plc实训范文

时间:2023-09-24 02:58:35

plc实训篇1

(江苏省江阴中等专业学校,江苏 江阴 214433)

摘 要:随着经济的发展,人们对于专业人才的需求量是越来越高,要求也是越来越多。而传统的PLC的灌输式的教学方式已经无法适应时代的需要,转而需要的是实践以及理论相结合的方式,项目教学法便引入到了PLC的教学中。项目教学法在对于PLC实训方面具有明显的优势,能够激发学生内在的学习动力,将“要我学”变为“我要学”,同时将PLC中一些难以理解的知识变得具体可感,让学生能够在自己的操作中理解。但是,项目教学法对于老师的要求明显提高了。所以,对于老师而言,也需要在实际中不断的追寻适当的项目教学法,不断的提升学生在PLC实训中的动手能力。

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关键词 :项目教学法;PLC实训教学;实践应用

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1000-8772-(2015)02-0217-02

传统的PLC教学法将理论知识以及动手的能力分开了,学生对于理论知识运用到实际而言,存在一定的困难性,并且书本上的知识和实际上的知识存在较大的差距。甚至可以说,学生对于PLC理论知识的掌握上都存在一定的困难。改革后的PLC实训引入了项目教学法,让学生的每一个知识点都和学生自己的动手能力结合起来,将书本上的知识变得具体可感。同时,在实际的操作中,学生对于PLC的知识会有一定更为深层理解,明白社会对于PLC这一些人才的要求是怎样的,学生通过PLC实训过后,会更加符合社会的要求。

一、项目教学法的具体含义

项目教学法是一种从国外引进的,充分发挥学生主动性的教学方式,为学生提供一种较为开放的教学环境,在知识的获取方面需要的更多的是学生自己的主动性,对于学生能力而言是一种更加全面的锻炼。项目教学法首先是将一个知识系统的归纳起来,从而形成一个较为综合的教学过程,而在这个教学活动中,需要的更多的是学生将自己所学的理论知识转化为实际操作的能力。在这个过程中,教师是一种更为积极的引导力量。但这并不意味着在项目教学法中的老师的实际操作能力要求是不高的;相反,他对于老师的实际动手能力是一种更为高的要求。因为老师实际动手能力的高低,在一定程度上影响着学生在实训中对于PLC知识的掌握情况。

项目教学法在PLC实训过程中运用的是相当的广泛。首先根据PLC实训的内容,为学生提出一个需要解决的课题,以项目的形式交付给学生。而学生呢?则是以小组的形式进行讨论、研究,最终通过实际的操作得到问题的解决方案。在这一个过程中,学生根据自己掌握的知识,不断进行尝试、探索。在项目进行的整个过程中,体验到成功以及失败,学生在这样的情况下所获得知识是一种印象深刻的,更是一种无法取代的情感体验。项目教学法在PLC实训过程中,让学生对于相关知识是一种更为深刻的认识,学生也能够和老师进行一种较为积极的互动。更为重要的是,学生在项目法教学方式的影响下,是一种较为积极主动的学习,更能激发学生对于知识的渴望。

二、PLC实训教学中存在的问题

1.从事PLC实训的师资力量不足,教学质量不高

对于项目教学法中的PLC实训对于老师的能力要求更高,因为这是一种理论联系实际的知识,需要的是一种较为全面的知识,可以说,相对于传统的PLC实训对于老师的要求是更高的。而面对项目法教学方式的引入,大多数学校的师资力量是无法跟上的。面对在项目教学法中,PLC实训过程中出现的一系列的问题,老师的自身素质不够,对于学生在实训的过程中出现的问题,不能够完美的解决。那么,项目教学法对于PLC实训的作用便是无法体现的,这样进一步导致了,PLC实训的质量是不符合社会的要求的。

2.学校的投入不够,基础设施不够完善

对于PLC实训而言,所需要的便是一种较为多的动手操作的能力,甚至是一种多器材的训练,尽量的调动学生在PLC课堂上所学得的知识。这对于学校而言便是一笔相当大的投入,因为所以需要的设备是相当完善的,并且要尽量的保证每一个小组都有独立的设备,让每一个小组具备独立探索的设备要求。由于学生发展的条件的限制,很多学校是无法满足这样一个设备要求的。这样一种情况的出现,对于项目教学法的作用的发挥,是一种极为致命的限制。

3.学生的能力参差不齐

对于项目教学法在PLC实训中的作用是不言而喻的,但是这种教学法不仅仅对于老师的要求较为严格,对于学生的要求也是如此。在小组合作中,很难兼顾到每一个学生的学习情况,而这一种情况下项目教学法对于每一个学生的作用是不一样的。同时,项目教学法具有一定的综合性,对于学生的综合能力的要求是相当高的,PLC的学生的整体素质就存在了一定的阻碍作用。一旦在PLC实训过程中,小组学生在整个项目中的能力没有办法达到解决问题的能力,那么项目教学法仅仅就存在了一个空壳而已。

三、加强项目教学法在PLC实训教学中的措施

随着我国经济的迅速发展,对于各类人才的要求也是越来越高,而PLC技术对于工业自动化领域存在较大的影响,各大院校对于PLC课程都是相当重视的。但就PLC课程而言存在着一定的特殊性,实践中有理论,理论中有实践。面对这样一个特殊的课程,如何利用项目教学法,提升每一个学生关于PLC的实际动手操作的能力,是每一个PLC课程的教师应该思考的。

1.不断提升老师的自身素质

在PLC实训中运用项目发教学,对于老师而言,需要的不仅仅是一种理论的知识,需要的更多的是一种理论联系实际的综合能力。老师只有自身的理论以及实际能力达到了较高的水平,才有可能控制住老师在实际的过程中学生有可能出现的问题,并且能够为学生提供一种较为有效的解决方式。所以,老师要与时俱进不断进行自我能力的提高,特别是老师的实际动手能力的提升,以便在学生实训的过程中出现了问题之后,教师能够给以一种较为有效的指引。

2.学校不断加入设备的投入力度

PLC实训要求的便是一种真实的模拟环境,所以说,无论是不是使用的项目教学法,学校对于PLC实训器材的配置一定是要相当完善的。而在PLC实训过程中引入项目法,所需要的器材便是更为全面的,而并不仅仅是每一个人都有操作器材的就够了。所以说,对于学校而言,要想提升学生在PLC实训过程中的能力,一定要加入PLC实训器材的投入,让学生在项目教学法的带领下,积极探索课题。

