plc教學范文
時間:2023-04-04 18:18:39
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篇1
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。
篇2
筆者通過到企業走訪一線工程師,與企業專家共同分析從事某個崗位的技術人員職業成長路線,知識與能力要求,明確現階段畢業學生與崗位要求的差距,收集企業典型PLC控制實例,學院指定教學計劃與校本教材,進行從“車間即工程,作業即企業項目”的項目引導模擬教學,結合蘇州博實機器人技術有限公司與珠海漢迪自動化有限公司的實際案例和設備,通過項目教學全面提升學生的知識、技能、職業素養等綜合能力。職業院校學生的知識基礎薄弱,在學習專業理論課時容易產生抵觸和畏難情緒,而PLC的學習需要有一定基礎的電力拖動專業知識,所以自動化控制編程是一個綜合學科,對設計人員要求較高。如果采用傳統的教學方法先講理論再去實習往往效率不高。因此在項目設計過程中,應循序漸進地加入動手調試操作的內容,如在電動機點動控制項目之后可以先加上自鎖條件,實現聯動,再引入互鎖,實現正反轉。在掌握了此知識點后再繼續加深難度,設計自動伸縮門的控制程序。在每個階段的項目任務中,要注意學生的掌握程度,注意調節教學進度,如此循序漸進,讓學生在不斷進步的同時,充分體會到成功感。由此激發學生的求知欲,讓學生帶著在課堂時間能解決的、經過精心設計的問題進行實習項目,教師在巡回指導的過程中針對學生提出的疑問給予解答,使學生理解實習項目的專業知識點,體驗企業實際工作過程,這樣學習效果將有很大的提高。
項目教學,要通過咨詢(教師布置工程項目任務,學生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計劃(設計工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評價標準)→實施(學生完成工作任務,共同分析并解決問題)→檢查(學生演示并介紹完成過程,教師檢查并提出建議)等過程完成組織教學。項目教學的評價辦法,不僅要關注學生的學習結果,更應該關注完成學習任務的全過程,注重過程評價,做到形成性評價與終結性評價相結合,更多地關注學生自身的發展,激發學生潛在的學習動力。教改后的課業評價方案改變了以知識積累和考試為主的終結性評價方式,實施了“知識、能力、素質”三位一體的綜合評價。成績評定由平時成績、過程考核和期末考校成績三部分組成。平時成績主要考核包括課堂提問、討論、練習、作業、思考題等。過程性考核依據學生在教學項目完成過程中的資料收集、方案計劃、實施過程、實施結果、團隊合作、工作態度等情況評定等級。在每個項目完成后,學生按照評分標準自檢、互檢,教師評價,這樣學生能充分了解自己的專業水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據學生完成考核項目的設計與操作結果進行綜合評定。這樣評價較為客觀,也能調動學生學習的主動性、積極性。
二、教學資源準備及教學組織
篇3
【關鍵詞】PLC課程;一體化教學分析;教學實施、課程考核評價
1 一體化教學分析
1.1 PLC課程的特點
PLC課程特點:一是指令多:掌握這些基本指令和部分常用的功能指令的應用,是實現PLC自動控制的必要條件;二是實踐性強:PLC 課程具有與生產實際緊密聯系、運用知識的覆蓋面較寬等特點, 是強電與弱電的結合、電氣學與計算機技術的結合和與生產工藝過程緊密配合的一門專業課。
1.2 學生分析
中職學校授課對象是初中畢業生,學生基礎較薄弱,有些學生平時學習自覺性較差,學習基礎理論較吃力,分析和知識運用的能力較弱,缺乏學習目標,學習興趣,這些差異使PLC教學難度增加。在PLC課程和學生雙重問題的沖擊下,技校教師的教學難度大大增加。作為中職學教師,如何化解這些問題,激發學生對PLC課程的學習興趣,并發揮學生的主動能動性,提高教學質量,是當前教學的主要任務。
2 一體化教學實施探索
在一體化的教學模式中為了突出學生能力的培養訓練,就是要像在企業里一樣,只給學生任務要求、說明或樣板,讓學生用所學知識,完成工作任務, 然后由全班同學和老師做出評價。所以在實際教學中也以此為主線來教學,多種教學方法相結合幫助學生學的好,做的更好。
2.1 分散理論教學時間,實踐教學貫穿課堂始終
以前我校在教學安排上PLC 課程的理論和實操是分開講的,在實操課上學生比較活躍,而在理論課上學生表現出厭學的情緒,為了改變這種現狀,我校根據教學實際,推行一體化教學,理論教學和實際動手設計、安裝、檢測、調試等貫穿整個教學的始終。例如:項目:運貨小車自動往返控制線路的安裝調試時,我引導學生,觀察它的組成部分,需要哪些元器件。講解元器件基本知識,同時問學生如果要你去采購時要采購那些部件?憑什么去挑這些部件?你認為你挑的是最好的嗎?帶著一連串的問題,學生就會自己去讀有關理論知識了。這樣學生在“用”中“學”, 老師在“學”中“教”, 學生在應用中也掌握了需要的理論知識,這種方式學生很喜歡,解決了以前師生都累的問題。
