PLC實訓教學中存在的問題與對策

龔秋萍

PLC實訓教學中存在的問題與對策

龔秋萍

（江蘇省太倉職業教育中心校 江蘇 太倉 215400）

PLC實訓教學注重培養學生的職業技能和關鍵能力。本文從PLC實訓教學中存在的問題入手，探討了具體采用項目教學法教學，仿真軟件模擬，設計遠程監控系統和具體項目應用等對策提高實訓教學效率的途徑。

PLC；實訓教學；項目教學；仿真軟件；遠程監控

PLC是可編程控制器的簡稱，是以編程軟件來改變控制過程的自動控制裝置，是電氣和機電類專業中應用型的專業課。課程目標是讓學生掌握可編程控制器技術的基本知識和基本技能，具有可編程控制器和變頻器技術的基本應用能力，能對簡單的可編程控制系統進行程序設計、運行、調試與維護，滿足生產現場可編程控制系統應用的需要。根據PLC課程所學指令條數較多，程序設計較為復雜的特點，采用以實踐操作為主的實訓教學，通過對程序的反復運行和調試來掌握PLC技術。實訓教學在培養學生掌握職業技能的同時，也注重專業能力、方法能力和社會能力等關鍵能力的培養。在PLC實訓教學中，存在指令條數多難以理解和PLC設備不足、學生操作時間短等問題，關鍵在于提高學習效率和學習質量，培養學生的自學和發現問題、解決問題的能力。

模擬職業情境，采用項目教學

PLC存在上百條指令，傳統的教學以介紹指令概念和功能為主，并應用指令進行程序的編制，學生在學習中難以理解繁多的指令，更難以熟練應用指令進行編程。因此，為了更好地讓學生理解與接受知識，可以采用項目教學法，將教學大綱中規定的若干教學內容轉化為若干個教學項目，以學生及其行為為中心，圍繞項目組織和展開教學，使學生直接參與項目的全過程。項目課題的選題要切合學生實際，由淺入深，循序漸進，而涉及的指令就穿插在項目中，讓學生在做中學，學中做。具體的課堂教學設計與實施詳見表1。

表1 PLC課堂教學設計與實施表

課后任務實施，運用仿真軟件

PLC的任務實施能否成功，關鍵在于程序的反復調試和運行。很多學生在PLC的學習過程中產生了濃厚的興趣，但PLC設備的不足限制了學生在課余時間的實踐和研究。沒有設備無法進行程序的調試，學生也就無法驗證所設計的程序是否正確，這就需要通過仿真軟件來模擬程序的運行。利用仿真軟件Version 2.0在家就能輕松地調試程序，感受PLC控制的無窮魅力，仿真軟件的操作界面如圖1所示。課后習題以課程設計的形式來布置，每周每個小組完成一個項目設計。課題是二選一，如較簡單的密碼鎖控制和較復雜的洗衣機控制，小組的成員可以根據自己的能力選擇課題合作完成，具體包括以下幾個環節：任務內容搜集；分配輸入輸出點；繪制控制接線圖；程序的編制與調試。最后，每周匯總點評一次，組長匯報小組的完成情況，組員補充講解任務實施過程中遇到的問題和解決方法，共同探討其他小組提出的問題。通過運用仿真軟件，極大地調動了學生的學習積極性，也彌補了設備不足存在的問題。

圖1 S7-200仿真界面圖

結合校園網絡，實施遠程監控

仿真軟件的使用解決了學生程序模擬調試的問題，能在仿真界面中直接觀察到輸入輸出信號之間的關系，但對于較為復雜的控制，如數模轉換、步進電機轉速的監測等，就無法在仿真界面中顯示出來，這就需要用到遠程監控技術。隨著PLC技術的發展，可編程控制器和其他工業控制計算機網絡形成大型的控制系統是可編程控制器技術的發展方向，因此，在PLC實訓教學中，要打破時間和空間的束縛，借助多媒體和校園網的網絡平臺，形成遠程監控系統。采用現場總線和以太網相結合的通信機制，可將PLC實訓場室中的現場數據高速傳至監控計算機進行分析管理。主站采用PLC模塊，運用以太網模塊控制和鏈接主站，從而實現遠程控制PLC設備、調速變頻器設備和伺服電機設備等。并通過以太網將數據送到上位機監控系統進行分析，同時可將上位監控機發出的指令送至遠程設備控制器。圖2是變頻器監控畫面。通過遠程監控系統，教師可以通過上位機的監控軟件監控學生工作任務的執行情況，學生可在家中或學校的機房進行操作。

學生分組合作，具體項目調試

在學生完成了10個項目之后，可以進行為期一周的PLC綜合訓練，進行物料傳送分揀系統的安裝與調試，將所學的PLC技術應用到實際的生產中來。以6人為一組，每組準備如下材料：PLC模塊、變頻器模塊、電源模塊、皮帶運輸機部件和計算機等各一套，物料傳送分揀系統安裝錄像資料一份，安裝工具和連接導線一套。學生分組合作，完成以下任務：（1）按設備組裝圖組裝物料傳送分檢系統設備；（2） 按照已經給出的氣動系統圖連接物料傳送分檢系統的氣路；（3）按物料傳送分檢系統的工作要求畫出電氣原理圖并連接電路；（4）根據物料傳送分檢系統的工作要求編寫PLC控制程序和設置變頻器參數；（5）調試物料傳送分檢系統和控制程序，達到項目任務擬定的工作要求和技術要求。

圖2 變頻器監控畫面圖

教師主要對學生進行引導和啟發，并進行通電調試前的檢查。在不斷的調試修改中，學生完成項目任務，很好地培養了學生的團隊合作精神和解決問題能力。另外，PLC實訓教學還應與職業技能鑒定相結合。

總之，PLC的實訓教學要根據地方對人才的需求特色和需求量來確定自己的培養目標，將學生就業后的上崗培訓與就業前的實訓教學相結合，對學生進行有較強崗位針對性的技能訓練。只有這樣，中職學校培養的學生才能更快地適應現代企業發展需求，成為具有電氣設備安裝、調試、運行、維護及供用電系統維護的專業知識和操作技能的生產第一線工作的應用型中、初級人才。

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G712

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1672-5727（2010）11-0109-02

龔秋萍（1976—），女，江蘇太倉人，江蘇省太倉職業教育中心校教師，中學一級教師，主要從事電子電工及PLC教學與研究。