3.PLC项目活动内容要针对学生的学习程度制定合适的标准

项目教学法对于学生而言,是一种实际的操作能力。我们并不能说,学生没有解决这一个课题,学生能力就没有得到提升,所以在这一个课程中,我们就需要一个较为完善的评价体系,能够对于学生各方面的进步做一个较为全面的分析。所以说,项目教学法中的PLC实训的内容不应该是一成不变的。

四、总结

PLC课程是一门综合能力要求都相当高的课程,学生需要的不仅仅是纯理论的,或者是纯实践的。它所需要的是一种实践与理论相结合的学习,项目教学法恰恰满足了这样一个课程的特殊性。同时,在对于学生主动性以及老师教学质量的提高上具有一定的促进作用。在项目教学法中,需要老师在前期进行一种较为充分的准备,同时老师对于学生的能力有一种较为清楚的掌握,能够针对于学生提出较为合理的项目内容。而在实际的项目发教学中,我们如何发挥它对于PLC实训的促进作用,是我们在实践的过程中不断进行学习探索的过程。

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参考文献:

[1]胡柏.项目教学法在PLC教学中的应用[J].新课程研究(中旬刊),2013(7).

plc实训篇2

关键词:学生特点;中职;PLC实训室

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0127-02

近年来,我国大力发展中等职业教育,说明国家已经充分认识到了其在社会经济发展中的重要性。但中等职业教育教学也存在很多困难,如中职学生学习基础较差,没有良好的学习习惯,缺少学习兴趣等。这就需要职业学校改变原有的教学模式和完善教学设施,为学生创造一个适合他们学习的环境。

PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末,随着计算机技术的发展而发展起来的一种新型的工业通用控制器,目前是电子技术类、机电应用类及自动化技术专业学生的必修课之一。实训是PLC学习的灵魂,离开了实训室,PLC就成了无源之水、无本之木。通过实训,可以激发学生学习PLC的兴趣,帮助学生形成PLC概念、获得PLC基本知识和编程技能,培养学生的观察能力、动手能力和创新能力,并有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。

现在,各大教学仪器公司所生产的PLC实训设备都是模拟性的,例如传感器都以各种各样的按钮来代替,指示灯、照明灯和电动机都用发光二极管来代替等。这些过于抽象的模拟,若是高职或大学的学生可以完全适应,但它并不适合中职学生的学习,这些太抽象的模拟装置难以激发他们的学习兴趣,以至于学生产生上课睡觉、旷课等现象。为此,应通过完善PLC实训室设计来激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力和创新能力。

PLC实训室设计要有助于激发学生的学习兴趣

我国经济建设对人才的需求是多方面的,不同层次的教育培养不同的人才。高等教育主要培养研究型、学术型、设计型人才,他们的主要智能倾向为抽象思维;中职教育主要培养技术型、技能型、技艺型人才,他们主要的智能倾向为形象思维。教育的根本任务,就在于根据人的智能结构和智能类型,采取合适的培养模式,来开发人的潜能,发挥人的价值,发展人的个性。根据中职学校毕业生智能倾向为形象思维及中职学校生源质量的实际状况,笔者认为中职学校的PLC实训设备应该更形象,以便于学生的认识和学习。

在实训室建设过程中,我们首先将实训设备上原有的用以模拟的二极管都换成了照明灯、接触器、电动机、传送带等,将原有用以模拟传感器的按钮、拨钮等换成各种不同种类的传感器,在设备上按照现实情况加上了小型的气动装置,我们将这些称作是形象的实训设备。这些设备都是学生之前很少见到的,会给他们带来全新的感觉,也给教师教学带来了很大的便利。

形象化的实训设备有利于激发中职学生的学习兴趣 通过形象化的实训设备使学生亲眼看到魅力无穷的现代科技,体会现代化的科技产品给人们带来的便捷、舒适和享受。这些都全方位刺激学生的感官,多角度地调动学生的情绪,使学生激发浓厚的学习兴趣,产生强烈的求知欲望,由被动学习转变为主动学习。

形象化的实训设备有利于降低PLC教学的难度,增强学生的学习信心 中职学生的抽象思维能力相对较弱,而PLC课程本身比较抽象,若学生学不懂就会放弃学习。因此,一切从学生接受能力的实际出发,使PLC实训设备更加形象化,这使学生体验到了学习的快乐,树立了学习信心。

形象化的实训设备可扩大教学时空,提高教学效率 实训设备可以给学生提供动态的、多方面的、大容量的专业知识和信息。在课堂教学的有限时间内,教师不可能把这些专业知识和信息毫无遗漏地讲授清楚、叙述完整,必然要留下一些专业知识和信息的“空白点”,这些“空白点”将给学生提供一个广阔的思维空间。如果教师在实训过程中作适当引导,提出一些启发性、创造性和深层次的思考课题,可以激发出学生的思想火花,从而获得启迪学生思维、开发学生智力、激发学生创造力的附加教学效果。

PLC实训室的设计要以培养

学生的动手和创新能力为主

动手能力和创新能力的培养是职业教育的核心。杨振宁教授曾说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会。”的确,在九年义务教育阶段,由于受升学考试压力、教学条件有限等因素影响,一些教师在主观或客观上存在不重视实验教学的现象,认为做实验不如讲实验,讲实验不如背实验,即使做实验,也是照方抓药的验证性实验。在实验过程中,教师还会不自觉地越俎代庖,用讲解和演示代替学生的动手操作,学生动手机会少了,所以动手能力也就差了。

创新是一种高度复杂的智能活动,只有在轻松、自由、民主的氛围中,人们才会产生好奇心,萌发求知欲,才会有创新的意向和行动。心理学研究告诉我们,凡是因为求知好奇而受到奖励的学生,往往愿意继续进行试验和探索,从而促进智能的发展,产生创新的思想。而中职学生对学习缺少兴趣,更谈不上学习中的创新。

为此,我们将PLC实训设备中的各个元器件都做成可拆装的,学生在实训之前首先要在一堆散件中找出自己需要的部分,将其安装在实训台上,然后在根据自己的设计编写程序、下载程序和调试设备。因为元器件都是零散的,所以不同的学生做出来的结果就不会一样,这使学生在PLC的学习中做到既动脑、又动手,充分发挥了学生在实训中的主体作用,切实提高了学生的动手能力,有效地锻炼了学生的自主创新能力。在教学的同时,教师还要注意呵护和培养学生的好奇心和求知欲,帮助学生自主学习,独立思考,培养学生的探索精神和创新思维,营造崇尚真知、追求真理的氛围,为学生潜能的充分发挥创造一种宽松的环境。例如,针对学习基础较差的学生,教师应该不吝啬自己的赞美,只要学生有一点点的进步就要对他进行夸奖,这不仅能去掉他内心的自卑,还能提高他对学习的兴趣,同时来启发他的创新思维。