2.2 以工作過程為導向,以項目任務為載體,理實一體化教學
2.2.1 創設與現實相關的問題情境,激發學生的好奇心
PLC中有關的基本指令的學習是比較枯燥的,為此,我在教學中常常創設一些與現實生活相關的問題情境,讓學生了解其在現實生活中的用處,激發學生的好奇心。例如在講解基本指令時可以創設以下情境:播放智力搶答競賽的視頻,最后聚焦到搶答器上,告訴同學們搶答器用到了以上基本指令,同時展示用PLC做成的搶答器,告訴同學們,認真學習好以上指令,我們就每人做一個搶答器。以此激發同學的學習自信心。
2.2.2 在問題情境中,教師調動學生的積極性
問題情境創設之后,學生對將要學習的內容有了一定的好奇心,這時就需要教師的引導,調動學生的積極性,促使他們自己去獲取知識,發揮主觀能動性,做到發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。學生作為課堂教學的主題根據教師提供的條件明確探究目標,思考探究問題,掌握探究的方法,敞開深究的思路交流探究的內容,在教學中常常有優秀的學生編的程序和老師編的程序不一樣,簡單并且運行正確,這樣就更能激發他們的學習興趣。在上述制作搶答器的教學單元中根據已有的問題情境,我進一步引導學生進行一下探究:請同學們觀察搶答器的數字顯示的情況,(將視頻聚焦數顯7段碼的8字),數字0~9是怎樣顯示的?a~g段分別在顯示幾的時候亮?同學回去自己查閱資料、解決問題,為下一課做準備(有心的同學就會自己通過上網、查書等途徑找到答案,下一節課可以跟同學炫耀,也有同學答案不正確老師及時更正)。
2.2.3 提供機會,培養學生的探究意識和能力
在問題情境中,學生的好奇心逐步上升,思路開闊,思維火花閃現,這時教師要給同學提供嘗試的機會,教師可用提問的方法了解同學編程的意圖和思路,檢查程序,在保證安全的前提下讓同學嘗試。
2.2.4 注意問題的分解,“小步子”解決問題
在設置課題時,我將一個復雜的整體問題分解成幾個子課題,讓同學稍加嘗試就能解決,也就是讓同學“跳一跳能夠得著”,切記一節課就一個課題,同學10分鐘還不能解決可能就沒有興趣了,在設置子課題時,要注意培養學生分解問題的能力,為學生獨立解決問題打下良好的基礎。
學生在分組活動中,通過小課題的培養,會逐步恢復自信心,會樂于解決老師提出的問題,會發現PLC是一門非常有意思的課程,通過它可以控制機械部分、可以控制電器部分;也可以控制氣動或者液壓;它的信號來源可以是按鈕;也可以是各種傳感器。例如,“一鍵啟停”可以分別用跳轉CJ、交替ALT、上升沿脈沖PLS、反轉NV等指令來實現。可以讓同學根據自己的喜好自由發揮。PLC的精髓就是“同一個問題,可以有多個解決方案”,如何編輯,編程者的習慣、各種方法之間沒有優劣之分,只要能解決問題就是正確的,我在這里注重培養學生的創新能力,在此采用理實一體化教學法,使學生的被動學習變為主動學習,真正掌握這門技術。
2.3 一體化課程考核評價
為了實現對學生的團隊合作精神、創新意識和綜合實踐能力的培養, 考核是檢驗教學效果的手段,評價是對學生學習的促進。考核評價體系主要是建立在對學生參與教學、完成項目任務情況、工作態度、創新過程的考核, 考核評價體系兼顧教師評價、學生自評、學生互評,考核形式為形成性考核,
總之,在以學生為主體,教師為主導的一體化教學模式中,課堂變的生動活潑,學生學習的熱情有所提高,每個學生的潛能都得到了充分的發揮,培養了學生的自我意識、競爭意識、創新意識,促進他們在人格、意志、身心、體魄等方面的健康發展,為踏入社會參加工作打下堅實的專業基礎。
參考文獻:
篇4
[關鍵詞]PLC控制;實訓教學;多媒體教學
About PLC Practical Teaching discussing
GUO Li-li
Abstract:The Applied Technology of Programmable Logic Controller is an imporant professional course to the Industrial Electric Automation Specialty and the Integration of Mechanics and Electrics Specialty.It's character is linking weak current and strong current,software and hardware,theory and practice.So we may let our students primely command this technology by practising operation and makimg use of many reasonable teaching means,and then our students must adapt sociality quarters.
