运用电气智能平台提高PLC的教学效果

胡艳华 郝 兵

摘要本文介绍了如何运用电气智能平台激发学习PLC的兴趣;重点阐述了如何运用电气智能平台巩固学习成果及如何运用电气智能平台开展拓展训练,并对PLC教学进行了展望。

关键词可编程控制器 电气平台 教学效果

中图分类号:G420文献标识码:A

可编程控制器(PLC)是集计算机技术,自动控制技术和通信技术为一体的高新技术产品。它应用软件编程取代了硬件连线,在改变机械动作时,只需改变程序而无须重新配线,大大简化了电气控制系统。由于它具有功能完备、可靠性高,使用灵活方便等优点,已成为工业及各相关领域发展最快、应用最广的控制装置,PLC技术已成为现代控制技术的重要支柱之一。因此,学好《可编程控制器》这门课程,对于电气控制专业的学生有极其重要的意义。

1 运用典型实验,激发学生学习兴趣

良好的开端是成功的前提和基础。为了让学生对PLC有一个根本认识,可充分运用多媒休技术并配以生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果讲述PLC在生产与生活中应用,如美丽的喷泉、汽车生产流水线等,然后带着“为什么”的疑问,走进“天塔之光”实验室。按照要求,引导同学们观察PLC面板,闪烁的LED指示灯给出答案,同学们明白了是PLC在控制“天塔之光”。

2 运用系统实验,巩固学习成果

由于PLC的基础指令较多,为了使学生能够牢固地掌握这些指令,除了要求学生完成实验指导书上的编程练习外,还可根据学生基础和学习指令的进度结合智能平台的实际情况,补充一系列的实验。

由于电工专业的学生开设了《电力拖动》这门课程,有相应的基础,因此在教学中,如何引导学生应用PLC来代替电拖的控制部分线路是教学的重中之重。在每一个控制电路的设计中,要求按照PLC电路设计思路:①分析控制要求,分配输入点和输出点;②画出PLC接线;③编写控制程序(主要采用梯形图);④进行实验操作(经过程序调试或教师检查后),既掌握用PLC设计电路的思想,又增强学习信心。

当然,实训教学同样要做到因材施教,采取分层教学,即按学生学习能力分组,确定每组不同的实习实训目标,从而使成绩好的和成绩差的学生在实习实训中,都能够得到相应的锻炼和培养。除了要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,让广大学生自主选择,教师现场指导。学生自主地分析在实习实训中所遇到的问题后,写出实验报告交教师评判,师生共同找出问题的解决办法。对于大型的实训项目,如电梯、机械手等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,培养学生团结协作的职业素质和能力。

3 利用实验平台,进行拓展训练

为了增强学生编程的技巧,拓展学生的综合应用能力,可针对生活中的一些应用实例让学生自行地利用实验平台进行综合训练,如:全自动洗衣机的控制程序的设计,其控制要求有:水位控制有三档,高、中、低。程序选择有二种,全程序、简易程序。全程序过程为进水→洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)→排水(20s)→脱水(10s)→停止;简易过程为进水→洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)→排水(20s)→脱水(10s)→停止,每一过程要反复五次。实验前要求学生自己编写好程序并拿出展示,各抒已见,选择最优方案,并结合实验室已有的条件,直观地显示出来。不仅让学生更好地掌握所学的知识,还锻炼了解决实际问题的能力。

PLC的控制除了一些开关量外,数字量与模拟量的控制也是越来越多,如压力、温度、流量等。如何让学生掌握对这些量的控制,可以说是一项十分困难的事情。为此在教学之余,可进行一些必要的电子技术辅导,同时将一些A/D转换模块的功能与PLC的扩展模块的功能予以讲授。

另外,PLC与变频器、触摸屏的结合以及PLC之间的通讯控制越来越多,变频器的结构与功能、触摸屏的结构与编程软件的应用,也是进行教学的重要方向。

4对PLC教学的展望

职业教育的培养目标是企业的一线技术工人,能够在工作中解决生产实际的问题是我们学生学习的主要目标。PLC课程最重要的特点之一是“综合应用性”。一个实用的工业自动化控制系统往往是比较复杂的,其中可能包括机、电、液、气等内容,而且还会因行业不同控制要求也有所不同。

综上所述,如能在本课程实践教学中将机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行有机地结合,扩大实习实训课时的比重,加大对学校相关设备的投入,建立起较完备的PLC技术仿真实训室,并让学生亲自编程、实际接线、仿真调试,对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,培养学生的创新思维和综合职业能力,则可真正实现学生毕业后“零距离上岗”的最终教学目标。

参考文献

[1]施金良.可编程序控制器.北京:机械工业出版社,2005.