淺析PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入電工實訓教學的研究

張金龍 亓瑞 濟寧市工業(yè)技師學院

引言

電工實訓是職業(yè)技術(shù)院校中較為關(guān)鍵的一門課程，該課程的教學效果直接關(guān)系到學生在未來的工作中的效果，能夠大大提高學生的學習能力和動手能力。在進行電工實訓的過程中，學生能夠?qū)φn堂知識進行復(fù)習和鞏固，通過實訓增加理解。在進行電工實訓的過程中，要求學生不僅要達到學校規(guī)定的基本能力，能夠獨立完成線路安裝，獨立對線路故障進行排除和維修，同時要求學生能夠全面掌握相關(guān)知識，在以后的學習和工作中能夠利用其創(chuàng)造價值，滿足社會和企業(yè)需求。但目前而言，常用的電工實訓裝置，如接觸設(shè)備的控制、繼電設(shè)備的控制等已難以滿足當今社會飛速發(fā)展和對設(shè)備更新?lián)Q代的巨大需求。及時將PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到職業(yè)院校的電工實訓教學中，提高學生的動手能力和對未來工作的適應(yīng)能力非常有必要，因此筆者對PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入電工實訓教學進行了相關(guān)研究分析。

1 職業(yè)院校電工實訓教學情況與難點分析

相比較而言，職業(yè)院校學生的理論基礎(chǔ)不夠牢固，在進行書本專業(yè)理論知識的學習過程中不是很輕松，部分學生甚至對于過多的理論學習具有反抗情緒、學習的積極性很差。PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于學生的基本理論知識具有一定的要求，能否充分吸引學生的學習熱情，調(diào)動大家學習新知識的積極性，對于教學方法和教學課執(zhí)行性都是一種巨大的考驗，在進行現(xiàn)場教學和實施的過程中阻力較大，實施過程存在一定難度。另一方面，部分職業(yè)院校學生不能定期制定學習目標，在進行電工實訓學習的過程中自我約束能力不高，往往一堂實訓課程下來會有較多的實驗設(shè)備被損壞，因此，在進行電工實訓過程中提高學生自身素質(zhì)也迫在眉睫。

當前大部分院校進行電工實訓的目的不僅僅是為了讓學生獲得相應(yīng)級別的操作技能證書，更重要的是讓學生在電工實訓學習的過程中全面掌握電工操作知識，提高技術(shù)水平和能力。因此，學校在進行課程設(shè)計的過程中，除了安排基本的電工學、電力照明等課程外，像PLC單片機技術(shù)、機電一體化、自動化控制與儀表的等課程也是被明確列入了學校的教學計劃中。這樣學生在學校學習和實訓后才能夠明確學習的大方向，全面提升自身水平。

2 基于PLC的電工實訓課程教學思路分析

PLC的全名是可編程式控制器，該設(shè)備的特點是功能多、尺寸小、能夠與互聯(lián)網(wǎng)連接，目前在各行各業(yè)應(yīng)用較多，且市場對相關(guān)人才的需求量較大，還存在一定缺口。所以，在職業(yè)技術(shù)院校引入以PLC為基礎(chǔ)的電工實訓教學正是契合了當前社會和工業(yè)發(fā)展需求。

當前將PLC技術(shù)加入到職業(yè)院校的電工實訓教學中很有意義，在教學的過程中學生的動手操作能力、實踐能力和科技創(chuàng)新能力均會得到較大水平的提高。當今社會，科技水平和工業(yè)水平高度發(fā)展，在自動化技術(shù)發(fā)展方面，傳統(tǒng)的集中方式控制已逐漸被淘汰，應(yīng)用較多的是分布式的、多級的控制模式，相應(yīng)的對于控制系統(tǒng)也提出了更高要求，特別是PLC系統(tǒng)能夠舍棄當前常用的單臺設(shè)備自動控制方式而更改為多臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)模式。從當前技術(shù)發(fā)展趨勢分析，當前常用的單臺設(shè)備自動控制方式最終會被多臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)模式所替換掉。所以職業(yè)技術(shù)學院在進行教學的過程中不僅僅要對原有的PLC單設(shè)備進行相應(yīng)教學和應(yīng)用，更要對較為先進的PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的電工實訓教學過程，全面提高學生綜合能力。