PLC实训室的设计要有益于学生的品德教育

职业教育不仅仅是对学生专业知识和动手技能的培养,还是对学生进行思想、政治、道德、法律和心理健康等的德育。德育对学生健康成长成才和学校工作具有重要的导向、动力和保证作用。我们必须把德育工作摆在素质教育的首要位置。

实习过程中,应该加强对学生进行思想政治教育、品德教育、纪律教育、法制教育和相关岗位的职业道德规范教育及其养成训练。

建设PLC实训室时,可在实训室的内墙上粘贴一些有关劳动模范的图像,以及跟他们相关的促使人奋发向上的名言警句,使学生时时刻刻都能对自己的专业和职业有一定的认识,认识自身生存与发展的主客观条件,提高学生的自我教育能力和实践能力,促进学生增长才干,完善自我,全面发展。

总之,在现有条件下要建设一个适合中职学生学习的PLC实训室,需要教师努力创新,做到以学生为本,以学生为教学的出发点,处处为学生着想,将提高学生的学习兴趣、培养学生的动手操作能力和自主创新能力作为重点,科学、谨慎、认真地来完成实训室建设。

参考文献:

[1]张乐芹.中职PLC教学模式的探索[J].职教论坛,2010(3).

[2]王晓东.中职学校电气专业PLC课程教学探索[J].职业教育研究,2009(5).

[3]姜东明.浅析中等职业教育教学质量的提高[J].吉林工程技术师范学院学报,2006(4).

作者简介:

plc实训篇3

关键词:职业院校;PLC实训室;实训柜

近年来,为满足社会和企业对高技能人才的迫切需求,各职业院校纷纷增加了实习实验设备和实训场地建设的投入,以提高学生的动手能力和技能水平。如何能使电类专业的学生在学校就接触到与企业生产相近的环境,如何建设模拟工厂实训室,在建设过程中需要注意哪些问题,对此,我校进行了初步探索。

2009年底,我院投入近百万元筹建了两个PLC实训室,该实训室是按照我校模拟工厂的形式自行设计并建设的。在实训室建设期间,我校教师查阅了大量的技术资料,聘请了企业的技术人员做指导,设计时,根据学生的年龄特点和学习基础情况采用端子接线的形式,考虑到学校整体的实习环境以及PLC运行的自身要求和特点,在安装、布线和安全防护方面做了认真的考虑和尝试。目前,实训室运行良好,取得了预想的教学效果。下面就实训室建设中积累的经验以及应注意的问题做简单探讨。

工作环境

PLC是一种控制器件,专为工业环境设计和应用,一般来说具有很高的可靠性,对环境条件没有特别高的要求。

环境温度 PLC设备存放温度为-20℃~60℃;工作温度为0℃~55℃;编程器工作温度为0℃~45℃。PLC四周通风散热的空间应足够大。实训室应安装窗帘,不要让阳光直接照射实训柜。

环境湿度 为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应为35%~85% RH。如果湿度过大会对PLC电控柜模拟量的输入/输出精度产生影响。因此,PLC实训室尽量选在远离水房、防水好的教室。

震动 应使PLC实训室远离强烈的震动源,特别是10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,以免造成接线或插件的松动。

安装与布线

对PLC的干扰主要是来自控制系统中供电电源产生的干扰及线路设备之间产生的电磁感应,现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的干扰因素之一。因此,要重点针对现场的电磁干扰进行PLC的安装和布线。

正确安装电源 电源干扰是PLC的主要干扰因素之一,PLC正常情况下由电网电源供电。由于电网的电压经常会受到空间电磁干扰而在线路上产生感应电压及感应电流,尤其是电网中刀开关操作产生的浪涌电压、电力设备起停、交直流传动装置引起的高次谐波、电网短路暂态冲击等,通过输电线路会传到PLC电源,可能会损坏PLC。因为我校的各种电控和供电实训设备集中安置,PLC实训室的电源只好通过安装一台带屏蔽层的变比为1∶1的隔离变压器对PLC电控柜进行供电,以减小电源引入的电网干扰,也可以在电源输入端串接LC滤波电路。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少对PLC电控柜的干扰。安装时应注意:(1)动力部分、控制部分、PLC、I/O电源线应分别配线。隔离变压器与PLC和I/O电源之间最好采用双绞线连接。(2)系统动力线应足够粗,以降低大容量设备启动时的线路压降。(3)如有条件,PLC可单独供电。采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,以提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。(4)外部电源不要与DC输出点并联用作负载,这可能导致反向电流冲击输出,需要安装二极管或其他隔离栅。

合理布线 与PLC设备连接的各类信号传输线,在传输有效的各类信息的同时,总会有外部干扰信号侵入。信号线的干扰主要有两种:一是通过供电电源串入的电网干扰,这类干扰一般都很小且往往被忽视;二是信号线电磁辐射感应的干扰,这类干扰往往是很严重的。在实训室建设过程中就遇到过这种情况,信号线引入的干扰曾引起I/O信号工作异常,严重时还导致元器件的损坏。因此,在布线时应注意以下几点:(1)PLC的电源线与其他设备的电缆不能敷设在同一管道中。不同类型的线应分别装入不同的电缆管中,并保持一定的距离。(2)各导线要相互平行放置,且I/O导线与电源电缆之间最小距离应是300mm。(3)将交流线和大电流的直导线与小信号线隔开。(4)PLC的I/O回路尽量使用单股线,若使用多股绞合线时不能将其直接与PLC的接线端子连接,应将多股绞合线接在压接端子上,否则容易出现火花。(5)PLC基本单元和扩展单元的通信电缆由于传送的信号小,频率高,很容易受干扰,应单独敷设在一个线管中。

正确接地 要使PLC正常工作,正确的接地措施是很重要的。要既能抑制电磁干扰,又能抑制设备向外发出干扰,完善的接地系统是PLC设备抗电磁干扰的重要措施之一。PLC设备的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC设备的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如,电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路。在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。为防止不同信号回路接地线之间的电流引起互相干扰,必须将各系统的信号线内部地线接通,然后各自用导线统一引到接地网络的某一点,从而实现控制系统一点接地的要求。PLC控制器为了与所控的各个设备同电位接地,叫系统接地。PLC的接地线应尽量短,使接地点尽量接近PLC。接地电阻值不得大于4Ω,接地线截面应大于2mm2。我校是将实训室的PLC系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。

