《PLC 》課程在高職教學(xué)中教學(xué)模式的探索和研究

石楊

【摘 要】20世紀(jì)80年代以來(lái)，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動(dòng)了PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，使其在生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要。在高職教學(xué)中開(kāi)展PLC等新技術(shù)的教學(xué)是非常必要的，筆者就《PLC》課程在高職教學(xué)中的教學(xué)方法談些建議。

【關(guān)鍵詞】PLC ? ?高職教學(xué) ? ?教學(xué)模式 ? ? 探索

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，高等教育事業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。尤其是高等職業(yè)教育發(fā)展迅速，正進(jìn)入一個(gè)全新時(shí)期，各課程建設(shè)也進(jìn)入了改革創(chuàng)新階段。作為實(shí)用型技術(shù)代表的《PLC》，成為各大院校專業(yè)建設(shè)的主干課程。筆者認(rèn)為可從以下幾點(diǎn)作為突破口：

一、落實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立結(jié)構(gòu)模型

《PLC》課程教學(xué)上，尤其是PLC指令、編程方法和實(shí)際應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容上，適宜采取雙邊互動(dòng)式教學(xué)方法。在教學(xué)過(guò)程中，要求教師在備課時(shí)把教材上靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為課堂上動(dòng)態(tài)的教學(xué)信息，并在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)造出可以實(shí)現(xiàn)雙邊互動(dòng)式教學(xué)的環(huán)境和氣氛，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問(wèn)、共同討論、動(dòng)手實(shí)踐等多種教學(xué)方式，有效地開(kāi)展雙邊互動(dòng)式教學(xué)。不僅有教師傳授給學(xué)生編程方法等，同時(shí)學(xué)生可以通過(guò)老師給出的任務(wù)書，從各方面獲取資料，充分發(fā)揮學(xué)生的想象。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，而且在完成任務(wù)書的同時(shí)，不自覺(jué)地學(xué)會(huì)了解決問(wèn)題的方法，加強(qiáng)了學(xué)生之間的信息交流。

編程是學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，也是難點(diǎn)。PLC具有豐富的編程語(yǔ)言，如梯形圖、指令語(yǔ)句表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，還有PLC專用的高級(jí)語(yǔ)言。各種語(yǔ)言都有自身的語(yǔ)法和特點(diǎn)，最常用的編程語(yǔ)言是梯形圖和指令語(yǔ)句表，兩者之間可以相互轉(zhuǎn)換。三菱FX系列中有20條基本指令，可按其功能分成若干組進(jìn)行講解。如在講解單個(gè)觸點(diǎn)的連接指令時(shí)，LD指令和LDI指令分別是常開(kāi)（閉）與左母線相連;AND指令和ANI指令分別是常開(kāi)（閉）與其他繼電器串聯(lián);OR指令和ORI指令分別是常開(kāi)（閉）與其他繼電器并聯(lián)。因此，在引導(dǎo)學(xué)生記憶時(shí)，可說(shuō)明結(jié)尾帶“I”的通常是關(guān)于常閉觸點(diǎn)的指令，否則就是關(guān)于常開(kāi)觸點(diǎn)的指令。又如在講解合理設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，應(yīng)指出“串聯(lián)電路多的部分寫上面，并聯(lián)電路多的部分寫左邊”，這樣便可省去若干條指令。

二、重視實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力

理論是基礎(chǔ)，實(shí)踐是關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)要求學(xué)生通過(guò)動(dòng)手、觀察，掌握現(xiàn)象和結(jié)論，進(jìn)一步加深理解所學(xué)理論知識(shí)，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，培養(yǎng)應(yīng)用理論知識(shí)的能力及處理和解決問(wèn)題的能力。如電機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先復(fù)習(xí)雙重連鎖電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣原理圖，講解“翻譯法”，讓學(xué)生把它變成PLC的梯形圖。接著學(xué)生自己動(dòng)手把I/O接線圖接好，通過(guò)軟件把程序輸入到PLC中并運(yùn)行。當(dāng)見(jiàn)到電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停時(shí)，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)比電拖接線快多了。有了這個(gè)基礎(chǔ)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生編制“控制先電機(jī)正轉(zhuǎn)10秒再反轉(zhuǎn)5秒后?！钡某绦?，觀察現(xiàn)象，這時(shí)要學(xué)生在程序中更改正反轉(zhuǎn)的時(shí)間就是輕而易舉的事了。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，學(xué)生既動(dòng)手編制、調(diào)試了自己的程序，又對(duì)難懂的定時(shí)器的理論知識(shí)加深了理解。

