程数控PMC编程与调试进行“项目积分”教学法的具体实践中，首先按其实现功能分解为工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自动运行PMC控制、主轴PMC控制、机床锁住PMC控制、程序校验PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、辅助电机PMC控制、外部报警和操作信息PMC控制共十个一级子项目；以一级子项目主轴PMC控制为例，其再分解为主轴M指令PMC控制、主轴手动操作PMC控制、主轴M00和M01指令PMC控制、主轴S指令PMC控制共四个二级子项目；以二级子项目主轴M指令PMC控制为例，其又分解成准备就绪PMC控制、主轴停止解除PMC控制、M指令译码PMC控制、主轴正反转M指令PMC控制、主轴停止M05指令PMC控制和主轴M指令执行结束PMC控制共六个三级子项目；以三级子项目主轴正反转M指令PMC控制为例，其又分解为主轴启动条件满足PMC控制、主轴正转M03指令PMC控制和主轴反转M04指令PMC控制共三个四级子项目。这样经过项目的多次分解，整个数控PMC控制项目变成了一个个简单的四级子项目。
在课程数控PMC编程与调试的学习过程中，学生先逐个学习简单的四级子项目主轴启动条件满足PMC控制、主轴正转M03指令PMC控制和主轴反转M04指令PMC控制，学完之后，自然地完成三级子项目主轴正反转M指令PMC控制的积分；当三级子项目准备就绪PMC控制、主轴停止解除PMC控制、M指令译码PMC控制、主轴正反转M指令PMC控制、主轴停止M05指令PMC控制和主轴M指令执行结束PMC控制都学完了，自然地完成二级子项目主轴M指令PMC控制的积分；当二级子项目主轴M指令PMC控制、主轴手动操作PMC控制、主轴M00和M01指令PMC控制和主轴S指令PMC控制都学完了，自然地完成一级子项目主轴PMC控制的积分；当一级子项目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自动运行PMC控制、主轴PMC控制、机床锁住PMC控制、程序校验PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、辅助电机PMC控制、外部报警和操作信息PMC控制都学完了，又完成整个数控PMC控制项目的积分。
5 结束语
本文介绍的“项目积分”教学法经过在课程数控PMC编程与调试教学中多年的实践，取得了明显的学习效果。学生通过该课程的学习，可以快速地掌握数控PMC控制技术，满足企业实际岗位需求，提升就业竞争力。
参考文献
[1] 曹智军,肖龙.数控PMC编程与调试.北京:清华大学出版社,2010.