安全保护

尽管PLC的运行是安全的、可靠的,作为一个系统而言,稳定可靠和安全仍然是不可忽视的问题。在安全保护方面,我们充分利用了PLC的特点并兼顾学生的实际情况进行设计,使系统的运行真正达到安全、可靠。

设备接线端子的保护 虽然PLC是专为学生实训接线使用的,但设备的接线端子不能承受学生每天的大量旋拧操作。因此,必须将PLC、变频器等器件的接线端子事先引出到接线端子排上,以减少设备的损坏率。

短路保护 为避免PLC输出设备短路造成PLC内部输出元件损坏,应在PLC输出回路中连接熔断器,进行短路保护。对于PLC输出设备的电源线应采用与其他线路不同颜色的线进行区分,并提醒学生在实际接线时注意电源线的连接。

漏电保护 如果PLC控制的设备中有变频器,应注意的是变频器是高频脉冲,漏电流很大,若采用一般的漏电保护,则会在变频器启动时跳闸,因此,供电箱内的漏电保护开关应采用变频器专用漏电保护开关。

互锁保护 由于PLC内部软元件的常开触点和常闭触点的动作是同时进行的,学生在做电动机正反转等控制时,要利用接触器物理元件的常闭触点对PLC外部硬件进行联锁,否则,电动机主回路将短路。

限位保护在PLC的输入端增加限位输入信号,在程序中可以利用这类信号实现保护。

限时保护可以利用PLC定时器的特点实现超距离限位保护。

参考文献

[1]殷洪义.可编程序控制器选择、设计与维护[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]王红.可编程序控制器使用教程[M].北京:电子工业出版社,2007.

plc实训篇4

关键词:电气控制;PLC;实践教学

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.259

《电气控制与PLC》是现代工业自动化控制的重要技术手段,也是机电类专业的一门核心课程,其重要性不言而喻。然而,由于种种原因,课程教学并未取得预期的效果,尤其是在实践环节。因此,如何改善《电气控制与PLC》课程实践教学现状,提高学生的实践能力就显得尤为重要了。

1 课程实践教学现状分析

1.1 教学过程现状

高职高专的学生普遍存在基础相对薄弱、理解能力欠佳的问题。对大多数同学而言,比较容易接受直观、操作感强的知识。如果一开始就要求他们去理解抽象的PLC硬件结构、掌握枯燥的指令和编程结构是非常困难的。以往的教学中,大多采取的是“先理论、后实践”的分段式教学,即理论授课结束后,再进行实践教学。这就使许多学生产生了强烈的不适感,丧失了学习兴趣,实践教学效果自然就无法保证了。

1.2 教学资源现状

目前,我院拥有与本课程相关的实验实训室有2个,分别是电气拖动实验室和PLC实验室。其中,前者主要用于完成电气控制技术相关实践训练的教学,后者则用于完成可编程控制器相关实践训练的教学。由于实验室建成时间较长,随着电气控制与技术的不断发展,虽然现有的实践教学平台仍能够基本满足教学的需要,但是在某些方面也显示出了越来越多的弊端。如:现有的PLC实践教学平台是采用按键、开关来模拟各类传感器的的输入控制信号,用LED发光二极管、指示灯来模拟接触器、电动机等工业控制中的执行机构的运行状态,导致实践平台开放性差,功能单一,且程序运行结果的正确性往往只能通过指示灯的发光来判断,直观性差。

2 课程实训环节系统设计

2.1 实践教学平台的拓展

学校现有PLC实践教学平台是西门子S7-200型可编程控制实验台,集可编程逻辑控制器(CPU226CN)、编程软件(STEP7-Micro/WIN)、PC/PPI编程电缆、功能性实验板于一体,可进行PLC的基本指令练习和有限的PLC实际应用的模拟实验。为了实现更好的实验实训效果,提出以下几个拓展方向。

首先,为了解决实践课时有限,学生只有进入实验室,利用试验平台才能进行程序调试、下载、仿真和观察结果的问题,拓展建设非实验室环境下 PLC软仿真平台。只需在学生的电脑上安装STEP7-Micro/WIN编程软件及S7-200-SIM模拟仿真软件,并通过软件的菜单选项配置所需的CPU型号,即可以构建非实验室环境下PLC软仿真平台。值得一提的是,S7-200-SIM模拟仿真软件还允许用户自定义设置扩展模块,包括开关量I/O模块和模拟量I/O模块,大大增强了系统的开放性和功能性。这样,学生在完成平时作业练习或者案例设计时,就可以在自己电脑上实现PLC程序的编制、调试、仿真,摆脱原有实验平台和实验时间的束缚。从而达到熟悉编程技术、提升实践能力的目的。

其次,实验室可配置一些独立的――即未固定在实验教学平台上的可编程控制器、三相异步电机、步进电机、PPI通信线缆及接头等设备,从而加强电气控制与PLC之间的实践关联性。使学生接触实际设备,不再用指示灯来模拟各种执行机构的运行状态,使得教学更加生动,学生更易接受。

另外,无论是PLC实验室,还是电气控制实验室,都应该更新一些直观性更强、与生产实际联系更紧密的成套实验设备。如:机械手控制实验台、液位控制试验台、电梯控制实验台、物料分拣试验台,甚至自动生产线实验系统。这些设备大多价格不菲,可能在短期内无法配备到位。但是,由于这样的实验平台上除了配置了必需的PLC控制设备外,还配置了各类传感器、电磁阀、电动机等设备,整个系统就是缩小版的实际生产平台。学生通过对实际对象的测试和安装,对控制程序的编写和调试,真正的把系统软、硬件结合在一起,可以在很大程度上提高学生的动手能力,做到与社会需求的无缝对接。

2.2 实践教学方法的改进

教学方法合理得当,往往能够起到事半功倍的效果。结合本课程实践教学的特点,提出以下值得推广应用的教学方法。

2.2.1 现场教学法

充分利用实验室设备,将理论课堂搬到实验现场中去,实现理实“一体化”教学。比如:在讲解接触器的硬件结构及工作原理时,让学生在实验室对接触器进行拆装,真实直观地展示出接触器的构造,进而分析其工作原理,最后再通过将接触器连接在实验电路中,观察接触器的运行情况,从而验证对接触器工作原理分析的正确性。这种教学方法突破了以往理论与实践教学脱节的现象,强调将知识点分布在各个项目中,实现边教、边学、边做。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而是理中有实,实中有理,充分调动和激发学生学习兴趣,提高学习效果。

