《PLC》課程開放教學(xué)模式研究

王萍

摘要：可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）是自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課，課程實(shí)踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，知識的覆蓋面較寬，是強(qiáng)電與弱電的結(jié)合，機(jī)、電、液的結(jié)合。課程以S7 -200PLC為講授對象，主要介紹PLC的編程語言和編程方法，提出了各種不同編程方法應(yīng)注意的關(guān)鍵問題。開放教學(xué)模式使學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下隨時(shí)通過終端學(xué)習(xí)，同時(shí)提供開放視頻等資源，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過討論、相互交流等方式參與課堂教學(xué)，最終提高學(xué)生對PLC的綜合應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：PLC;開放教學(xué);網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

0 前言

PLC是現(xiàn)代工業(yè)控制的核心部件，是工廠自動(dòng)化的三大支柱之一。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動(dòng)了PLC的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣闊，廣泛應(yīng)用在各種生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。通過本課程的學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生了解自動(dòng)化控制技術(shù)中的核心控制器PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。建立PLC在線開放課程，能夠利用開放平臺，靈活教學(xué)內(nèi)容，輔助教學(xué)實(shí)施，使信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，深化人才培養(yǎng)模式改革。建立并完善好學(xué)習(xí)通教學(xué)資源，建立主講教師互動(dòng)平臺，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)與輔導(dǎo)。

1 PLC課程教學(xué)特點(diǎn)

目前，我國使用的PLC基本上是國外品牌，各大高校不可能把所有PLC設(shè)備配置齊全，課程教學(xué)也不能包括所以的PLC知識內(nèi)容。但各種PLC工作原理類似，編程指令有所不同，可以通過對某一品牌PLC的學(xué)習(xí)，達(dá)到觸類旁通的目的。實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)選用一種主流產(chǎn)品，并配置相應(yīng)的升級產(chǎn)品及擴(kuò)展模塊與智能模塊。

PLC系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法主要是：用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法直接編寫梯形圖程序的方法和順序控制設(shè)計(jì)法。由于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，沒有固定的方法，具有很大的試探性和隨意性。尤其是設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，要用大量的中間單元來完成記憶和聯(lián)鎖功能，很容易遺漏一些問題，修改也比較麻煩。順序控制設(shè)計(jì)法，只要分析清楚系統(tǒng)控制要求，按照一個(gè)步驟一個(gè)狀態(tài)的思想，很容易就可以畫出順序功能圖，然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的順序控制梯形圖。其順序功能圖比較容易設(shè)計(jì)，且可讀性很強(qiáng)。

我校PLC課程，使用的是西門子公司的S7-200型PLC，由于PLC課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，所以上好PLC的實(shí)踐課很重要。PLC實(shí)踐要做到“三統(tǒng)一”，即：PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要做到I/O分配、硬件系統(tǒng)接線和軟件程序編寫三者統(tǒng)一。在實(shí)際教學(xué)中，對于同一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，要求學(xué)生利用多種方法來實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生在掌握各種不同編程方法的同時(shí)，體會出各種編程方法的優(yōu)缺點(diǎn)，找出自己在編程時(shí)的思維有哪些問題，哪種編程方法更容易掌握，哪種方法更易實(shí)現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和總結(jié)記憶的能力。

2 開放課程，拓展教育資源

PLC動(dòng)畫教學(xué)：利用動(dòng)畫、多媒體等技術(shù)，對于PLC數(shù)據(jù)傳送與處理等內(nèi)容制作教學(xué)動(dòng)畫，從而清楚表達(dá)知識，加深學(xué)生影響，提高教學(xué)效果。并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備，編制PLC的典型生產(chǎn)案列。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)指導(dǎo)與互動(dòng)：安排難度適中的PLC相關(guān)設(shè)計(jì)課題，由學(xué)生自己選題，查閱資料，設(shè)計(jì)程序，調(diào)試程序，仿真結(jié)果。針對每個(gè)項(xiàng)目中的重點(diǎn)知識、難點(diǎn)問題、結(jié)合具體設(shè)備、現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例等資源，編制專項(xiàng)指南，進(jìn)行分析與指導(dǎo)。突出理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深學(xué)生對于理論知識的理解、應(yīng)用和融會貫通，培養(yǎng)具有一定專業(yè)理論水平，又有一定動(dòng)手能力的實(shí)踐型人才。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，通過實(shí)踐訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和知識運(yùn)用能力。

隨時(shí)答疑、互動(dòng)交流：利用學(xué)習(xí)通，設(shè)計(jì)在線答疑，互動(dòng)交流。達(dá)到線上線下的全方位學(xué)習(xí)互動(dòng)，使有學(xué)習(xí)意愿并具備學(xué)習(xí)條件的學(xué)生、教師，在通過自主使用本課程在線開放學(xué)習(xí)時(shí)，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，并在平臺上實(shí)現(xiàn)作業(yè)訓(xùn)練。

3 結(jié)束語

利用開放教學(xué)平臺，靈活組織教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生利用該開放的平臺，通過動(dòng)畫變換視角，直觀形象的學(xué)習(xí)抽象的概念，使教學(xué)活動(dòng)更加符合學(xué)習(xí)者的思維習(xí)慣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，用模擬仿真替代難以安排的現(xiàn)場實(shí)習(xí)，或展示現(xiàn)實(shí)教學(xué)中難以理解的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的控制等，提高實(shí)際教學(xué)效果，在課堂教學(xué)以外的時(shí)間鞏固所學(xué)內(nèi)容及拓展學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)PLC的過程中，只要我們感興趣，下功夫，PLC并不難。我們不應(yīng)該閉門造車式的學(xué)習(xí)，應(yīng)該在開放平臺多跟老師和同學(xué)交流，體會其他人的思維方式，找出自己存在的問題并及時(shí)改正，可以少走彎路，靈活掌握PLC技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.S7-200PLC編程及應(yīng)用.第2版.機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[2]潘海鵬，張益波.電氣控制系統(tǒng)與S7-200系列PLC.機(jī)械工業(yè)出版社，2014.