三菱仿真軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)是在繼電接觸器控制和計算機基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置，通過軟件改變控制過程，且編程較為簡單，在工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于機械制造、輕工、汽車及冶金等各種行業(yè)。現(xiàn)在PLC已經(jīng)成為技工院校電氣專業(yè)開設(shè)的重要專業(yè)課之一，學(xué)校使用的是中國勞動社會保障出版社教材，以學(xué)習(xí)三菱ＦＸ２Ｎ系列PLC的基本指令和應(yīng)用為主。

一、PLC教學(xué)過程中存在的問題

1.學(xué)生理論知識基礎(chǔ)薄弱，知識掌握上存在難度

對于技校學(xué)生來說，普遍理論基礎(chǔ)薄弱，而且學(xué)習(xí)能力不高，缺乏學(xué)習(xí)的積極性，所以學(xué)習(xí)PLC知識，存在很大的困難，不能很好的理解老師教授的內(nèi)容。

2.PLC編程設(shè)計能力不夠

教師給出設(shè)計要求，讓學(xué)生自己來編制設(shè)計，往往學(xué)生都是無從下手，不知道如何來編程。在這種情況下，如何尋找到PLC教學(xué)的突破口，提高教學(xué)質(zhì)量呢？通過教學(xué)實踐和探索，筆者發(fā)現(xiàn)利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件，可以輕松引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的效果。

二、FX-TRN-BEG-C中文版教學(xué)軟件介紹

FX－TRN－BEG－C是三菱公司新推出的中文版教學(xué)軟件，學(xué)生學(xué)習(xí)用梯形圖進行編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實訓(xùn)課時只要到多媒體教室上機，就可以身臨其境地感受PLC的無窮魅力了。該軟件在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.大量生動的圖片，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情

學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機的重要組成部分，是推動學(xué)生學(xué)習(xí)的強大動力。該教學(xué)軟件分Ａ～Ｆ六個單元，Ａ是PLC簡介單元，用大量的圖片介紹在工廠自動化領(lǐng)域以及日常生活中應(yīng)用PLC技術(shù)的實例，通過Ａ單元的入門學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生充分體會到PLC技術(shù)的實用性。

2.專家指導(dǎo)式的編程提示，可突破學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的難點

在PLC學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)會編程是重點，繪制梯形圖是難點。學(xué)生利用該軟件可以較容易突破難點，掌握重點。因為該軟件的Ｂ單元就是基本程序的學(xué)習(xí)，主要介紹基本輸入輸出程序、標(biāo)準程序、控制優(yōu)化程序、輸入狀態(tài)讀取程序等。在每一個程序的學(xué)習(xí)單元中，該軟件都列出了詳細的操作步驟，一步步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會編制簡單的梯形圖，以及進行仿真運行，使學(xué)生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的Ｃ單元是輕松的練習(xí)單元，詳細介紹了基本定時器和計數(shù)器的編程要領(lǐng)，并介紹應(yīng)用定時器和計數(shù)器來編程的典型實例。通過這個單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對常用的定時器和計數(shù)器的編程有了基本的了解。Ｂ、Ｃ兩個單元的基本編程訓(xùn)練，都采用專家指導(dǎo)式的編程提示，為基礎(chǔ)較差的學(xué)生提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元的訓(xùn)練，學(xué)生能基本了解PLC編程的特點，為后續(xù)的實際應(yīng)用題的編程學(xué)習(xí)打下較扎實的基礎(chǔ)。

3.仿真運行，學(xué)生能更好地理解PLC的工作原理

教師要讓學(xué)生對PLC的工作過程有全面的認識和了解，除具備一定的編程能力、掌握基本的編程技巧外，還要讓學(xué)生按照實際的控制要求進行仿真運行和調(diào)試，從而找到程序中的不足和漏洞，通過反復(fù)修改，達到優(yōu)化程序、熟悉編程的目的。FX－TRN－BEG－C教學(xué)軟件就是一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學(xué)平臺。它利用3D虛擬空間設(shè)計，模擬出各種真實場景，操作簡單、效果明顯。例如，交通信號燈控制、正反轉(zhuǎn)控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等，每一個場景都惟妙惟肖。學(xué)生可以在任何一個場景中按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，觀察運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。

4.循序漸進式的課程設(shè)置

學(xué)生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面也有所不同。因此，在PLC教學(xué)中，筆者采用了“因人施教”的分層教學(xué)法。該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰(zhàn)單元，每一單元均有６道設(shè)計題，難度不等。其中初級挑戰(zhàn)題難度較低，難度系數(shù)為１～２顆星；中級挑戰(zhàn)題的難度稍大，難度系數(shù)為２～３顆星；高級挑戰(zhàn)題的難度系數(shù)為３～４顆星。在教學(xué)過程中，教師對程度較低的學(xué)生采用“初級挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進行訓(xùn)練；對程度較好的學(xué)生采用“中級挑戰(zhàn)單元”或“高級挑戰(zhàn)單元”進行訓(xùn)練。學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，對于較復(fù)雜的設(shè)計題，如自動門操作控制、輸送帶控制等，還可以采用分工合作的教學(xué)形式，將全班學(xué)生分成不同的小組，明確各小組的設(shè)計任務(wù)和目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。

總之，通過教學(xué)實踐證明，教師用仿真學(xué)習(xí)軟件進行PLC輔助教學(xué)是可行的。學(xué)生通過電腦上機仿真實踐，可以更好地觀察和消化所學(xué)理論知識；同時通過仿真學(xué)習(xí)軟件實現(xiàn)人機交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗結(jié)果，能極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，產(chǎn)生不斷深入學(xué)習(xí)PLC的動力。

（作者單位：淄博商貿(mào)培訓(xùn)學(xué)校）