2.2.2 任务驱动教学法

任务驱动教学法则是通过在教学过程中不断地设置“任务”引导学生,根据“任务”的需求激发学生自主学习相关知识,变被动接受为主动探求。根据教学需要,我们设定的PLC实践项目如表1所示。

通过对以上“任务”在实践教学中的实施,每个学生可能会给出不同的解决任务的方案与策略,使得学习成果不是唯一的,而是发散性的,让学生对所学内容掌握得更加系统、深刻。

2.3 实践教学内容优化

目前,PLC技术应用越来越多元化,实践教学内容上也应顺应行业发展,在强调“继电器―接触器”控制的基础上,向PLC技术倾斜。PLC技术在现代工业中的应用,除传统的逻辑控制外,更多是向网络控制、PID复杂控制、触摸屏等智能单元控制等发展。据此,可以进一步考虑设置PPI通信控制实验、PID程序设计实验、触摸屏和组态软件的应用实验等实践训练项目。但是,这都需要更好的实践操作平台作为基础,是未来课程实践建设的发展方向。

3 结语

通过在我校2011、2012级机电一体化专业《电气控制与PLC》课程实践教学环节中对以上几个方面的实施情况来看,效果是明显的。与以往的学生相比,他们具有更好的实践操作能力;同时,对电气控制与PLC技术掌握得更加系统,对相关领域知识的二次学习能力更强。当然,实践教学水平的不断提高是一项长期的工作,只有通过不断探索新的思路,构建科学合理的课程实践教学系统,进一步完善实践教学平台和实践教学方法,才能培养出更优秀的人才。

参考文献:

[1]陈洁.PLC课程中培养学生创新能力的教学探讨[J].中国电力教育,2009(04).

[2]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[3]牛利平.任务驱动教学法初探[J].安徽教育学院学报,2003(06).

[4]王芹.可编程控制器技术及应用:西门子S7-200系列[M].天津:天津大学出版社,2008.

课题项目:2013年南充职业技术学院立项课题“《电气控制与PLC》技能实训环节系统设计与实践”(JYA1306)。

plc实训篇5

关键词:自主设计;实践;项目设计

PLC课程是自动化专业的核心课程,是一门知识覆盖面广、更新发展快、强调理论而又偏重实践应用的课程。PLC实践能力的不足是职校毕业生就业的瓶颈之一。那能不能在实训的过程中培养学生解决实际问题的能力――而不仅仅是交给他们技能呢?笔者这方面做了一些初步尝试,下面将一些具体的做法和体会同大家做个交流。

背景:以往PLC实训课程往往从一些简单的起保停、Y-等电路的PLC改造开始,在经过抢答器、红绿灯等课题的练习来强化学生对PLC理论以及其中一些指令的理解。但仅仅这样学生是不能用PLC来很好解决实际问题的。学生只有将指令组织成能解决实际问题的程序,学生才有应用PLC的能力。任务驱动、项目教学已为广大职教工作者所接受和认可。

实施:结合学生实际、学校实训条件以及多数机电行业控制的实际要求,选择典型的一些控制项目引入PLC实训,例如把“PLC实现多段液位的设定、显示、报警和液位的自动控制”作为培养学生解决实际问题的能力的实训项目。项目按以下几个阶段实施:

1 酝酿阶段――根据控制要求的设计讨论阶段

1.1 提出控制要求

这个阶段区别于老师以往那样按难易顺序或知识体系“小步慢跑式”的给学生布置任务。而是直接将应用环境和控制要求呈现给学生。比如我们就直接给出:控制系统可以根据生产的需要当液位为最低限时自动启动料泵加液,液位到达设定值时发出声光报警,并停泵;操作人员可通过确认按钮解除音响报警信号,闪烁灯光转平光;系统具有手动/自动两种控制方式。而不做过多的解释,就像一个机电工程人员接到一个设计任务一样。

1.2 学生自主设计

以学生自由组合的小组为单位形成项目开发小组,要求其完成系统构建、硬件接线、程序框架设计。

2 分工阶段――将设计思路明确的小组成员

项目小组自己进行小组成员的任务分工,老师不必过多干涉。因为这个过程,是对酝酿阶段的细化和具体化,同时也是对设计的可行性论证的作用。分工就是要将设计思路,具体到人,具体到环节,这样如果设计不具有可行性,那么在分工时具体做这部分的人就会把问题的暴露出来。

3 完成设计阶段――各小组成员按照分工完成自己的设计任务

对于一个小项目开发小组的完成任务有:I/O分配、硬件接线图、程序框图。之所以让学生只做到框图阶段而不继续做下去,是因为我们毕竟不是以完成设计为目的。采用项目开发小组的形式只是为了培养学生解决实际问题的能力,而能力的培养要兼顾到小组的里的每一个成员,要让他们各方面的能力都得到发展。故当每个小组成员完成了各自的设计任务的框图后,就要让他们进入下一个阶段。

4 实施阶段――互通有无各自独立完成整个系统的设计

4.1 互通有无

由于前面的分工,他们对自己负责的部分有清晰的理解,但要完成这个项目却需要的所有小组成员的设计成果。这样他们必须进行沟通,才能单独完成整个项目。通过大家互通有无:一方面各小组成员要能把自己的设计,准确的表达出来,同时也要能理解其他小组成员的设计理念。

4.2 单独完成

在互通有无的基础上,老师要求各小组成员独立的在工作台上完成整个项目的所有工作。

5 观摩阶段――相互观摩完善项目设计

在学生基本完成的前提下,组织学生观摩其他同学程序运行。观摩时,先要求小组内部相互观摩对比和自己完成情况的异同;然后要求以小组为单位各小组之间相互观摩,对于观摩中发现的问题以及产生的疑惑先记录在笔记上最后一起交流。

