基于自動化生產線的高職PLC課程教學研究

蔡宇翔 翁劍峰

摘要：PLC是一門理論與實踐結合地非常緊密的課程。如何增強教學與生產銜接，提高學生就業能力成為PLC課程教學的一個重要方向。本文主要論述了在PLC課程教學中結合YL-335B自動化生產線設備的使用進行教學探索。實踐表明采用該設備進行教學能夠提高學生的PLC綜合應用水平和就業能力。

關鍵詞：YL-335B自動化生產線;PLC課程;教學研究;就業

PLC課程是一門理論性與實踐性非常強的課程。教學中要以“教學做一體化”為主導，注重理論與企業的生產實踐無縫鏈接。[1]單純的編程教學容易造成課程枯燥、學生厭學等情緒，因此課程教學必須貼近生產實際。

1YL-335B自動化生產線設備特點

我校引進了10臺YL-335B自動化生產線設備，該設備如上圖所示，以PLC為核心綜合了傳感器、電機、氣動等知識，貼近生產實際，具有非常強的綜合性。使用該設備可以開展豐富的教學方法，[2]主要有：

（1）項目驅動法教學。以設備的單站作為一個項目指導學生練習PLC編程。

（2）任務驅動法教學。設備提供了不同種類料件和料芯用于裝配不同的成品，通過指定成品類型任務驅動學生主動探索程序的靈活編寫方法。

（3）翻轉課堂法教學。設備所涵蓋的知識面非常廣泛。針對PLC某一知識點布置課外作業，可以激發學生的主動搜索能力。

2基于自動化生產線的PLC課程教學

2.1課程引入

YL-335B設備模擬了自動化生產中供料、加工、裝配、分揀等環節。通過演示設備的工作過程，使學生初步建立起“自動化”的概念，認識PLC在自動化生產中的地位。

2.2課程教學

（1）基于設備零部件知識的預備知識教學。PLC作必須通過外圍的機械、傳感器、電氣件來實現相應的功能。通過面對設備講解演示，使學生初步掌握氣動、機械、傳感器等自動化基礎知識。

（2）基于三色燈控制的PLC時序控制編程教學。YL-335B設備上的紅黃綠三色燈可以顯示當前程序的運行狀況。通過對三色燈控制的編程使學生初步掌握PLC的基本語法，熟悉軟件的編程環境。

（3）基于單站的PLC順序控制（SFC）編程教學。在PLC的順序控制流程中，傳感器會大量地應用到。在自動化生產線的單站中，存在著大量的磁性開關、光電開關等用于位置控制的器件，在順序控制中這些開關很好地演示了PLC中狀態步轉移的效果。學生通過反復編寫單站程序能夠熟練的掌握PLC中的順序控制編程方法。

（4）基于變頻器和伺服電機的PLC運動控制教學。在企業生產中，往往要用PLC來大量控制各種異步電機、伺服電機等。通過練習PLC控制異步電機，學生可以掌握高速計數器、V存儲器的用法。通過練習PLC控制伺服電機，學生可以掌握子程序調用、數據塊、軸運動指令、傳送指令的使用。通過此模塊的練習，使學生對運動控制建立起較為基本的概念。

（5）基于設備全站的PLC通訊與綜合調試教學。在企業自動化生產中，一個工作站往往是集PLC、上位機、執行機構為一體的綜合性設備，這就需要學生掌握PLC編程、通信、綜合調試等知識，這些是學生在學校很少接觸到的。

在企業招聘中，企業希望應聘人員能夠熟練應用PLC的各種外圍設備進行調試，特別要熟悉總線通訊。因此具備PLC通信、外圍設備調試能力的學生在就業市場上具有極大的優勢。此部分教學需與學生實訓課結合。

2.3實訓教學

在開始實訓前，學生已經基本掌握了YL-335B自動化生產線的各個單站調試，能夠較為熟練地使用PLC。在實訓中，主要做到以下幾個部分：

（1）明確實訓任務和團隊分工。每臺設備以3～4人團隊為宜，學生以分工合作的方式進行設備的單站整體編程和調試。在實訓中明確每個步驟和任務的得分點，以結果為得分點。

（2）重點講解程序流程和編程邏輯。規劃好設備的整體控制流程與PLC的資源分配能夠有效地梳理學生地思維，并使程序邏輯清晰。

2.4期末考核

期末考核方式及成績評定的來源如下：

（1）平時成績（40%）。課堂練習以結果為導向，調試結果正確才能得分。由于以結果為導向，迫使部分消極怠學的學生積極參與學習。通過階梯難度的題目逐步提高學生的PLC編程和調試能力。

（2）期末考試（60%）。主要分為兩部分，一是PLC及其外圍設備的理論知識，考察學生對一些概念是否理解，理論基礎知識是否扎實;二是實際編程操作，通過隨機抽取單站、多站聯合調試的方法，考察學生是否已經熟練掌握了PLC的基本應用。

實踐中發現，通過此種考核方式且成績較高的學生，其在應聘過程中較為受到企業的歡迎，就業也相對容易。

3結語

通過YL-335B自動化生產線設備和PLC課程教學的結合，可以很好地實現PLC課程中各模塊的教學。實踐中發現通過自動化生產線進行PLC編程能力教學后，學生的編程能力有了很大的提高，對企業自動化生產的流程有了進一步的認識，提升了整體就業能力。

參考文獻：

[1]雷紅華.“教學做一體化”教學方法的實現——以《PLC工業控制》課程改革為例[J].襄陽職業技術學院學報，2014，5（13）：126-128.

[2]黃曉偉.亞龍YL-335B型自動生產線教學分析與體會[J].考試周刊，2010（33）.

[3]呂景泉.自動化生產線安裝與調試[M].第三版.中國鐵道出版社.