淺談?wù)J識(shí)plc

杜瑞濤　徐洋

【摘 要】plc興趣教學(xué)法重視教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)，在理論教學(xué)的同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力，更強(qiáng)調(diào)用理論指導(dǎo)解決現(xiàn)實(shí)中的難題的復(fù)合能力。

【關(guān)鍵詞】高職教學(xué) plc 興趣教學(xué)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.178

興趣是推動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在力量，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力。布魯納說：“興趣是最好的老師”。實(shí)際上興趣是一種積極的認(rèn)識(shí)傾向，是一種復(fù)雜的個(gè)性品質(zhì)。在plc教學(xué)中，興趣教學(xué)法正是指如何使學(xué)生具有對(duì)plc的強(qiáng)烈需要，激發(fā)其興趣，從而產(chǎn)生巨大的內(nèi)驅(qū)力。本文根據(jù)筆者在plc教學(xué)中的體會(huì)，就“興趣教學(xué)法”的意義、途徑和方法略作探討。

首先得讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)是有趣的?！皩W(xué)習(xí)是生活中最有趣的和最偉大的游戲。所有的孩子生來就這樣認(rèn)為，并且將繼續(xù)這樣認(rèn)為，直到我們使他們相信學(xué)習(xí)是非常艱難和討厭的工作。有一些孩子則從來沒有真正的遇到這個(gè)麻煩，并且終其一生，他們都相信學(xué)習(xí)是唯一值得玩的有趣的游戲。我們給這樣的人一個(gè)名字，我們叫他們天才。”

可編程邏輯控制器（plc），是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。我們?nèi)绾巫寣W(xué)生認(rèn)為這些枯燥的但卻有用的知識(shí)是有趣的呢？

可編程邏輯控制器（plc）包括電源、中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、通訊等幾個(gè)主要部分，那它們有趣嗎？如果我們把它們變成我們身體的各個(gè)部分，大家感覺怎么樣呢？電源就像我們的心臟，給我們提供電力源；cpu和存儲(chǔ)器相當(dāng)于我們?nèi)说拇竽X，能存儲(chǔ)和處理各種信息；輸入輸出接口電路和通訊相當(dāng)于我們的神經(jīng)系統(tǒng)，能傳輸各種信息。這樣講學(xué)生是不是就感覺很有意思了，就有興趣進(jìn)一步了解它們了？

1.電源：可編程邏輯控制器的電源一般直接連接交流電壓波動(dòng)在+10%（+15%）范圍內(nèi)的交流電網(wǎng)上。

2.中央處理單元（CPU）：中央處理單元（CPU）是可編程邏輯控制器的控制中樞。

3.存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。

4.輸入輸出接口電路：現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制器的接口界面的輸入通道。

5.通訊：現(xiàn)在PLC大多具有可擴(kuò)充通信網(wǎng)絡(luò)模組的功能。

其次，發(fā)揮師生的情感作用，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的進(jìn)一步提高。教和學(xué)是一對(duì)矛盾，作為矛盾雙方的代表教師和學(xué)生如何和諧融洽師生關(guān)系，對(duì)完成教學(xué)目的至關(guān)緊要。教學(xué)相長(zhǎng)才是我們希望的好課堂，但我們最終的目的還是讓學(xué)生學(xué)會(huì)各種有用的知識(shí)，讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法，更讓他們學(xué)會(huì)解決問題的能力。那么如何做才能讓他們得到這些東西呢？就需要掌握問題的原理。

plc工作原理：當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。

1.輸入采樣階段：在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。

2.用戶程序執(zhí)行階段：在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。

3.輸出刷新階段：當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。

再次，要去了解學(xué)習(xí)目的，間接建立興趣。學(xué)習(xí)目的，是指某學(xué)科的學(xué)習(xí)結(jié)果是什么，為什么要學(xué)習(xí)該學(xué)科。當(dāng)你覺得這個(gè)學(xué)科沒有太強(qiáng)的吸引力時(shí)，對(duì)最終目標(biāo)的了解是很重要的。學(xué)習(xí)過程多半都是要經(jīng)過長(zhǎng)期艱苦努力的，這種艱巨性往往讓人望而卻步，而學(xué)習(xí)又是學(xué)生的天職，不能不學(xué)，所以要認(rèn)真了解每門學(xué)科的學(xué)習(xí)目的。我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)plc呢？因?yàn)樗诠I(yè)中運(yùn)用很廣。為什么它能在工業(yè)上運(yùn)用很廣呢？因?yàn)樗幸韵逻@些優(yōu)勢(shì)鮮明的特點(diǎn)。

1.使用方便，編程簡(jiǎn)單：采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

2.功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高：一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。

3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)：PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置。

4.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)：PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，觸點(diǎn)故障大為減少。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，平均無故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬小時(shí)以上。

5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少：PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的工作量大大減少。

6.維修工作量小，維修方便。

最后，培養(yǎng)自我成功感，以培養(yǎng)直接的學(xué)習(xí)興趣。如何培養(yǎng)學(xué)生的自我成功感呢？最好的辦法是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中多成功，讓他們通過學(xué)習(xí)的知識(shí)多解決一些難題，通過小成功積累學(xué)生的成功感。這就需要學(xué)生學(xué)習(xí)更高級(jí)的plc知識(shí)。

程序設(shè)計(jì)：PLC的編程主要提供了四種編程語言，包含：

1.指令表：類似組合語言的描述文字。由指令語句系列構(gòu)成，如控制指令LD、AN、A、O、ON、OUT等，與電腦程序中的階梯圖比較起來簡(jiǎn)單許多。

2.梯形圖：類似于傳統(tǒng)上以繼電器控制接觸器的階梯圖，梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號(hào)連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的PLC指令及其前后順序。

3.順序功能流程圖：類似于流程設(shè)計(jì)，流程圖中的步驟組合而完成，主要是規(guī)劃動(dòng)作順序的流程圖，謂之順序功能流程圖。

4.功能圖：以畫電路圖的方式來寫PLC程序。常用的程序及回路可透過功能區(qū)塊的建立輕易地重復(fù)利用。

當(dāng)然，在plc教學(xué)中，并不是單純地使用其中的某一種方法或技巧。將這些方式、方法有機(jī)地結(jié)合起來使用，能使課堂教學(xué)更加活躍，從而使學(xué)生由對(duì)教師的講話感興趣轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)plc教學(xué)的內(nèi)容感興趣，最終達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。需要注意的是，興趣教學(xué)法的目的是引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的進(jìn)行plc學(xué)習(xí)。因而，在培養(yǎng)學(xué)生興趣時(shí)，要緊緊圍繞plc教學(xué)計(jì)劃和大綱進(jìn)行，必須避免興趣主義，也不能只遷就個(gè)人興趣，要從實(shí)際效果出發(fā)，避免走架勢(shì)。