《可编程序控制器》教学探讨

张淑红 李红霞

摘 要：可编程序控制器—— PLC是一种新型的工业自动控制装置，因其具有功能强大、编程简单等优点而得到了广泛应用，现已作为高等院校机电一体化等专业的必修课。在教学中经过不断的总结和探索，在PLC的教学中采用了以下几种改革。

关键词：PLC 学习兴趣 教学质量 六步教学法

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）03（b）-0192-01

可自动编程序控制器（以下简称为PLC）是一种集计算机技术、通信技术、自动控制技术于一体的新型工业控制装置。由于具有功能强大、可靠性高、编程简单、抗干扰能力强等优点得到了广泛应用，在我国工业控制中已占据主导地位。PLC技术现已成为高等院校机电一体化等专业的一门专业核心课程。

PLC的主要内容是它的指令系统和编程，学生学完PLC后应具备PLC程序设计和应用能力并能够完成PLC控制项目的设计、接线和调试。但是指令和编程是枯燥的，久而久之学生便丧失了学习的热情和兴趣。经过多年的教学实践和探索，面对高职学生，对以往的教学方法进行了大胆改进和创新，并取得了良好的教学效果。

1 设计一个好的开始

有一个良好的开始就成功了一半。在第一堂课上，老师先把课前设计好的程序传送到PLC，然后把PLC试验箱带到教室（因为高职学生理论知识较差，因此，他们不喜欢听老师讲授，喜欢实物），学生一看注意力马上集中起来。接着老师把PLC接通电源，连接几根导线，让大家看一下第一个开关闭合会是什么结果，在看一下第二个开关闭合会是什么结果等，然后告诉大家这都是由PLC内部的程序控制的。学生就会有很大的兴趣。接下来可以列举生产线中PLC控制的机械手，日常生活中的电梯，商业中的自动售货机，甚至是机器人的控制等等都有PLC的功劳，使学生觉得它就在我们身边，从而激发了学生的学习欲望。

2 采用良好的教学方法—— 基于工作过程的教学方法

在教学的过程中，采用六步教学法，一堂课可以分为资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤。我们共设计了十四个学习项目：（1）PLC基础知识；（2）PLC实现三相电动机的全压启停控制；（3）PLC实现三相电动机的星型三角形启动控制；（4）PLC实现顺序启、停多台电动机控制；（5）PLC实现艺术灯的控制；（6）PLC实现LED数码管显示控制；（7）PLC实现交通信号灯的控制；（8）PLC实现机械手的控制；（9）PLC实现水塔水位控制；（10）PLC实现物料混合控制；（11）PLC实现四级传送带控制；（12）PLC实现邮件分拣控制；（13）PLC实现四层电梯的控制；（14）PLC扩展（西门子系列PLC）。以学习项目7PLC实现交通信号灯的控制的教学为例。

2.1 首先下达任务书

PLC实现交通信号灯的控制任务书。

控制要求：系统设有一个启动开关，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮；当启动开关断开时，所有信号灯均熄灭。

设计方法：可通过定时器和计数器的联合使用来完成，或者用移位寄存器指令实现控制。

设计报告要求：画出PLC与外设之间的接线图，PLC实现交通信号灯的控制引导文，预习定时器指令1定时器指令的分类，预习计数器指令1计数器指令的分类。

2.2 定时器和计数器的异同

接下来围绕这个任务，讨论分析需要解决的问题，程序需要提供的功能，需要通过哪些途径来实现。和学生互动学习相关知识。

学生接受设计任务后，通过查阅有关资料，或者参照老师讲过的案例，独立或合作完成任务。在这个过程中，教师要适时指导，或参与一些学生的讨论或探讨，在完成设计的过程中，不同层次的学生会提出不同层次的问题，这时教师应随时随地解答学生提出的问题，个别问题就个别回答，带有普遍性的问题在全班回答或讲解。

考虑学生知识接受能力的差异，从学生实际出发，对任务进行切分，从母任务中分解出一个子任务，即要求学生先完成控制十字路口东西或南北单方向交通灯程序的设计，然后再进行十字路口两个方向的合成设计，从而引导学生由简单到复杂，循序渐进完成整个设计任务，更好地激发并维持学生的学习兴趣。

一般在大约一半的同学完成任务的时候，教师要召集学生进行任务讲评，具体做法是：教师将学生完成的程序浏览一遍，挑选出几位编程技巧较高而思路各异的学生的作品，让他们在课堂上展示自己的程序，谈谈各自的设计思路、编程技巧等，然后教师进行比较点评，指出各自的优缺点，引导其他学生吸取他人的长处，补己之短。

最后将自己的程序通过编程器或编程软件写入PLC，连接外围接线并让PLC运行，看能否完成所要求的控制功能，如果不能，继续查找原因，直到能够满足控制要求为止。教师按照评分标准给学生作出评价，作为考核成绩的一部分。

2.3 由易到难，循序渐进

任何知识的学习都必须遵循一定的规律，PLC也不例外，一定要由易到难、循序渐进。在课前准备任务的时候，要设计一个学生力所能及的任务，而且要有所拓展。否则学生一看学不会，学习的积极性就会受到打击，学习兴趣就会有所降低。例如，在讲过电动机启保停的控制电路后，我们要学生做一下电动机点动+连续的控制电路。根据前面的经验，学生很快就做出来了，但是一会儿学生就会发现所完成的电动机点动+连续的控制只能实现连续，实现不了点动。这时学生就会困惑、纳闷。老师可采用启发引导的方法来讲解点动和连续的区别在于有没有自锁，点动+连续中要实现点动就必须把自锁破坏掉，由此我们采用了联锁触点。在按钮中的连锁触点有一个先通后断的工作顺序，但是在PLC内部，连锁触点是同时动作的，因此实现不了点动。这时学生会恍然大悟。我们可以接着启发学生思考如何真正实现点动+连续，加一个定时器，加在哪儿？让学生自己思考并解决。

2.4 全方位的考核方式

课程考核的最终成绩包含三个部分：（1）平时成绩指作业完成情况、上课出勤及课堂提问回答的表现，占10%；（2）实验成绩指完成课程实验规定的实验内容及实验报告的提交情况，占20%；（3）期末考试成绩指理论考试成绩（占40%）和实践考试成绩（占30%），共占70%。

以职业能力培养为核心，以技能训练为主线，以理论知识为支撑是我们的教学宗旨，因此在教学过程中，教师要把握时机，结合教材的特点，把学生感兴趣的东西引入课堂，这样不但提高了学生的学习PLC知识的兴趣，而且还提高了学生的分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1] 常斗南，李全利，张学武.可编程序控制器[M].北京：机械工业出版社.

[2] 王成福.可编程序控制器及其应用[M].北京：机械工业出版社.

[3] 程周.欧姆龙系列PLC入门与应用实例[M].北京：中国电力出版社.