運(yùn)用電氣智能平臺(tái)提高PLC的教學(xué)效果

胡艷華 郝 兵

摘要本文介紹了如何運(yùn)用電氣智能平臺(tái)激發(fā)學(xué)習(xí)PLC的興趣;重點(diǎn)闡述了如何運(yùn)用電氣智能平臺(tái)鞏固學(xué)習(xí)成果及如何運(yùn)用電氣智能平臺(tái)開(kāi)展拓展訓(xùn)練,并對(duì)PLC教學(xué)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞可編程控制器 電氣平臺(tái) 教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

可編程控制器(PLC)是集計(jì)算機(jī)技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。它應(yīng)用軟件編程取代了硬件連線,在改變機(jī)械動(dòng)作時(shí),只需改變程序而無(wú)須重新配線,大大簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)。由于它具有功能完備、可靠性高,使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn),已成為工業(yè)及各相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的控制裝置,PLC技術(shù)已成為現(xiàn)代控制技術(shù)的重要支柱之一。因此,學(xué)好《可編程控制器》這門(mén)課程,對(duì)于電氣控制專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有極其重要的意義。

1 運(yùn)用典型實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

良好的開(kāi)端是成功的前提和基礎(chǔ)。為了讓學(xué)生對(duì)PLC有一個(gè)根本認(rèn)識(shí),可充分運(yùn)用多媒休技術(shù)并配以生動(dòng)豐富的畫(huà)面和美妙動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)效果講述PLC在生產(chǎn)與生活中應(yīng)用,如美麗的噴泉、汽車(chē)生產(chǎn)流水線等,然后帶著“為什么”的疑問(wèn),走進(jìn)“天塔之光”實(shí)驗(yàn)室。按照要求,引導(dǎo)同學(xué)們觀察PLC面板,閃爍的LED指示燈給出答案,同學(xué)們明白了是PLC在控制“天塔之光”。

2 運(yùn)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),鞏固學(xué)習(xí)成果

由于PLC的基礎(chǔ)指令較多,為了使學(xué)生能夠牢固地掌握這些指令,除了要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的編程練習(xí)外,還可根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)指令的進(jìn)度結(jié)合智能平臺(tái)的實(shí)際情況,補(bǔ)充一系列的實(shí)驗(yàn)。

由于電工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了《電力拖動(dòng)》這門(mén)課程,有相應(yīng)的基礎(chǔ),因此在教學(xué)中,如何引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用PLC來(lái)代替電拖的控制部分線路是教學(xué)的重中之重。在每一個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)中,要求按照PLC電路設(shè)計(jì)思路:①分析控制要求,分配輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn);②畫(huà)出PLC接線;③編寫(xiě)控制程序(主要采用梯形圖);④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作(經(jīng)過(guò)程序調(diào)試或教師檢查后),既掌握用PLC設(shè)計(jì)電路的思想,又增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。

當(dāng)然,實(shí)訓(xùn)教學(xué)同樣要做到因材施教,采取分層教學(xué),即按學(xué)生學(xué)習(xí)能力分組,確定每組不同的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)目標(biāo),從而使成績(jī)好的和成績(jī)差的學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中,都能夠得到相應(yīng)的鍛煉和培養(yǎng)。除了要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間做完基本的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外,還要安排一定量的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和研究性課題,讓廣大學(xué)生自主選擇,教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。學(xué)生自主地分析在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中所遇到的問(wèn)題后,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告交教師評(píng)判,師生共同找出問(wèn)題的解決辦法。對(duì)于大型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,如電梯、機(jī)械手等,還可以采取分工合作的教學(xué)形式,將全班同學(xué)分成不同的小組,由教師明確各小組在實(shí)訓(xùn)中的任務(wù)和目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)和能力。

3 利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行拓展訓(xùn)練

為了增強(qiáng)學(xué)生編程的技巧,拓展學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,可針對(duì)生活中的一些應(yīng)用實(shí)例讓學(xué)生自行地利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行綜合訓(xùn)練,如:全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制程序的設(shè)計(jì),其控制要求有:水位控制有三檔,高、中、低。程序選擇有二種,全程序、簡(jiǎn)易程序。全程序過(guò)程為進(jìn)水→洗滌(正轉(zhuǎn)3s,反轉(zhuǎn)2s,停1s,200次)→排水(20s)→脫水(10s)→停止;簡(jiǎn)易過(guò)程為進(jìn)水→洗滌(正轉(zhuǎn)3s,反轉(zhuǎn)2s,停1s,200次)→排水(20s)→脫水(10s)→停止,每一過(guò)程要反復(fù)五次。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生自己編寫(xiě)好程序并拿出展示,各抒已見(jiàn),選擇最優(yōu)方案,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有的條件,直觀地顯示出來(lái)。不僅讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識(shí),還鍛煉了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

PLC的控制除了一些開(kāi)關(guān)量外,數(shù)字量與模擬量的控制也是越來(lái)越多,如壓力、溫度、流量等。如何讓學(xué)生掌握對(duì)這些量的控制,可以說(shuō)是一項(xiàng)十分困難的事情。為此在教學(xué)之余,可進(jìn)行一些必要的電子技術(shù)輔導(dǎo),同時(shí)將一些A/D轉(zhuǎn)換模塊的功能與PLC的擴(kuò)展模塊的功能予以講授。

另外,PLC與變頻器、觸摸屏的結(jié)合以及PLC之間的通訊控制越來(lái)越多,變頻器的結(jié)構(gòu)與功能、觸摸屏的結(jié)構(gòu)與編程軟件的應(yīng)用,也是進(jìn)行教學(xué)的重要方向。

4對(duì)PLC教學(xué)的展望

職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是企業(yè)的一線技術(shù)工人,能夠在工作中解決生產(chǎn)實(shí)際的問(wèn)題是我們學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)。PLC課程最重要的特點(diǎn)之一是“綜合應(yīng)用性”。一個(gè)實(shí)用的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)往往是比較復(fù)雜的,其中可能包括機(jī)、電、液、氣等內(nèi)容,而且還會(huì)因行業(yè)不同控制要求也有所不同。

綜上所述,如能在本課程實(shí)踐教學(xué)中將機(jī)械、電工、電子、液壓、氣動(dòng)和計(jì)算機(jī)等知識(shí)與PLC技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,擴(kuò)大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課時(shí)的比重,加大對(duì)學(xué)校相關(guān)設(shè)備的投入,建立起較完備的PLC技術(shù)仿真實(shí)訓(xùn)室,并讓學(xué)生親自編程、實(shí)際接線、仿真調(diào)試,對(duì)運(yùn)行過(guò)程中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和改進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力,則可真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]施金良.可編程序控制器.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.