在學校原有的PLC教學設(shè)備的前提下，引進能夠聯(lián)網(wǎng)的電工實訓設(shè)備和對應(yīng)的PLC控制設(shè)備。學校也應(yīng)該及時組織相關(guān)教師利用頭腦風暴會議開展相應(yīng)的電工實訓教學計劃研究和分析，明確較好的PLC聯(lián)網(wǎng)教學方法。就目前而言，較好的聯(lián)網(wǎng)方法是CNET、PC-LINK方法，這兩種方法有著各自的特點，其適用性也各具特點，在實際的操作和應(yīng)用中要根據(jù)具體情況具體分析。為此，筆者針對這兩種方法展開了相應(yīng)的研究分析。

首先是C－NET的網(wǎng)絡(luò)連接方法，該方法通常采用的網(wǎng)絡(luò)連接方法是一個中心站點對應(yīng)多個分布式的次站點，中心站點的設(shè)備常采用計算機，次站點的設(shè)備主要是PLC，采用適配裝置將中心站點和次站點連接在一起，中心站點對于次站點的控制主要是通過次站點的監(jiān)控反饋信息實現(xiàn)的。一般情況下，當中心站點發(fā)出指令后，次站點能夠第一時間接收到指令，隨后對指令進行分析并快速執(zhí)行中心站點的指令任務(wù)，最后根據(jù)結(jié)果給中心站點反饋執(zhí)行進度和情況。同時，適配裝置也存在著主次之分，中心站點的計算機發(fā)出的指令首先到達主適配裝置，隨后由主適配裝置將指令下達到各個次適配裝置，這樣能夠滿足對不同PLC進行全面控制的要求，提高資源的利用率，在整個系統(tǒng)運行過程中只需一臺計算機即可，改變了原有的多臺計算機運行的模式。

另外一種較為重要的聯(lián)網(wǎng)方式是PC-Link，該方法在兩臺PLC設(shè)備采用雙線的方式進行連接，該方法主要是通過鏈接式寄存設(shè)備和鏈接式繼電設(shè)備將PLC內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行了分享。這樣實現(xiàn)了多個網(wǎng)絡(luò)之間的對等鏈接，其中一臺PLC設(shè)備上的數(shù)據(jù)能夠在其它的的相應(yīng)設(shè)備上體現(xiàn)出來，最終形成聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。當采用聯(lián)網(wǎng)方式時，其整體控制性能就會被大大提高。在電工實訓教學中采用PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠大大豐富教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生的動手操作能力、全面提高學生的學習水平，同時在教學過程中也著重體現(xiàn)了實訓的互動性。

3 優(yōu)化電工實訓課程教學方法，提高學生綜合技能

相關(guān)實訓教師應(yīng)該采用更好的教學方法，提高學生電工實訓效果。由于部分學生的自主學習能力和主動學習能力不高，教師有必要提前做好電工實訓教材的編寫工作，讓學生按照教材規(guī)定進行相關(guān)電工實訓。在電工實訓的實際過程中，主要涉及到相關(guān)程序錄入計算機，對相關(guān)線路進行連接，其對應(yīng)的教學方法相對簡單，在調(diào)動學生的積極性和自主思考方面作用不是非常明顯，如何在提高學生動手操作能力和技能水平的同時，提高其主動性和積極性是當前電工實訓教學中應(yīng)該著重考慮的。

采用分級教學，區(qū)別教學模式。在進行PLC技術(shù)電工實訓的過程中，充分考慮學校就業(yè)過程中對相應(yīng)人才的需求及相應(yīng)技能的具備情況，同時結(jié)合學校學生水平差異較大的情況，采用分別教學和區(qū)別教學的方式，將不同水平的學生根據(jù)學習水平的不同進行分組，并確定不同的學習目標，讓不同層次的學生能夠掌握相應(yīng)程度的操作能力和知識。對于基礎(chǔ)薄弱的學生，要求其掌握基本的實訓內(nèi)容，對于理論水平高基礎(chǔ)好的學生則應(yīng)充分調(diào)動其學習的主動性和積極性。

注重課后學習水平的提高。課后作業(yè)可以采用多種模式，對于不同學生對于電工實訓的掌握情況，布置基本作業(yè)和提高作業(yè)，基本作業(yè)主要實現(xiàn)對實訓知識的復(fù)習，提高作業(yè)主要是全面加強對知識的掌握、理解及綜合應(yīng)用。

4 結(jié)論與建議

筆者基于PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電工實訓教學進行了分析研究，給出了職業(yè)院校電工實訓教學情況與難點分析、基于PLC的電工實訓課程教學思路分析等。并給出了優(yōu)化電工實訓課程教學方法，全面提高學生綜合技能。對于提高職業(yè)院校教師教學水平，提高電工實訓教學效果具有重要的參考意義。