Keywords:PLC Control Practical Teaching;Multi-media teaching
PLC是計算機技術與傳統的繼電器――接觸器控制技術相結合的產物,是一種無觸點設備,改變程序即可改變生產工藝,而克服了繼電器――接觸器控制系統中機械觸點的接線復雜,可靠性低,靈活性差等缺點,PLC技術已成為現代控制技術的重要支柱之一,隨著我國經濟的發展和科技的進步,機械行業已經從機械化向智能化方向發展,加工手段已經由技術型向智能型轉化。原來有繼電器控制的生產設備,因其控制裝置體積大、耗電多、可靠性差、改變生產程序不方便等缺點已不能滿足產品多元。可編程控制器的問世很快受到工業控制界的歡迎,并得到廣泛應用,同時相關人才欠缺,因此我們就要求學生除掌握基本的專業理論知識外,通過學生的實踐技能,讓學生在校期間操作技能達到符合企業生產的實際需要,這就決定了我們職業學校的教師一定要根據本課程不同教學內容及其特點,采取不同的教學方法。我院為滿足教學需要,提高教學質量,作為職業學校更應該適應時代的要求,加強對電類學生的PLC實訓教學,添置了一整套PLC實訓設備,給老師和學生提供了一理想的實訓條件,我做為一位職院實習的教師,談幾點關于PLC實訓教學的想法。
一、注重專業基礎實訓
部分學生學習基礎都較差,從而導致本課程教學基礎薄弱,教學難度很大。我學院在這方面有自己的模式和特色,在實訓教學中,首先進行基礎性訓練,如照明線路,機床控制線路的安裝,在電工板上實際布線,然后進行檢查,排故等綜合操作訓練,使學生有形象,直觀的感悟認識,然后由淺入深地引入PLC應用技術的教學內容。PLC是按用戶的控制要求編寫程序進行的,而程序的編寫是用一定的編程語言把任務描述出來,教學中是采用梯形圖這種圖形語言,它沿用的傳統的繼電器――接觸器控制中的觸點、線圈等圖形符號。學生在學習時,因為PLC與機床控制線路的相似之處,比較容易理解,便于學生理解掌握,而且還降低了教學難度。在實訓前都是經過一段理論的學習,理論與實訓如何銜接,在理論夠用的條件下,突出實訓教學,這就對教學提出了較高的要求。首先教師要精心編排,設計實例,從易到難,由單一到綜合,全部教學內容分成五個單元,第一個單元是編程軟件的使用,第二個單元以電機的點動、電機的連續控制,電機的連續控制、貨物傳送控制系統,第三個單元為搶答器系統,第四個單元為紅綠燈控制和多燈來回閃爍循環控制等實例,第五個單元為液體混合和鐵塔之光等。每個單元都以重要指令應用為主要線索,這樣對所學指令進行實際應用,逐一攻破,不但會牢固掌握,而且也學會了實際應用。
二、有效運用教學方法
在PLC課程教學上,尤其是PLC指令及應用、編程方法和實際應用等教學內容上,內容靈活,最適宜于采取雙邊互動式教學方法。為了搞好雙邊互動式教學,就要求我們教師在備課時把教材上靜態的知識轉化為課堂上動態的教學信息,并且在教學過程中要想方設法地創造出一個可以實現雙邊互動式教學的氣氛,通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式,有效地開展雙邊互動式教學。同時還要圍繞PLC課程“多變性”的教學特點,注重基礎,強化共性,即以一種型號PLC為主線,重點學習有關PLC共性的內容,如工作原理、波形圖、指令含義、編程原理等。同時也圍繞PLC應用“典型性”的教學特點,在PLC技術應用教學中,通過典型案例,如交通信號燈、鐵塔之光等,實施案例教學法,提高學生運用基本知識分析和解決實際問題的能力。同時針對“應用性”的教學特點,引入項目教學法,傳統的PLC教學及實驗模式是教師在課堂講解PLC的指令系統及編程,即邏輯推理,然后學生在實驗室做一些簡單的、基礎性的實驗,而一些典型的控制對象(如電梯設備、機械手等),要求學生運用PLC技術對工業自動化控制領域的實用控制系統,進行編程、接線和仿真調試,從而培養學生創新思能力。