6 讲评

老师要在巡回指导中对发现的共性问题进行讲解,同时针对个别学生设计方面的不足以及误区进行纠正,并引导学生在程序观摩对比的基础上思考改良自己编程思路。

综上所述,⑴普遍提升了学生学习兴趣,加深了学生对PLC的理解和把握。同时也激发了学生用PLC解决问题的意愿,不少同学都把自己用PLC控制门、控制灯、设计自动机床等的想法告诉老师,甚至有些学生还在PLC实训平台上模拟运行自己的解决方案。⑵在能力培养和形成的过程中,仅靠技能的累加是不能形成解决实际问题的,要想形成真正的能力,是要让学生在实践环境中综合运用各种技能。⑶在解决实际问题的过程中,学生不但表现出PLC方面的技能,还展示了众多的综合素质例如:领导能力、协调能力、观察能力、分析能力、运用查阅资料的能力等等,如果老师能悉心发掘和引导,则能让学生得到更好更全面的发展。

[参考文献]

[1]胡学林,等.可编程控制器应用技术[M].北京:电子工业出版社,2009.

plc实训篇6

关键词:PLC;温度控制;PID调节器;S7-200;三相移相SCR调压装置;温度传感器

中图分类号:TP273 文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)15-0053-03

随着人才培养模式的不断完善,高职高专教育越来越注重实践环节的教学。为适应新型教育和社会人才需求,越来越多的高职院校从理论教学逐步走向实践教学,实践教学环节已成为高职教育极其重要的环节。

为适应这一要求,充实和加强安徽机电职业技术学院生产过程自动化专业的实训环节,笔者设计了一个基于PLC的温度控制系统。该系统采用闭环控制方式对锅炉内胆温度进行检测控制,是集自动控制、PLC和自动检测技术为一体的综合应用实验系统,为提高学生的综合应用能力提供了良好的实验实训平台。

一、系统硬件组成及工作原理

(一)系统硬件组成

系统由S7-200型PLC、三相移相SCR调压装置、铂热电阻温度传感器、AI-808变送器及其他控制设备组成。系统方框图如图1所示:

(二)工作原理

被控对象为锅炉内胆温度,温度传感器检测锅炉内胆的温度信号,转换成4~20mA电信号,经AI-808变送器将电流信号转换成1~5V的电压信号送入PLC模块。PLC把这个测量信号与设定值比较得到偏差,经PID运算后,发出控制信号,控制三相移相SCR调压装置。三相移相SCR调压装置采用三相可控硅移相触发装置,输入控制信号为4~20mA标准电流信号,其移相触发角与输入控制电流成正比。输出交流电压用来控制电加热器的端电压,从而实现锅炉温度的连续控制。

(三)PID控制器的实现

德国西门子公司S7系列PLC有很强的模拟量处理能力和数字运算功能,功能强、速度快、扩展灵活,并具有紧凑的、无槽位限制的模块化结构,因而在国内工控现场应用广泛。

在本装置中采用了S7-200控制系统。 S7-200是一种叠装式结构的小型PLC。本控制系统包括一个CPU224主机模块和一个EM235模拟量I/O模块,以及一根PC/PPI连接线。其中CPU224模块带有14点开关量输入和10点开关量输出,EM235模拟量扩展模块带有4路模拟量输入和1路模拟量输出。

二、软件设计

(一)PID算法

PID控制器是比例-积分-微分控制器的简称。积分控制器可以消除系统的静差,微分控制器可以改善系统的动态响应速度。比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。在工业生产过程控制中,模拟信号PID调节是常见的一种控制方式。

(二)PID的数字化处理

PLC的PID控制器设计是以连续系统PID控制规律为基础,经采样将其数字化写成离散形式PID控制方程,再根据离散方程进行控制程序设计。典型的PID算法包括3项,比例项、积分项和微分项。即:输出=比例项+积分项+微分项。计算机在周期性地采样并离散化后进行PID运算,算法如下:

Mn=Kc*(SPn-PVn)+Kc*(Ts/Ti)*(SPn-PVn)+Mx+Kc*(Td/Ts)*(PVn-1-PVn)

比例项Kc*(SPn-PVn):能及时地产生与偏差(SPn-PVn)成正比的调节作用,比例系数Kc越大,比例调节作用越强,系统的静态稳定精度越高,但Kc过大会使系统的输出量振荡加剧,稳定性降低。

积分项Kc*(Ts/Ti)*(SPn-PVn)+Mx:与偏差有关,只要偏差不为0,PID控制的输出就会因积分作用而不断变化,直到偏差消失,系统处于稳定状态,所以积分的作用是消除稳态误差,提高控制精度,但积分的动作较慢,给系统的动态稳定带来不良影响,很少单独使用。积分时间常数Ti增大,积分作用越强,消除稳态误差的速度减慢。

微分项Kc*(Td/Ts)*(PVn-1-PVn):根据误差变化的速度(即误差的微分)进行调节,具有超前和预测的特点。微分时间常数Td增大时,超调量减少,动态性能得到改善,但Td过大,系统输出量在接近稳态时可能上升缓慢。

许多控制系统内,可能只需要P、I、D中的一种或两种控制类型。如可能只要求比例控制或比例与积分控制,通过设置参数可对回路进行控制类型进行选择。

(三)程序设计

S7-200系列PLC提供了闭环控制PID的运算指令,学生设计时只需要在PLC的内存中填写一张PID控制参数表再执行“PID Table Loop”即可完成PID运算,其中操作数Table表使用变量存储器来指明控制参数表的表头字节,操作数Loop只可选择0~7号的整数,表示本次PID闭环控制所针对的环路编号,最多8路。学生实验时在上位机监控界面输入不同的PID调节参数,观察在不同的调节参数下的自动控制效果。记录各个实验数据,并分析比较,得出最佳的PID参数:

主程序

LDSM0.1

CALLSBR0

子程序(建立PID回路参数表,设置中断以执行PID指令)

LDSM0.0

MOVR VD204,VD104

MOVR VD212,VD112

MOVR 0.1,VD116

MOVR VD220,VD120

MOVR VD224,VD124

MOVB 100,SMB34

ATCHINT0,10

ENI

中断程序(执行PID指令)

LD SM0.0

ITDAIW0,AC0

DTRAC0,AC0

/R320000.0,AC0

MOVR AC0,VD100

LDI0.0

PID VB100,0

LDSM0.0

MOVR VD108,AC0

*R32000.0,AC0

ROUND AC0,AC0

DTIAC0,AC0

MOVW AC0,AQW0

三、结语

基于PLC的温度自动控制系统,充分发挥了PLC内置式PID运算模块的优势,可自动调节三相调压模块的输出电流,控制电加热器的加热电压,实现温度的连续控制。该温度控制实验系统综合应用到工业生产中所涉及到的相关知识,在实训的教学环节中,使学生通过设置调节PID参数能够更好地理解PID控制的作用,实现的方法及具体实现的过程。该系统直接与现场仪表连接,采集现场信号,模拟了实际自动化生产过程,让学生在实训中能够接触到自动控制在实际生产中的应用。在实际的实验实训教学环节中也收到了良好的效果。

参考文献

[1]胡寿松.自动控制原理(第四版)[M].北京:科学出版社,2001.

