PLC實(shí)踐教學(xué)

崔艷華　邢偉偉　李紅霞

摘 要：PLC控制在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的位置，所以PLC課程的教學(xué)在機(jī)電及電氣自動(dòng)化專業(yè)也占有相當(dāng)?shù)谋戎?，課程設(shè)置應(yīng)符合工業(yè)生產(chǎn)需求，著重于實(shí)踐教學(xué)。

關(guān)鍵詞：PLC 實(shí)踐 興趣引入

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（a）-0166-01

PLC整體實(shí)踐教學(xué)主要包含兩大部分：線路的安裝調(diào)試和程序的編寫(xiě)。線路安裝調(diào)試有很強(qiáng)的規(guī)律性，輸入接線滿足于PLC輸入地址端口-輸入信號(hào)元件-輸入信號(hào)電壓形成回路，輸出接線滿足于PLC輸出地址端口-輸出信號(hào)負(fù)載-負(fù)載供電電壓形成回路即可。以自動(dòng)售貨機(jī)為圖1所示。

PLC程序在其自動(dòng)控制專業(yè)課程中難度應(yīng)算比較容易的，但社會(huì)實(shí)踐反饋相關(guān)技能人員仍短缺，原因在于在校學(xué)生對(duì)其學(xué)習(xí)積極性欠缺，對(duì)編程類課程有抵觸心理，所以PLC教學(xué)應(yīng)從提高學(xué)生興趣、采用從簡(jiǎn)到難的教學(xué)方法。

1 如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

PLC教學(xué)第一步，讓學(xué)生明確PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，除文字介紹外，最好配以多媒體視頻，將工業(yè)生產(chǎn)中PLC不同控制實(shí)例系統(tǒng)的展現(xiàn)出來(lái)，學(xué)校若配有自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室，在PLC開(kāi)課之前可以先設(shè)置一次自動(dòng)化生產(chǎn)線觀摩課程，將PLC控制自動(dòng)化生產(chǎn)線的供料、加工、分揀、輸送、入庫(kù)等環(huán)節(jié)一一展示一遍，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)PLC的重要性與提高學(xué)習(xí)積極性有很大幫助。

2 實(shí)踐內(nèi)容從簡(jiǎn)到難

學(xué)校在開(kāi)設(shè)PLC教學(xué)之前應(yīng)已開(kāi)設(shè)電氣控制相關(guān)課程，對(duì)于電機(jī)的各種控制線路都已比較熟悉，PLC編程學(xué)習(xí)的前驅(qū)內(nèi)容可設(shè)置為由簡(jiǎn)單的電機(jī)控制控制線路轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖，比如電機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)等，每條新指令的學(xué)習(xí)要配有相關(guān)的控制事例，最好可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱或者實(shí)驗(yàn)臺(tái)將功能實(shí)現(xiàn)出來(lái)；系統(tǒng)編程實(shí)踐也要采用從簡(jiǎn)到難的順序進(jìn)行，可進(jìn)行：（1）藝術(shù)燈的控制（可設(shè)2～3個(gè)小項(xiàng)目）；（2）電機(jī)星三角降壓運(yùn)行控制；（3）通風(fēng)機(jī)的監(jiān)視控制；（4）四路搶答器控制；（5）定時(shí)攪拌機(jī)控制；（6）水塔水位的控制；（7）十字路口交通燈的控制；（8）機(jī)械手的控制；（9）郵件分揀控制（大小球分揀控制）；（10）刀庫(kù)捷徑方向選擇控制；（11）物料混合控制；（12）四層電梯的控制；（13）四級(jí)傳送帶的控制；（14）裝配流水線的控制；（15）化學(xué)反應(yīng)過(guò)程控制。

實(shí)踐項(xiàng)目編程方法可分為：（1）低壓電器電氣控制原理圖轉(zhuǎn)換梯形圖設(shè)計(jì)：學(xué)生在接觸PLC之前，一般都已開(kāi)設(shè)過(guò)電機(jī)控制課程，可以將電機(jī)控制線路中的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為輸入觸點(diǎn)，將負(fù)載線圈作為輸出點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，比如電機(jī)正反轉(zhuǎn)、電機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)等；（2）時(shí)序圖設(shè)計(jì)：多個(gè)輸出信號(hào)受不同時(shí)間段控制（十字路口交通燈）；（3）順序控制設(shè)計(jì)：輸出模塊動(dòng)作按照一定的順序規(guī)律動(dòng)作（物料混合）；（4）邏輯分析設(shè)計(jì)主要用于組合邏輯問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)：對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行邏輯和綜合，將控制電路中的元器件的通斷狀態(tài)作為輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯組合（通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)）；（5）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)：對(duì)可以憑借各種典型控制環(huán)節(jié)和基本單元電路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編程（電機(jī)順序啟停）等方法，項(xiàng)目可根據(jù)學(xué)校課時(shí)安排選擇，項(xiàng)目實(shí)踐包含線路安裝調(diào)試和程序編寫(xiě)兩大部分。

3 教學(xué)方法

實(shí)踐過(guò)程分組進(jìn)行，設(shè)置2～3人一組。教學(xué)方法采用六步教學(xué)法：（1）教師下達(dá)教學(xué)實(shí)踐任務(wù)書(shū)，可為具體任務(wù)，也可為只需滿足相應(yīng)控制要求，學(xué)生自行設(shè)計(jì)控制過(guò)程，還可以為控制過(guò)程的視頻或控制任務(wù)實(shí)現(xiàn)的圖片；（2）學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)查閱相關(guān)資料并進(jìn)行討論；（3）方案確定：學(xué)生根據(jù)討論的結(jié)果選擇合適的方案；（4）方案實(shí)施：將方案在實(shí)驗(yàn)箱或試驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)出來(lái)；（5）結(jié)果展示：將任務(wù)效果展現(xiàn)出來(lái)，并做以對(duì)比；（6）教師點(diǎn)評(píng)：教師將每組同學(xué)的實(shí)際過(guò)程及成果全部點(diǎn)評(píng)一遍，存在的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一一指出，并進(jìn)行評(píng)比。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施的簡(jiǎn)易程度可設(shè)置小組互檢互評(píng)環(huán)節(jié)，小組之間相互檢查，指出對(duì)方的不足，也可相互之間設(shè)置故障進(jìn)行排故，這樣可起到互相督促，共同提高的目的。

4 通過(guò)考核方式督促學(xué)生學(xué)習(xí)

期末總成績(jī)可采用期末卷面成績(jī)加過(guò)程考核的形式，過(guò)程考核為項(xiàng)目實(shí)踐表現(xiàn)的累計(jì)，假設(shè)設(shè)有14個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，軟件編程、硬件接線各占一定分值，學(xué)期末，所有項(xiàng)目實(shí)踐完畢，將項(xiàng)目控制要求稍作改動(dòng)，學(xué)生根據(jù)優(yōu)差生分好小組，項(xiàng)目根據(jù)難易度分好類別，學(xué)生抽簽選題作為期末項(xiàng)目總考核成績(jī)，每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目均包含線路安裝調(diào)試和程序編寫(xiě)兩大部分。

參考文獻(xiàn)

[1] 王成福.可編程序控制器及其應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 夏燕蘭.數(shù)控機(jī)床電氣控制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.