三、在實踐中找到學習方法
PLC的應用不是簡單的驗證,機械的重復,目前,學生在實習時,只需將程序輸入,線路連接,然后觀察現象即可實成。這種不需動腦的實習是毫無意義的。在教學過程中,教師一般不直接給出實例的程序,而給出程序的框架,引導學生解決問題。首先在編寫實訓指導書時,我們教師應該根據企業對PLC技術人才的需求,結合學校實際設備情況,針對職業學校本課程教學特點和教學目標,在如何引導廣大學生在實訓中既動手又動腦上多下功夫。職業學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體,因此實訓教學同樣要做到因材施教,采取因人而異的分層教學,即按學生學習能力分組,確定每組不同的實訓目標,從而使成績好的和成績差的學生在實訓中,都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時間做完基本的實訓項目外,還要安排一定量的選修實訓項目和研究性課題,讓廣大學生自主選擇,教師現場指導,或者督而不導,從而促使學生自主地分析在實驗實訓中所遇到的問題,寫出實訓報告交教師評判,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目,如電梯、機械手等,還可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,每組采用不同的編程方法,如可以采用邏輯設計法,用基本位指令和定時器實成,也可以用順序控制法,用保護電路,置位復位指令式,順控制指令完成。讓學生積極參與,獨立完成程序編定,上機調試,再不斷完善。
總之,在實訓教學中,教師要成為學生的組織者,引導者,充分發揮學生的主動性,從實踐中找到學習的方法,從而培養廣大學生團結協作的職業素質和能力。
四、應有多媒體計算機輔助教學
教師可以借助多媒體制作電子教案,利用生動的畫面和動聽的音樂吸引學生的注意力,激發學生學習的興趣。例如講解交通燈控制程序時,學生對整個過程容易混淆,利用聲音和畫面,有利于程序的理解。
總之,只有通過大量的實訓,讓學生自己編程、實際接線和仿真調試,并對運行過程中的問題進行分析和改進,才能培養學生的創新思維和綜合應用能力,真正實現學生畢業后在PLC應用領域“零距離上崗”的教學目標。
參考文獻:
[1]田淑珍主編.可編程控制器原理及應用.北京:
機械工業出版社.
[2]亞龍實訓手冊.
篇5
Abstract: For higher professional colleges and universities, the engine bed electric control and PLC curriculum project needs the massive test installation. Because the funds are anxious, the majority quality colleges' and universities' test installation is very difficult to meet the needs. Therefore, uses the method which the PLC simulation software and the computer unify in solution curriculum project program debugging difficult problem, can receive the good effect.
