浅谈PLC教学

姜峰辉

摘 要：可编程控制器具有诸多优点，广泛应用于各行业。如何让职业院校的学生学会、掌握PLC这门专业课？本文认为授课教师可从如下几方面入手：学会电力拖动控制线路与技能训练，打牢PLC学习基础；充分了解PLC的结构，深刻理解其工作原理；扎实掌握每条指令的功能，通过应用进行巩固；灵活运用PLC指令，进行综合训练。

关键词：可编程控制器 奠定基础 灵活运用 创新

可编程控制器具有可靠性高、抗干扰能力强，编程简单、易于使用，配套齐全、功能完善、适用性强，系统设计、制造工作量小，维护方便等诸多优点。所以，可编程控制器广泛应用于机械、电子、冶金、化工、电力、轻工、汽车装配等各行业。要让职业院校的学生学会、掌握PLC这门专业课，授课教师可从以下几个方面着手。

一、学会电力拖动控制线路与技能训练，打牢PLC学习基础

电力拖动控制线路与技能训练内容是学会PLC这门课程的基础。《电力拖动控制线路与技能训练》第一单元介绍了低压熔断器、低压开关、主令电器、交流接触器、常用继电器、热继电器、时间继电器等低压电器及其安装、检测与维修，可使学生直观地了解其结构，掌握其工作原理，明确在电路中所起的作用。第二单元介绍了电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修。通过基本控制线路的学习，学生可掌握电动机正反转电路、自锁、联锁、位置控制与自动往返控制线路、顺序控制与多地控制等线路功能实现的方法。这些知识为PLC学习奠定了坚实的基础。

二、充分了解PLC的结构及工作原理，是学好PLC的保障

1.可编程控制器主要由中央处理单元（CPU）、输入/输出单元（I/O）、电源和编程器等部分组成

由于PLC的各部分都被封闭在其外壳中，因此学生既无法看到其结构，也无法观察到其工作过程。教师要借助多媒体手段、动画演示等方法，变抽象为形象、具体，使学生较好地理解各部分在电路中的作用与特点。并明确电力拖动控制线路中所学的低压电器与PLC输入/输出单元（I/O）的对应关系。

2.PLC采用循环扫描的工作方式，其扫描过程包括五个阶段：内部处理、通信操作、输入处理、执行程序、输出处理

PLC循环扫描的工作方式，说明PLC是“串行”工作的，这和继电接触控制系统“并行”工作有质的区别。PLC的串行工作方式避免了继电接触控制的触点竞争问题。

由于PLC采用循环扫描工作方式，在程序执行阶段，输入的变化不会影响输入映像寄存器的内容，因此输出映像区的输出信号要等到执行程序结束后才会被送到输出锁存器。由此可见，要改变全部的输入、输出需要一个扫描周期，即输入、输出状态保持一个扫描周期。因此只有深刻理解PLC循环扫描的工作方式，才能在编程中正确处理每条指令的前后关系，避免使程序貌似很合理，但真正运转时却出现错误的现象。

三、扎实掌握每条指令的功能，通过应用进行巩固

FX系列PLC的基本指令有20条，步进指令有2条，功能指令有近100条。这些指令是PLC编程的基础，学生只有学懂、学透每条指令，才能在编程中游刃有余。要熟练掌握每条指令的功能及应用，一体化教学是较好的方法。在《可编程控制技术》一书中，每条指令在介绍完其功能后都有简洁的对应练习程序。学生可通过上机练习，运用编程软件中的监视功能，直观理解输入元件状态发生变化时，内部对应指令的状态变化及对应输出元件的状态变化。学生通过观察可更深入地理解每条指令在电路中所起的作用，为灵活运用每条指令打牢基础。

四、灵活运用PLC指令，进行综合训练

可以采用两种方法进行PLC编程训练。

1.直接设计法

PLC编程千变万化，同一功能可用不同的指令完成，不同的编程员对同一功能所编的程序也有许多差异。学生学完指令后，直接进行编程难度较大。直接设计法可使学生较快地学会编程。在《电力拖动控制线路与技能训练》一书中的许多典型电路可直接拿来让学生进行PLC编程转换。采用此种方法其优点有三。

一是学生可以了解PLC编程中的指令与《电力拖动控制线路与技能训练》一书典型电路中元件的对应关系。

二是学生较容易理解PLC工作方式与继电接触控制系统工作有质的区别。

三是学生较容易地学会了许多实际应用电路的编程。

2.创新运用项目教学法

学生在完成模仿阶段后，教师采用项目教学的方法，让学生分组完成项目。项目编程完毕，教师采取分组讲解、互评、教师点评的方法结题。学生在完成项目的同时，既发现了自己的不足，也汲取了别人的优点。

五、小结

总之，在PLC教学过程中，应注意理论联系实际，增加学生的动手操作实践能力，提高学生的学习兴趣，以便更好地适应社会和科技发展对人才的需要。

（作者单位：山东龙口矿业集团高级技工学校）