PLC多功能實訓教學平臺的研究

摘 要：近些年，PLC技術迅速得到廣泛應用，成為工業控制系統的主流。它除需要掌握專業知識外還需具備有再學習和自我知識更新的能力的人才以適應應用技術的更新速度。傳統PLC課程的教學培養模式，已經不能適應企業對人才的知識結構要求。本文從電氣自動化專業的PLC實訓教學為切入點，通過對 PLC 實訓環節的設計，使PLC的理論基礎和實訓內容很好地結合到一起。通過綜合實訓的設計，提升了PLC實訓室的實訓層次，從單一的位邏輯控制走向了多層次、多方向的綜合性設計，也為其他專業課程的實踐教學提供了參考。

關鍵詞：PLC；教學模式；實訓教學

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.258

1 傳統的PLC實訓教學現狀存在的問題：

（1）教學資源有限，實訓項目設計不合理，實訓進行重復性編程練習。課程的開設有三分之一到二分之一的課時是實訓課，但在實訓室開設其實訓又有其局限性，一般的 PLC 實驗臺，配備的是一臺 PLC 基本單元，若干實驗掛件，要實現的控制不但受掛件的限制，還受基本單元的功能的限制，如何在有限的實驗條件下，讓學生掌握好PLC 的應用，是擺在我們面前的課題。

（2）綜合實訓項目單一，與實際工作現場出入大。綜合實訓本來的目的是對PLC及其相關內容的整合，使得學生對PLC控制有一個整體認識，但由于在實訓設計中缺乏控制對象，使得學生的實訓內容在很大程度上變成了對一個相對復雜的系統的程序設計，學生對PLC的實際用途仍然不了解，對PLC在實際工作現場的作用仍然缺乏認識。另外，目前開設實訓項目單一，而學生水平不一，如何針對不同學生進行不同項目的實訓設計，又利于更好的激發全體學生的積極性，也可以通過觀察其他項目的設計安裝，使學生們對PLC控制系統有更深層次的了解，這也是我們要解決的。

2 PLC實訓教學模式的改革

為了提高學生動手實踐能力，教學模式改革的關鍵是實訓設備。多功能的PLC 實訓系統集PLC 控制、人機界面組態、電機拖動以及通信技術于一體，可進行PLC 應用、觸摸屏、電氣控制課程的實訓，也可進行維修電工中級、高級的考工和考證培訓，也可進行學生課程設計、畢業設計和教師的科研。 根據實際工礦企業業生產的需求，結合學院實際實訓教學條件，我們組建的多功能PLC實訓教學平臺功能主要由以下四部分構成：

2.1 PLC平臺DIY

為了讓學生對PLC更直觀深入的了解，首先讓學生逐一動手組建PLC平臺，PLC平臺按模塊分為PLC控制器、人機顯示、低壓電機傳動、交通信號燈。每個模塊引出標準連線點號，學生按照操作手冊親自動手建實驗平臺，從動手能力和識別電氣圖紙專業知識得到直接提高，并且為后續的實驗做出全面的了解。將PLC工業控制中的數字邏輯、人機界面、通信技術以及控制技術融合在一起。平臺上可以實現與實際工程非常接近的運動控制、過程控制，涉及到位控、檢測、先進自動化加工、監控、DCS過程控制等。

2.2 PLC實現數字組合邏輯平臺

數字組合邏輯平臺以模擬交通信號燈為觀測信號，按設定時序點亮不同信號燈，引入組合邏輯法設計PLC程序，按步驟整理設計需求，引導學生養成良好的設計習慣，分解為“四步解決法”，通過實踐操作直觀掌握數字組合邏輯設計的通用辦法，學習可以根據自己設計的信號燈指示時序顯示。

2.3 PLC實現電機拖動控制平臺

PLC電機拖動平臺可以結合電梯時序控制，可以引入低壓電機運行控制，選用低壓電機既保證了教學直觀性，讓學生能把紙面設計的時序在運行過程中直觀體現出來，又保證用電安全，教學成本低。PLC電力拖動控制臺可引入4臺直流電機，可運行同軸傳動，接力傳動，點位控制等多項自由發揮的實驗。

2.4 PLC通信控制平臺

PLC通信控制平臺主要采用一個觸摸串口顯示屏作為終端，可直觀 觀測PLC控制平臺運行狀態。觸摸屏的采用也更符合目前主流技術的發展，吸引學生注意力，觸摸屏可以內置相關的控制指令，通過觸摸操作下發指令，同時可以把PLC平臺運行狀況實時顯示。

3 實驗教學平臺的特點

（1）模塊化結構設計，易于組合不同的控制功能的實訓項目，可以使實訓內容由簡到繁，由淺入深，可以完成一個由教師零指導、半指導、全指導的教學模式。

（2）實訓平臺可重構，硬件和軟件全部對學生開放，學生可以根據實驗指導書進行學習研究，也可以自構系統進行創新學習。

（3）實訓平臺的各部件采用工業配設，使實訓內容盡可能接近工礦企業的需求，縮短學校與企業的距離。

（4）該實驗裝備為教師提供了技術研究的平臺，可以增強教師的實踐動手能力，提高教師的綜合素質

4 結語

通過建立多功能PLC實訓平臺，實現多專業實訓平臺的融合，既讓不同專業學生拓展了知識面，又節約了實驗場所，集中了教學資源 。同時能有效提升學生技能知識，提高學生就業率。

參考文獻 ：

[1]張明高等.加快實驗室改革與建設，創建實驗新體系[J].實驗技術與管理，2003（06）：1-7.

[2]馮劉中等.基于PLC的開放式綜合實驗系統設計[J].實驗科學與技術，2007，5（04）：153-155.

[3]李世偉等.基于PLC的現代大綜合試驗系統的設計與實現[J].中國現代教育裝備，2007（11）：75-77

[4]涂廷亞.創新能力培養是實驗室建設和管理工作的重點[J].實驗室研究與探索，2003（02）：8-10.

作者簡介：朱黎麗（1981-），女，山西臨汾人，研究方向：電機與電力拖動、數字控制技術、電氣控制與PLC。