關鍵詞: PLC仿真軟件;機床電氣控制與PLC課程;課程設計;程序調試
Key words: PLC simulation software; engine bed electric control and PLC curriculum; curriculum project; program debugging
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)02-0273-02
0引言
《機床電氣控制與PLC(可編程序控制器)應用技術》是職業技術院校機械類專業的一門十分重要的專業基礎課。由于這門課以解決實際生產中的具體問題為教學目的,能夠直接應用于生產實際,因此,在教學過程中課程設計部分就顯得尤為重要。我們在教學中實行理論教學與實際操作相結合的教學模式,課程設計以能力培養為主,綜合運用專業及基礎知識解決實際工程技術問題,增強學生的動手能力,使學生在學習理論的同時動手實踐,通過實際操作來分析和鞏固理論知識。應用PLC仿真軟件組織PLC的課程設計,可以更好的培養學生的PLC程序的調試能力,彌補教學資源緊張造成的課程設計單純以編程和答辯為主的教學狀態。
1課程設計存在問題
本課程的課程設計以PLC設計為主,題目以現代工程為背景,學生根據題目的應用背景及設計任務要求進行設計及調試。在設計過程中,程序編制完成以后,在程序調試時需要與真實PLC進行連線,觀察程序運行情況,然后反復修改程序,達到正確控制的目的。由于目前多數高職院校實驗教學設備緊張,幾個專業共用一個PLC實驗室,難免會出現在課程設計期間部分學生不能使用實驗設備進行課程設計的現象。因此,在沒有實驗室真實PLC設備的條件下,學生的程序必須另謀途徑進行調試。在這種情況下,如何尋找到PLC課程設計的突破口,來解決這一問題呢?通過教學實踐和探索,筆者認為利用PLC仿真軟件,結合機械系現有的計算機機房,可以輕松的解決這一問題,并取得顯著效果。
2CX-Simulator仿真軟件的特點
由于在教學過程中PLC部分以OMRON CPM系列 PLC的基本指令和應用為主,因此仿真軟件選取用與其相對應的CX-Simulator3.0仿真軟件,該軟件可以直接仿真OMRON公司生產的CS/CJ等系列PLC,但對CPM系列的PLC卻不支持,這與教學又發生沖突。由于CPM系列與CS/CJ系列PLC的梯形圖編程語言在很大程度上可以兼容,因此可選用其它途徑來進行使用。
3仿真PLC的編程和調試
OMRON仿真PLC的編程和調試是通過CX-Programmer3.0(CXP3.0)編程軟件和CX-Simulator仿真軟件一起進行的。具體仿真步驟如下:
3.1 創建程序及配置編程軟件首先啟動軟件CXP編程軟件,并新建一個項目,選擇要仿真的PLC的型號CPM2*(CPM1A)并編寫控制梯形圖程序。程序編好后,再改變PLC類型為CS/CJ類型。
3.2 激活并配置仿真控制器運行 CX-Simualtor1.9,出現一界面,上有兩個選項,前者Create a new PLC用于首次運行設定,后者 Open an existing PLC可用于再次運行。首次運行需要PLC進行設定,選擇Create anewPLC(PLC Setup Wizard。),設置LNGZ32向導將產生一個新PLC,點擊OK,將產生一個新文件夾,點擊下一步,選擇PLC CPU為CS1G CPU45,之后出現設置 PLC單元模塊型號的選項,其中:“00H CPU Unit (CS1G-CPU45)”是 CPU單元卡,“1FH Virtual Communications Unit”是虛擬通訊單元卡。
在 Unit Selection List選擇單元卡類型,選中后點擊 “
CX-Simulator連接界面。在Virtual選通訊協議 Controller Link,點 Connect連接,成功后 NETWORK指示燈變綠,記下缺省網絡地址 0、節點地址10以備用,點擊Close暫時關閉此畫面,如果執行File菜單下的Work CX-Simulator可重現 Connect(連接)與 Disconnect(斷開連接)的界面。再點擊如圖2所示界面的最左邊的運行按鈕,PLC便進入了運行監控狀態,這時 PLC面板上 RUN指示燈變綠,如圖 2所示。在調試 PLC程序時,如果發現梯形圖程序不能正確運行,就要檢查此按鈕或面板的 RUN狀態。至此,虛擬 PLC已完全進入運行狀態,學生可以開始調試 PLC程序了。