[2]田淑珍.可编程控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]王永华.现代电气控制和PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.

plc实训篇7

[关键词] PLC;MCGS;可视化;教学系统;设计

[中图分类号] TP277 [文献标识码] A

作为机械工业自动化的三大支柱之一,可编程序控制器(Programmable Logic Contr01ler)简称PLC广泛应用于工业控制的各个领域;组态软件是工业自动化软件的重要分支,其监督控制作用已经取代人工现场控制,今后的发展趋势是使用PLC和计算机组成监控系统实现工作现场的实时控制,并实时监控设备现场工作状况[1]。

MCGS(Monitor and Control Generated System,通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,它能够在基于Microsoft(各种32位Windows平台上)运行,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点,比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性,在自动化领域有着更广泛的应用[2]。

1 目的和意义

目前,全国开设有电子、电气以及工业自动化等专业的高校都将PLC课程教学纳入教学任务,且其实践性和应用性非常强[3]。传统PLC实训教学的一般思路是根据系统控制要求选择PLC硬件配置,进行I/O口的分配,确定有多少个开关输入输出量、模拟输入输出量;然后设计流程图,编写梯形图程序下载到PLC中,并在实训装置模块上调试运行观察其输出的结果。该教学方式直观性极差,无法吸引学生的学习兴趣,教学效果一般。

为了更好的展示PLC控制的实际效果,使调试变得直观,丰富学生的实训课内容,能在实训室仿真比较复杂的工业自动化设备,降低高校办学成本,提高办学效率,笔者基于MCGS组态技术,以材料自动分拣线为主要研究对象,进行了PLC可视化教学系统的设计。

2 系统设计方案

PLC自动线可视化教学系统采用组态软件MCGS6.5作为开发平台,PLC的自动生产线各控制对象(如开关、光电传感器、机械手等)以仿真界面的形式提供,仿真界面是由若干图形对象组成的,这些图形对象和实际对象具有相同的各种属性,如位置变化(水平直线运动、上升及下降)、尺寸变化、流动、旋转、颜色变化等,当影响图形对象属性的数据发生变化时,图形对象的外观能随之改变,即以“动画”的形式表现出来,从而反映PLC的控制过程及结果。主要技术点有:①分析系统,编写PLC程序;②定义I/O设备;③建立数据库;④创建仿真显示界面;⑤制作动画链接(编写脚本程序);⑥通道连接;⑦仿真系统运行和调试。

3 系统结构

利用“MCGS组态”软件设计PLC自动生产线可视化教学系统是指在计算机上运行事先编写好的“MCGS组态”应用脚本程序,在没有硬件的情况下用软件来代替硬件(被控对象)的工作,借助于计算机的屏幕来观察控制的过程和结果,连接硬件则可以监视硬件的工作状态[4],系统结构如图1。

仿真控件的结构如图2。

4 可视化系统项目设计

PLC课程的教学目标为:培养学生掌握PLC的组成和基本工作原理;熟悉PLC的编程语言、编程软件;熟悉可编程控制器的设计方法、编程技巧;掌握可编程序控制器基本指令;熟悉可编程序控制器步进编程指令;熟悉常用的可编程控制器功能指令;能熟练运用基本指令和步进指令进行PLC程序设计;能运用常用的功能指令进行程序设计。PLC可视化教学系统既要完成课程的培养目标,使学生掌握PLC的各种编程指令,熟练进行程序设计,还应注重职业情景的创设,强化训练学生实际的职业能力。

据此,本课题选取了材料自动分拣线等11个与生活紧密联系的趣味性项目组成的教学系统,其整体框图如图3。该系统能较好地满足学生岗位对知识和能力的需求,设计的11个项目能很好地锻炼学生用PLC各种指令进行编程的能力,如皮带传输控制系统可以使用基本指令进行编程,学习定时器、各种软继电器等基础知识;小车运料控制系统能锻炼用各种基本指令编写正反转与互锁程序;交通灯控制系统除了可以让学生学习基本指令、计数器等用经验法编程,也可以用步进顺控指令编写顺序控制程序,还能用触点比较指令等功能指令进行编程练习,实用性非常广。机械手可以进一步锻炼步进顺控指令编程能力,并可用于多种工作模式的选择;变频调速项目可以训练学生变频器的参数设置,PLC控制及通信,PID控制等;材料自动分拣线则是贴近实际工作岗位的综合型项目,能综合训练学生使用各种指令进行编程的能力。

5 可视化系统开发思路

设计好十一个PLC实训项目后,开发可视化教学系统还需在11个用户窗口进行界面设置和脚本程序编写。运行的规则是窗口运行的时候,相应的窗口脚本程序周期性地执行,打开相应实训项目则运行相应的组态脚本而不致产生混乱。系统组态的基本思路是:分析PLC实训项目控制要求,分配输入输出口,确定输入输出口的类型与特点,并根据PLC的I/O变量增加组态软件的实时数据库数据并建立连接,用虚拟元件组态相应实训项目的画面,建立动画连接,编写脚本程序与PLC控制程序,在组态软件与PLC设置通信参数,建立PLC的控制变量与MCGS的实时数据库变量通道连接,使用串口将PLC程序下载到PLC,然后再通过MCGS运行环境用串口监视PLC的运行情况,若PLC按控制要求动作,输出变量回送到计算机控制组态画面运行显示,同时组态画面将控制信号传给PLC作为PLC的输入端控制信号继续控制PLC完成相应功能,组态画面形象直观,由画面的动作即可以判断PLC的控制结果正确与否。此系统还可以用来控制实际实训工控设备,通过计算机可将实训设备的具体运行情况形象地反映出来,实时监控实训设备的运行。图4所示为PLC可视化教学系统的开发流程图。为了能够反映实物教学模块的真实情况,该系统的开发与实物密切结合,在分析具体实物教学模块的基础上,将PLC和组态软件作为一个有机的整体来考虑,相互配合,最终达到设计效果。图5为可视化系统窗口界面。

6 结语

PLC可视化教学系统,来源于笔者为解决实训设备各种问题而申报的校级课题。该可视化系统的开发只需计算机、PLC以及MCGS组态软件就可完成,而且PLC课程的教学也只需电脑和PLC就可实现,尤其是材料自动分拣线的开发解决了高校开展工学结合的实践教学经费不足,设备简单,维护困难,用发光二极管和手动限位开关难以理解等影响学生学习气氛和学习兴趣的难题,开发的教学系统实训项目丰富有趣,画面直观形象,有利于提高学生学习兴趣,提升教学效果。

参考文献:

[1]王春生.基于组态王的PLC教学系统[J].广西轻工业,2009(4):92

[2]顾玉娟.PLC课程教学方法探索与实践[J].考试周刊,2009(26):179.