在運(yùn)用ANB指令和ORB指令時(shí)，學(xué)生都知道是電路塊串、并聯(lián)的指令，但是具體運(yùn)用時(shí)便會(huì)遇到問(wèn)題。例如在實(shí)際編寫指令語(yǔ)句時(shí)，正確使用ANB和ORB指令，會(huì)給整段程序帶來(lái)方便，減少指令的條數(shù)，提高效率，使得整體結(jié)構(gòu)更合理。有時(shí)，我們可以采用連續(xù)使用2個(gè)ANB指令來(lái)編程，而對(duì)于PLC來(lái)講，如果連續(xù)多次運(yùn)行ANB指令或者ORB指令時(shí)，會(huì)增加程序出錯(cuò)的概率。因此，在實(shí)際編寫程序時(shí)，更推薦分開(kāi)使用ANB指令，以便PLC有足夠的時(shí)間去響應(yīng)對(duì)應(yīng)的指令，以達(dá)到相同的實(shí)際效果。

由此可見(jiàn)，在用多種方法解題時(shí)，應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)彼此之間的聯(lián)系和區(qū)別。

三、加強(qiáng)課程間聯(lián)系，達(dá)到知識(shí)的融會(huì)貫通

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，集成度越來(lái)越高，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制中，如在應(yīng)急發(fā)電機(jī)、三相異步電機(jī)控制、十字路口交通燈等多個(gè)領(lǐng)域。這里簡(jiǎn)單介紹《PLC》和《電力拖動(dòng)》之間的聯(lián)系。

《電力拖動(dòng)》課中講過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓?jiǎn)?dòng)自動(dòng)控制線路，其電路中，將繼電器KM3作為電機(jī)Y形連接驅(qū)動(dòng)器，將KM2作為電動(dòng)機(jī)△形連接驅(qū)動(dòng)器，時(shí)間繼電器KM1作為輔助繼電器。若要求KM3工作1秒后KM1工作，4秒后KM3失電，再過(guò)1秒后KM2工作，從而實(shí)現(xiàn)之間轉(zhuǎn)換，我們可以通過(guò)PLC對(duì)其進(jìn)行編程控制，達(dá)到以上效果。指令語(yǔ)句表如下：

1 ?LDI ?X14

2 ?ANI ?X15

3 ?OUT ?M0

4 ?LD ? X2

5 ?OR ? Y2

6 ?AND ?M0

7 ?OUT ?T0 ?K10

8 ?ANI ?T1

9 ?OUT ?T1

10 LD ? T0 11 ?OR Y1

12 ?AND ?M0

13 ?OUT ?Y1

14 ?OUT ?T1 ?K40

15 ?LD Y1

16 ?ANI ?Y2

17 ?AND ?T1

18 ?OUT ?Y1 ?K1

19 ?AND ?T2

20 ?OUT ?Y

這樣的例子在實(shí)際工程應(yīng)用中還有很多。由此可見(jiàn)，學(xué)生掌握了PLC的知識(shí)，就能便通地學(xué)習(xí)許多其他相關(guān)課程，能很快地應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，作為自動(dòng)化控制系統(tǒng)重要組成部分的PLC也得到了極大地普及。因此，在高職教育中大力發(fā)展《PLC》課程勢(shì)在必行，其教學(xué)模式的探索和研究是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，只有在不斷地學(xué)習(xí)和嘗試中才能找到最適合的方法。

【參考文獻(xiàn)】

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