PLC技術課程的實踐教學設計探究

摘 要：文章主要探究在PLC實踐教學中如何讓學生熟練掌握控制原理和編程方法。采用教學做一體化的教學手段和方法，通過學生反復的實踐操練，取得了較好的教學效果，體現出實踐性教學方法在高職院校專業課教學中的重要性。

關鍵詞：裝配流水線；PLC ；實踐教學設計

中圖分類號：G712 " " " " " " 文獻標志碼：B

文章編號：1671-0142（2024）02-0022-03

可編程控制器簡稱PLC，具有快速、高效、高適應性、高可靠性的特點，得到廣泛應用，是高職院校涉電類專業的一門必修課。但PLC指令的功能大多抽象難懂，必須通過一些實例讓學生實際操作才能掌握牢固。講解移位指令時宜選擇裝配流水線控制任務，利用PLC實訓室實踐操作，使學生掌握控制原理、指令和編程方法。

1 裝配流水線控制項目介紹

1.1 控制要求

在生產過程中，為提高生產效率、保證產品質量、改善勞動條件，不僅要求機床能自動對工件進行加工，還要求工件的裝卸、工件的工序間的輸送、工序間加工精度的檢測、廢品的剔除等都能自動進行。采用自動化和人工相結合的流水線進行裝配，只需要很少一部分人工操作，就能把整個生產線連接起來，這就是自動化裝配流水線。

本設計用如圖1所示的模擬工作裝置，裝配流水線傳送帶共有3個工位，工件從A號位裝入，分別在B（操作1）、D（操作2）、F（操作3）三個工位完成三種裝配操作，中間經過C、E、G工位，經最后一個工位G后送入倉庫H。按下啟動按鈕，工件裝入A工位，之后每按下一次移位按鈕，工件被依次送入B操作

2 實踐教學方法設計

將由淺入深教學做一體化的教學方法應用到本次教學中，能夠培養學生主動學習的習慣，促進學生理論與實踐的聯系，加深學生對理論知識的理解，培養獨立解決問題的能力。

裝配流水線控制這個項目非常實用，學生有興趣，對控制要求比較明白，但學生設計程序有困難，對幾種移位指令理解不透。所以把項目分成幾個階段，然后不斷增加難度，對同一控制采用不同移位指令，學生一步一步地掌握，最后達到完成整個控制任務的目的。

教學過程通過“學做合一”，既動手又動腦的教學理念，讓學生通過做中學、學中思，掌握裝配流水線控制方法，既鍛煉學生的實際動手能力，又促使學生對相關知識的深化學習，同時培養學生的獨立思考能力、合作精神、對待工作嚴謹的態度和工作責任心等職業操作規范。通過引導學生對現象進行分析和思考，培養學生發現問題、解決問題的能力。

2.1 循環左移位指令ROL的應用

圖2為用ROL指令編制的手動控制程序，啟動之后，按一下移位按鈕，左移一次，實現從A到H的正向移位，移到H后通過比較指令和傳送指令再次使10.00為ON狀態，實現循環操作。

下一步就是要求實現正向的自動移位，在此控制中需要用到自復位定時器指令，產生2秒時鐘脈沖，按下啟動按鈕后，每隔2秒左移一次。學生在完成了手動移位的基礎上，稍作修改，就能完成編程任務。

2.2 循環右移位指令ROR的應用

在掌握了利用ROL指令實現手動和自動控制正向移位的基礎之上，再學習ROR指令，實現反向移位，即從H到A位，起始位是H，結束位是A，那么程序上與ROL控制也要有相應的改動，啟動時傳送#80到10通道，循環時用P-CY位作為傳送指令的執行條件，從而實現反向移位循環。反向移位也讓學生先實現手動移位控制，然后進一步實現自動移位控制。

學生通過左移位和右移位的訓練，從本質上把ROL和ROR兩個指令區分開來，同時明白了兩個指令的作用。

2.3 移位寄存器指令SFT的應用

圖3為用SFT指令編制的程序。上電初始化，通道10中各位均為OFF，當按下啟動按鈕后通過傳送指令使10.00為ON狀態，按下移位按鈕，在SP端輸入一個脈沖上升沿，10.00的ON狀態移入10.01，其它各位均為OFF；以此類推，直至10.07即H位置為ON完成一個循環，再次按下移位按鈕，10.07的ON狀態移入10.08，產生一個復位信號，令10通道所有位OFF，用10.08的ON狀態再次通過傳送指令使10.00置ON狀態，產生第二次循環。如要停止工作，按下停止按鈕通過傳送指令使10通道所有位均為OFF即可。如要自動循環，也可用自復位定時器代替程序中移位輸入；如要反向移位，也可在此基礎之上修改，學生有了上面的編程練習，將此程序稍作修改便可實現控制要求。

2.4 拓展深化

最初裝配流水線的工序切換要求是靠手動來進行，在學生完成了該任務的基礎上引導學生改變程序實現正向自動移位。在完成手動和自動移位的基礎上進一步增加難度，改變程序設計反向手動和自動移位控制。最后在學生熟練掌握了以上控制的基礎之上進行拓展訓練，布置雙向自動移位任務。有了這幾個不同層次的階段做基礎，學生就能有了基本思路，然后搞清楚這幾種控制的區別，從而掌握這幾種移位指令的功能。

3 結語

對裝配流水線控制項目，設計了幾種不同的動作要求，由簡單到復雜，循序漸進，將復雜控制程序分為各單項簡單控制程序，先簡后繁完成任務，學生在實踐的同時掌握了PLC控制的原理、循環左移位指令ROL、循環右移位指令ROR、移位寄存器SFT指令的功能、PLC的編程和程序調試方法等等。

對于PLC課程來講，這種教學方法不失為一種行之有效的方法，關鍵是老師課題設計要嚴謹，教學過程要由淺入深循序漸進，并且在教學過程中老師適當引導，學生自己來完成，從中不斷發現問題、分析問題，解決問題，學生的學習目的性明確，積極性大大提高，最后完成任務，方可達到良好的教學效果。

參考文獻：

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（責任編輯 劉 紅）

Exploration of Practical Teaching Design for the Course of PLC

HUANG Shu-qin， ZHANG Ya-ping

（Taizhou Polytechnic College， Taizhou Jiangsu 225300， China）

Abstract： This paper mainly explores how to let students master the control principle and programming method in PLC practice teaching， adopts the integrated teaching method， and achieves better teaching effect through students'repeated practice， reflecting the importance of practical teaching method in the teaching of professional courses in higher vocational colleges.

Key words： assembly line; PLC; practical teaching design

作者簡介：黃淑琴（1965-），女，江蘇泰州人，教授.

基金項目：2023年江蘇省高等教育教改研究立項課題（2023JSJG519，課題負責人：張亞萍，朱鴻翔）.