[3]袁秀英.组态控制技术[M].电子工业出版社,2003(8):18-38.

[4]何凤有,龙玮玮,袁兴等.基于组态王的钢缆皮带实时监控系统[J].煤炭工程,2006(2):90-91.

plc实训篇8

关键词:协同兴趣 自主学习效率

Abstract: the high-quality practical PLC talent cultivation is a comprehensive strategy, involves the course design and the selection of textbooks, teaching and practice equipment investment, theory, experiment and practical teaching, and performance evaluation mechanism, learning in school and outside school exercise, before graduation after graduation from learning and application of optimization and the enhancement, only do all fronts collaborative optimization, can cultivate the high-quality practical talents PLC.

Key words: cooperative interest autonomous learning efficiency

中图分类号:C41文献标识码:A 文章编号:

可编程控制器(PLC),是以微处理机为基础综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种新型的工业控制装置.PLC技术代表了当前电气程序控制的世界先进水平,被誉为现代工业自动化的三大支柱之一.在工业发达国家PLC被广泛应用于各个行业,已成为自动控制的标准设备.推广和普及PLC技术对我国广大工矿企业的技术改造,提高自动化水平和生产效率有十分重要的现实意义.学习和掌握PLC应用技术已成为电气技术人员和大专院校有关专业学生的紧迫任务

可编程控制器具有结构灵巧,硬件配置灵活方便、可靠性高、抗干扰能力强,易学易用的特点,已作为普遍的自动化控制器件广泛应用于各行各业。《PLC原理与应用》课程已成为工科院校一门覆盖较广的专业课,作为学校如何培养出高素质应用型PLC人才,这成为社会、学校、教师与家长关注的焦点。根据多年的教学实践,就影响PLC人才培养的各个因素的提高与协同,我提出以下几点建议以供参考:

加大教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中,应把机械、电子、电工、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行有机地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的PLC技术仿真实训室,从而为“PLC仿真项目开发”的实训教学创造良好的条件。教学实践证明,只有通过PLC仿真项目的实训,让学生亲自编程,实际接线和仿真调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改选,才能真正培养学生创新思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“零距离上岗”的最终教学目标。

注重理论、实验与实训教学联系。任何课程教学活动的首要任务都是激发学生的学习兴趣,同样在PLC教学中激发学生的兴趣并不难,重要的是让学生不断地提高,不断地体验到成功的喜悦,这样才能始终保持其浓厚的兴趣。

理论课的首要任务是让学生明确PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教师可以通过一个简单、形象的实例(如:电动机的长动控制)的完整讲解、操作与演示,先让学生了解PLC控制系统包括主电路与控制电路,PLC的外部硬件连线与内部软件编程两个基本的环节仅仅充当控制电部分,让学生整体了解PLC控制系统的构成与工作过程,再以此为基础进行外部硬件连线与内部软件编程的深入讲解,这样便于学生对比继电接触器控制系统对本课程的整体把握,明确课程的中心任务,有了目标也就有了学习的动力。

理论课教学过程中要使用多媒体教学手段,利用多种计算机技术制作PPT为主体的电子课件,借助多媒体技术,用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果引发学生的注意力,激发学生的学习兴趣,同时可以提高教学效率。PLC的外部接线(包括主电路接线)首先讲原理图,结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图,要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与联系,教会学生善于理论联系实践,以理论指导实践,以实践骓理论。

当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP-WIN-C与GXDeveloper,FXGP-WIN-C没有仿真功能,在理论讲授中缺乏直观性,而GXDeveloper编程软件加装GXSSimulator-c后具有仿真功能,在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用仿真可以加强直观性,便于学生的理解,对于某些程序的检验与编写,学生可以不到实验室,直接利用学校机房结合软件的仿真功能完成,这样既增强了学生自主学习的能力,提高了学习兴趣,也提高了学习效率,学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行,大大提高了老师的教学效果以及学生的理解和接受能力。

实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标,学习内容和方法,并通过自我调控的学习活动完成具体的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价,学生只有在教师的适时帮助下,才能不断地完成一个又一个实验与实训项目,获得越来越大的成就感,增加自己自主学习的动力,从而保证自主学习方式的良性发展。教师还必须结合理论课程的进度,结合实验实训设备编写由浅入深,逐步递进,面向不同层次学生的实验实训指导书,为学生的自主学习提供有力的理论支持。

结合实训是PLC课程最重要的一个环节。要安排充足的时间进行,还要提高实训的效率,综合考虑学生的个体差异。在实训中,遵循能者多劳,共同提高的原则,把学生按个体差异分组,各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容,根据控制要求,进行编程,调试,故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在相互制约问题,同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。

合理的成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的最终目的,成绩评价应作为激励学生学习的一种方法,成绩评价应做到及时、公正,具有可操作性。

1、理论成绩评定包括笔试成绩、平时成绩和实验成绩,笔试成绩通过开卷或闭卷方式,考核了学生对PLC基本知识的掌握程度;平时成绩通过平时独立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及创新方法等来评定;

2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制,根据不同的任务分出两情况:第一,保证完成质量的前提下,根据完成速度评定分数;第二,保证统一时间的前提下,根据完成质量评定分数。教师根据完成质量只对每个团队进行分数评定,团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过民主评议得分,这样促进团队每个成员的积极性与主动性,同时培养学生的团队意识。

加强校内与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统,仍具有一定的差异或差距,学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题,这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导,把这些问题的解决方法做成典型案例对在校的学生讲解,对在校生来说也是一种良好经验积累。学生就业后,在工作岗位上应不断地与学校老师沟通,不断地向有经验的师傅请教,才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。

总之,作为学校只有做到以上若干方面协同优化,才能真正培养出高素质应用型PLC人才。

参考文献:1、《PLC原理与应用》清华大学出版社

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