談ＰＬＣ仿真學習軟件在ＰＬＣ教學中的應用

摘要：在PLC的教學過程中，要尋找到突破口，提高教學質(zhì)量，可以利用PLC仿真學習軟件，輕松有趣地引導學生學習PLC，取得事半功倍的教學效果。

關鍵詞：PLC仿真學習軟件；PLC編程；教學效果

PLC是可編程控制器的簡稱，PLC技術是在繼電接觸器控制和計算機基礎上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程，且編程較為簡單，所以目前PLC在工業(yè)控制中占據(jù)了主導地位，得到了非常廣泛的應用。為適應這種形勢需求，PLC技術已成為各類職業(yè)技術學校電子電氣專業(yè)的一門專業(yè)課，我校也不例外。PLC是我校電子信息與應用專業(yè)開設的專業(yè)課之一，教材版本以學習三菱FX2N系列PLC的基本指令和應用為主。

在PLC教學過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學生學習PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心，將自動化控制技術、計算機技術、通信技術融為一體的工業(yè)自動控制裝置。要學好這門課程，對學生在電力拖動、工業(yè)電子學等課程的理論、實操能力有一定的要求，而職校學生的基礎普遍較差，學習起來比較吃力。另一方面，學校缺乏相應的PLC實驗設備，學生沒有動手實踐的機會。在這種情況下，如何尋找到PLC教學的突破口，提高教學質(zhì)量呢？通過教學實踐和探索，筆者認為利用PLC仿真學習軟件（該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C），可以輕松有趣地引導學生學習PLC，取得事半功倍的教學效果。

FX-TRN-BEG-C是三菱電機最新推出的中文版教學軟件，它將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起，學習通用梯形

圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上，學生上PLC實訓課時只要到多媒體教室上機，就可以身臨

其境地感受到PLC的無窮魅力了。

該軟件在教學中的應用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

大量生動的圖片，可激發(fā)學生學習PLC的興趣和熱情教育心理學認為，學習興趣是學習動機的重要組成部分，是推動學生努力學習的強大動力。學生只有對PLC學習有了濃厚的興趣，才會有求知的欲望，才能勤于思考。該教學軟件一共分六個單元，分別是A～F。A是PLC簡介單元，它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領域以及日常生活中應用PLC技術的許多實例，通過A單元的入門學習，可以讓學生充分認識到PLC技術的實用性。PLC已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€角落，在提高我們的生活質(zhì)量方面扮演著很重要的角色，以此來激發(fā)學生學習PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示，比在教室里枯燥的講述有趣，學生更樂于接受。

專家指導式的編程提示，可突破學生學習PLC的難點在PLC學習中，學會編程是重點，如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點，掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學習單元，它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優(yōu)化程序、輸入狀態(tài)讀取程序等等。在每一個程序的學習單元中，它都列出了詳細明了的操作步驟，一步一步引導學生學會編制簡單的梯形圖，以及進行仿真運行，使學生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習單元，它詳細介紹了基本定時器和計數(shù)器的編程要領，并介紹了應用定時器和基本計數(shù)器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學習，學生對常用的定時器和計數(shù)器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓練中，它都采用了專家指導式的編程提示，為基礎較差的學生學習PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓練，學生能基本了解PLC編程的特點，對PLC的基本編程方法有了一定的認識，突破了學習PLC的難點，為后續(xù)的實際應用題的編程學習打下較扎實的基礎。

模擬場景中的仿真運行，可幫助學生更好地理解PLC的工作原理要讓學生對PLC的工作過程有全面的認識和了解，除具備一定的編程能力，掌握基本的編程技巧外，還要讓學生按照實際的控制要求進行仿真運行和調(diào)試，從而找到程序中的不足和漏洞，進行反復修改，達到優(yōu)化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學平臺。它操作簡單，利用3D虛擬空間設計，模擬出各種真實場景。例如，交通信號燈控制、正反轉控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等，每一個場景都惟妙惟肖，圖文并茂。學生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時，在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態(tài)，適時監(jiān)控各個元件的工作過程。通過運行監(jiān)控，學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用，鞏固課堂上所學的理論知識。

循序漸進式的課程設置，科學合理，可以照顧到全體學生教學是面向全體學生的。從心理學的角度來講，人的個性特征及心理傾向不盡相同，學生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此，在PLC教學中，筆者采用了“因人施教”的分層教學法。而PLC教學軟件就提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設計題，難度不等，其中初級挑戰(zhàn)題難度較低，難度系數(shù)為1～2顆星；中級挑戰(zhàn)題的難度稍大，難度系數(shù)為2～3顆星；高級挑戰(zhàn)題的難度最大，難度系數(shù)為3～4顆星。在具體教學過程中，對程度較低的學生，采用“初級挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進行訓練。對程度較好的學生采用“中級挑戰(zhàn)單元”或“高級挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進行訓練。學生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學生的自信心，又拓展了學生的創(chuàng)造性思維。另外，對于較復雜的設計題，如自動門操作控制、輸送帶控制等等，還可以采用讓學生分工合作的教學形式，將全班學生分成不同的小組，明確各小組的設計任務和目標，培養(yǎng)學生團結協(xié)作的團隊精神。

總之，通過教學實踐，筆者認為用PLC仿真學習軟件進行PLC輔助教學是可行的，能收到較好的教學效果。學生通過電腦上機，仿真實踐，可以更好地觀察和消化所學的理論知識，同時通過PLC仿真學習軟件實現(xiàn)人機交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗結果，立竿見影，能極大地調(diào)動學生的學習熱情，使學生體會到成功的快樂，有成就感，學習時興趣盎然，產(chǎn)生不斷深入學習PLC的動力。在筆者所教授的學生當中，就涌現(xiàn)了不少學習積極性高、編程能力強的尖子生，通過這些尖子生可帶動班級同學共同學習、共同進步。筆者所教授班級的大部分學生都具備了初步的編程能力，掌握了一定的編程技巧，取得了較為顯著的教學效果。

參考文獻：

[1]龐廣信.可編程控制器技術應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[2]李俊秀，趙黎明.可編程控制器技術應用實訓指導[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

作者簡介：

楊進（1969—），廣東省佛山市順德區(qū)鄭敬詒職業(yè)技術學校教師。