PLC實踐教學

崔艷華　邢偉偉　李紅霞

摘 要：PLC控制在現代化工業生產中占有很重要的位置，所以PLC課程的教學在機電及電氣自動化專業也占有相當的比重，課程設置應符合工業生產需求，著重于實踐教學。

關鍵詞：PLC 實踐 興趣引入

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0166-01

PLC整體實踐教學主要包含兩大部分：線路的安裝調試和程序的編寫。線路安裝調試有很強的規律性，輸入接線滿足于PLC輸入地址端口-輸入信號元件-輸入信號電壓形成回路，輸出接線滿足于PLC輸出地址端口-輸出信號負載-負載供電電壓形成回路即可。以自動售貨機為圖1所示。

PLC程序在其自動控制專業課程中難度應算比較容易的，但社會實踐反饋相關技能人員仍短缺，原因在于在校學生對其學習積極性欠缺，對編程類課程有抵觸心理，所以PLC教學應從提高學生興趣、采用從簡到難的教學方法。

1 如何提高學生學習興趣

PLC教學第一步，讓學生明確PLC在工業生產中的作用，除文字介紹外，最好配以多媒體視頻，將工業生產中PLC不同控制實例系統的展現出來，學校若配有自動化生產線實驗室，在PLC開課之前可以先設置一次自動化生產線觀摩課程，將PLC控制自動化生產線的供料、加工、分揀、輸送、入庫等環節一一展示一遍，讓學生認識PLC的重要性與提高學習積極性有很大幫助。

2 實踐內容從簡到難

學校在開設PLC教學之前應已開設電氣控制相關課程，對于電機的各種控制線路都已比較熟悉，PLC編程學習的前驅內容可設置為由簡單的電機控制控制線路轉換成PLC梯形圖，比如電機的連續運轉、正反轉等，每條新指令的學習要配有相關的控制事例，最好可以通過實驗箱或者實驗臺將功能實現出來；系統編程實踐也要采用從簡到難的順序進行，可進行：（1）藝術燈的控制（可設2～3個小項目）；（2）電機星三角降壓運行控制；（3）通風機的監視控制；（4）四路搶答器控制；（5）定時攪拌機控制；（6）水塔水位的控制；（7）十字路口交通燈的控制；（8）機械手的控制；（9）郵件分揀控制（大小球分揀控制）；（10）刀庫捷徑方向選擇控制；（11）物料混合控制；（12）四層電梯的控制；（13）四級傳送帶的控制；（14）裝配流水線的控制；（15）化學反應過程控制。

實踐項目編程方法可分為：（1）低壓電器電氣控制原理圖轉換梯形圖設計：學生在接觸PLC之前，一般都已開設過電機控制課程，可以將電機控制線路中的開關觸點轉換為輸入觸點，將負載線圈作為輸出點進行轉換，比如電機正反轉、電機星三角降壓啟動等；（2）時序圖設計：多個輸出信號受不同時間段控制（十字路口交通燈）；（3）順序控制設計：輸出模塊動作按照一定的順序規律動作（物料混合）；（4）邏輯分析設計主要用于組合邏輯問題的程序設計：對控制任務進行邏輯和綜合，將控制電路中的元器件的通斷狀態作為輸入信號進行邏輯組合（通風機監控系統）；（5）經驗設計：對可以憑借各種典型控制環節和基本單元電路的設計經驗進行編程（電機順序啟停）等方法，項目可根據學校課時安排選擇，項目實踐包含線路安裝調試和程序編寫兩大部分。

3 教學方法

實踐過程分組進行，設置2～3人一組。教學方法采用六步教學法：（1）教師下達教學實踐任務書，可為具體任務，也可為只需滿足相應控制要求，學生自行設計控制過程，還可以為控制過程的視頻或控制任務實現的圖片；（2）學生對設計任務查閱相關資料并進行討論；（3）方案確定：學生根據討論的結果選擇合適的方案；（4）方案實施：將方案在實驗箱或試驗臺上實現出來；（5）結果展示：將任務效果展現出來，并做以對比；（6）教師點評：教師將每組同學的實際過程及成果全部點評一遍，存在的優點缺點一一指出，并進行評比。根據項目實施的簡易程度可設置小組互檢互評環節，小組之間相互檢查，指出對方的不足，也可相互之間設置故障進行排故，這樣可起到互相督促，共同提高的目的。

4 通過考核方式督促學生學習

期末總成績可采用期末卷面成績加過程考核的形式，過程考核為項目實踐表現的累計，假設設有14個實踐項目，軟件編程、硬件接線各占一定分值，學期末，所有項目實踐完畢，將項目控制要求稍作改動，學生根據優差生分好小組，項目根據難易度分好類別，學生抽簽選題作為期末項目總考核成績，每個實踐項目均包含線路安裝調試和程序編寫兩大部分。

參考文獻

[1] 王成福.可編程序控制器及其應用[M].機械工業出版社，2006.

[2] 夏燕蘭.數控機床電氣控制[M].機械工業出版社，2012.