電氣控制與PLC的實驗教學改革

【摘 要】本文通過分析電氣控制與PLC的實驗教學現狀，提出改革的具體步驟，探索新的實驗教學模式，以達到學生對所學知識能夠綜合運用的教學目的。

【關鍵詞】電氣控制 PLC 實驗教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）15-0070-01

學校在“十一五”期間初步構建應用型本科人才培養的戰略下，學院著力打造機械工程及自動化本科專業，在其中的機電一體化技術以及數控技術這兩個方面，電氣控制與PLC是其中的專業核心課程。學生畢業后主要從事生產線管理、數控加工以及設備維護等方面的工作，電氣控制與PLC的運用能力就成為不可或缺的重要職業技術能力，如何真正實現學校的教學與實際工程應用的無縫對接成為必須解決的問題。

一 目前的實驗狀況

在目前的實驗教學過程中，課程的實驗教學與理論教學聯系不夠緊密，實驗教學沒有受到足夠的重視。電氣部分的實驗在高級維修電工實驗室完成，PLC的實驗在PLC實驗室完成。電氣部分的實驗內容基本達到熟悉控制原理，正確使用電器元件，完成基本線路正確接線的教學目的；PLC部分只是通過模擬的實驗室面板進行實驗，輸入信號通過按鈕的形式模擬，輸出信號通過指示燈的形式模擬，這在學習PLC的初級階段是可行的，初步掌握PLC的基本原理、功能、編程技巧和程序調試方法。但是學生在以后的工作中會發現，這個和實際的工作環境有一定的差異，關鍵就在于不知道PLC與工業現場的輸入設備與輸出設備是怎么進行連接的，信號的傳遞過程以及輸出信號的執行過程是怎么進行的。如在設備現場，輸入電源、輸出電源與PLC的連接，控制電器、保護電器與PLC的連接，傳感器與PLC的連接，觸摸屏、變頻器與PLC的連接以及程序的執行過程等。針對以上問題，電氣控制與PLC實驗改革勢在必行，必須要讓學生體會所學的電氣控制與PLC的相關知識和技能在設備運行過程中是如何實現自動控制的。

二 改革的具體措施

1.基礎階段：激發興趣、扎實基礎

課堂教學非常重要，讓學生明白電氣控制與PLC在實際工業自動控制中的作用，以及在以后的工作過程中對學生專業技術發展的影響，這樣才會有學習的動力；編輯一些簡單有趣的程序，如智力搶答游戲規則的制訂；自動門的設計程序等讓學生感到學習是一個愉快的過程，激發其學習興趣。

2.提高階段：項目引導、任務驅動

在此階段要把更多的時間留給學生，發揮學生的主觀能動性，讓學生積極主動地思考問題，培養學生獨立分析問題的能力。教師在整個實驗過程中對學生循循善誘，讓學生從電氣原理的設計、電器元件的選擇、安裝工藝、故障排除等方面有完整的工程實踐背景。如設計一個雙重連鎖正、反轉啟動能耗制動的電氣控制電路，學生在初步設計的過程中，大概需要20～30分鐘時間把電氣控制的原理圖設計出來，在這個階段，老師在指導學生進行原理圖設計的過程中，注意把控制要求分成小的知識點，分步驟實現控制要求，以增強學生的信心。學生根據原理圖選擇相應的電器元件、測量儀器。檢驗結果出現問題時，還應注意引導學生從控制原理與電器元件的正確使用等方面進行，讓學生具備工程師的基本素質。

3.綜合運用階段：差異培養、銳意創新

經過前兩個階段的學習，學生對知識的理解和掌握水平是有差異的，有的學生可能對電氣控制的原理沒有深入的理解，所以在設計控制原理圖時，還存在一些困難；有的學生對于PLC的控制原理沒有真正理解和掌握，或對指令的掌握以及編程方法的運用等方面存在問題，這些學生有可能在學習過程中產生畏難情緒，逐漸喪失了學習的動力與興趣。有一部分學生則通過學習之后，對整個電氣控制與PLC的運用有了一定的應用能力，在提高階段項目完成后，他們更有自信心了。對于這種情況，老師要根據學生的實際需求給予不同的指導，分層次教學，對癥下藥。對于所需知識能力的不同、控制任務的難易程度來設置不同的任務。如對于電氣控制的原理掌握得不好的學生，就讓他們再做一些基本電路的設計實訓；對于PLC編程方法沒有真正理解的學生，就讓他們多編一些類似的程序，幫助他們解決疑惑，增強學習的信心。對于學習能力強的學生，在設置任務的時候，增加難度，挖掘解決問題的潛力，培養其創新能力。如對于復雜的磨床、銑床的電氣控制線路用PLC進行正確的改造，改造之后的控制程序不是對原來繼電器、接觸器控制思路簡單的“復制”，而是要用更加簡單的PLC程序設計方法達到控制要求。

三 結束語

在實驗教學改革的過程中，筆者通過分析電氣控制與PLC的實驗過程中出現的問題，提出了一些改革的意見，體現了在現代教學模式下，學生是主角、老師是配角的教學理念。在實驗過程中按照工程師的要求，培養學生的創新能力和解決實際問題的能力，達到培養應用型人才的目標。

參考文獻

[1]田淑珍.可編程控制器（PLC）教學模式改革[J].天津職業院校聯合學報，2011（5）：72～74

〔責任編輯：龐遠燕〕