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1、可编程控制器教学刍议引言 随着科技的进步与发展,各行各业正在逐渐向智能化方向发展,传统继电器控制的生产设备,因其控制装置体积大、耗电多、可靠性差、改变生产程序不方便等缺点已难以满足多元化生产发展的需要。而可编程控制器(简称PLC)正是以其控制能力强、改变生产方式灵活、方便、可靠性高等特点,在自动控制领域突显较大的优势,从而在生产中得到了广泛应用。所以职业院校的教学,要以社会需求为目标,在专业教学中充实可编程控制器及其应用课题,才能适应社会的发展。作为职业院校的一名教师,经过多年的理论与实践教学,我觉得有以下几点体会,以供大家分享。 一、合理地安排教学内容 职业学院的学生学习基础参差不齐,在教学
2、上势必存在一定的困难,这就要求我们教师基本功要扎实,理论水平要高,合理地安排教学内容,才能激发他们的学习兴趣,培养他们的实践能力。每个学院都有自己的教学特色,我院也不类外,且在教学实践中不断的探索和完善。例如:我院在完成了电力拖动单元的教学内容之后,及时安排了可编程控制器这门课程;从而使继电器控制的教学内容合理地得到延伸,但由于教材在教学内容的安排上是将全部基本指令学习完后,再安排指令的基本应用,最后再进行基本操作的学习。这样一来,理论知识与实践之间的相互脱节,很容易让学生顾此失彼,为此,我院在PLC教学中采用了课题式单元教学。每个教学单元由相同类型指令的应用组合而成,全部教学内容分成五个教学
3、单元。五个单元主题分别是PLC结构与原理、时序控制、计数控制、步进控制、功能指令等综合应用。每个课题以一个实例为主线,其内容包括:应用实例的生产要求,生产条件, PLC控制线路,基本指令,调试等。(1)如:第二个单元安排有电机的点动控制、电动机的连续控制、电机的正反转控)制、电机的手动Y-控制等时序控制内容。第四个单元则从机械手,电镀生产线,货物的存取、运输、检测等实例讲解步进控制内容。每个实例课题力求由简到繁、由易到难。如果这样合理地安排教学内容,相信一定会取得较好地教学效果。 二、 教学相长,重在实践 职业教育重在培养学生的实践能力,PLC的教学也不例外。例如数控维修专业的学生在车床控制电
4、路的学习中,如何让学生领会控制原理,提高独立安装、维修操作的水平是本专业实习教学的重点。为了解决这些问题,一些教师只强调多学多练,这固然重要。然而电器电路的安装及维修,不是单纯强调多练就能从根本上解决问题的。因为控制电路是多种多样的,不同的控制对象有不同的控制电路与方法,故接线方式方法也就有所不同;造成的故障现象也是千变万化。因此,只有利用控制原理去分析其原因,确定、缩小故障可能出现的范围,才能迅捷地查找出故障点。如果不用电工理论去深刻领会控制原理,只凭多做多练是难以安装出高质量的电路控制板的,更谈不上电路维修了。所以没有一定的电工控制理论基础是学不好数控维修的,机床控制电路不外乎是基本逻辑控
5、制电路。为此,只有让学生先掌握逻辑代数中的逻辑与、逻辑或、和逻辑非,然后使学生掌握电路的基本分析方法、了解简单机床控制电路的设计与技巧,从而增强学生的学习兴趣,又为将来进入更复杂设备的维修奠定了基础。 为此在教学中,我们首先要求学生不考虑配线工艺,根据电气控制原理图在电器安装板上用软导线和实际器件装接。完成后在不通电情况下,组织学生进行自查和互查,进一步使学生熟悉所学电路、提高自主学习的兴趣和信心,最后老师检查无误后通电试车。由于没有配线工艺的要求,学生可以集中精力掌握和熟悉控制电路,由简到繁、由浅入深、使学生学到的控制理论知识能够及时得到运用和验证。然后在学生已经掌握控制电路的基础上,再要求
6、学生注重安装工艺技能的训练,包括元器件在安装板上的位置和布线要求、尽量做到维修方便、美观合理。通过实践,这样的安排教学不仅能够让学生掌握机床配电这一部分的知识,而且还能使学生达到融会贯通,从而有效的提高了教学效率。 三、教学体会 可编程控制器虽然型号、系列、厂家多种多样,但是它们都是采用逻辑指令、梯形图的编程方式。可以通过对某一品牌可编程控制器编程的学习,达到触类旁通的目的。例如三菱的定时器一般采用通电延时型,而西门子的定时器则分为S_PULSE(脉冲定时器)、S_PEXT(扩展脉冲定时器)、S_ODT(接通延时定时器)、S_ODTS(保持型接通延时定时器)、S_OFFDT(断电延时定时器)等
7、五种;另外西门子的指令一般采用逻辑控制,如能掌握数字电路中的逻辑电路也有利于学生掌握西门子的相关指令,总而言之,对知识的融会贯通,才是学好知识的最佳方法。在教学过程中我院采用的是三菱FX2N与西门子SIEMENS S5-101U两种型号的可编程控制器。其中三菱PLC一共有40个实验平台,SIEMENS一共有20个实验平台,这些实验平台全部是我院系教师根据教学的需要,自行开发与研制,采用计算机编程,单片机选择程序控制,集成接线,模块选择。不仅提高了实验效果,增强了强电部分的实验安全,而且还节约了大约45%的实验平台经费。在教学上我们一般先让学生掌握三菱PLC,然后再根据学生的实际情况让他们自行在业余时间走进实验室在实验指导老师的帮助下完成对SIEMENS 的学习。这样不仅可以让一部分学生能够学到更多的知识,更重要的是能够让学生学会自主学习,有利于学生在今后的人生道路上更好地成长。 通过教学实践,使我感到可编程控制器技术是一门理论性、趣味性、实践性都很强的课程,而它又与电气控制电路有着密不可分的紧密联系。只要我们从教学实践出发,抓好专业教学的基础训练,以市场导向为立足点,合理安排好教学内容的先后顺序,注重学生学习兴趣和能力的培养,就一定能确保教学质量,并在教学中取得较好的社会效益和经济效益。