3.3 用 CXP連接 PLC仿真器PLC模擬器已成功運行后,打開要調試梯形圖程序,調試時,編程器 CXP3.0必須選擇與模擬器同樣的 PLC類型與 CPU類型,同時網絡類型選 Controller Link或 FinsGateway。點其右側的 Settings…,FINS目的地址填入模擬器連接后的地址 0、10并保存,以后打開此工程就不需再次設定。此時,若 PLC梯形圖已編輯好,就可以跟模擬器連接了,點擊快捷圖標“工作在線仿真(Ctrl-Shift-W)”,連接成功后,會自動出現下載對話框,可將程序下傳到 PLC,為開始調試程序作好準備。
3.4 模仿輸入跟 PLC相比,模擬器沒有真正 PLC的輸入端子,這可以用功能“設置”與“強置”設置狀態來實現。如模仿按下按鈕 0.0,對其鼠標右擊,先設置成 ON,再設置成 OFF,就相當于按下后又松開此按鈕,以此類推,學生就可根據手動控制整個過程的一些觸點狀態來接通或斷開程序進行調試。當程序執行結果不符合設計要求時,可以再次點擊 “工作在線仿真”快捷圖標,使程序離線并對程序進行修改,然后再下傳程序、運行程序、檢查運行結果或觀察具體程序執行情況,不斷循環上述步驟,進行程序調試,直至達到設計要求為止。在現實的工作環境中,PLC仿真軟件也在廣泛應用,由于仿真軟件不是真實 PLC,程序調試過程中不會真正操作現場設備,這有利于在實驗室沒有真實 PLC的情況下進行程序調試和對新人進行培訓。目前,部分公司正在利用PLC仿真軟件結合上位組態軟件,進行工廠生產仿真系統部分程序的開發。因此,讓學生早些接觸 PLC仿真軟件,無疑為以后步入相關工作打下基礎。總之,利用 PLC仿真軟件進行 PLC課程設計是可行的,能收到較好的效果。學生通過電腦上機,仿真實踐,可以很好地觀察和消化所學的理論知識,同時通過PLC仿真軟件實現人機交互,可以嘗試改變某些指令、程序,再觀察設計結果,能極大地調動學生的學習熱情,同時也解決了學校 PLC實驗設備緊張的問題。 實踐證明,通過仿真軟件組織課程設計的過程,使學生可以大大擴展自我學習的空間并在教學時間之外,使用自己的筆記本和臺式機電腦,通過對PLC仿真軟件的程序仿真,獨立學會更多的PLC的編程技術,為下一步進行畢業設計和畢業之后的實踐奠定良好的基礎。
參考文獻:
[1]程曙艷.短學期制下的PLC課程設計的探索[J].福建電腦,2006,(3).
篇6
確定過PLC教學項目之后,需要充分考慮班級學生的具體情況,依據PLC課堂教學目標,科學確定項目實施計劃。教師在PLC教學中實施項目教學法時,還需要對實施群體的范圍充分考慮;很多教師在實施的過程中,沒有充分考慮成績較差學生的認知水平和知識基礎,這樣就無法對所有學生進行充足的訓練。針對這種情況,在制定項目實施計劃時,就需要堅持因材施教的原則,除了考慮學生課業成績之外,還需要對個人能力水平進行考慮,制定出多種項目活動,來讓學生進行選擇,制定出這種科學的項目實施計劃方案,就可以有效完成教學任務。
2項目的實施
將PLC項目教學法實施計劃科學確定之后,需要結合具體情況對學生進行科學分組,然后實施項目。在項目實施工程中,為了促使每一個學生都參與到訓練過程中,就需要設置充足的時間,這樣項目教學法的目標才可以得以實現。在項目實施過程中,如果學生遇到了問題,首先要自我解決,如果解決不了,教師給予必要的指導和幫助,將出現問題的原因給找出來,尋求解決措施,促使項目順利的實施。我們需要特別注意的是,項目的實施,除了要對學生的實際操作實踐能力進行培養之外,還需要培養學生獨立思考的能力,遇到了問題自我解決。
3項目活動的評估
在PLC教學中運用項目教學法非常重要的一個環節就是評估和總結項目活動,這個環節需要教師和學生都參與進來。實施過項目教學法之后,結合實施情況和教學任務的完成情況,教師首先進行簡單的自我評估,然后讓學生結合自身情況對項目教學法的實施提出問題和意見,最終科學評估PLC教學項目活動,并且還需要收集和整理相關的評估資料,以便有效的指導以后的PLC教學。
4結語
篇7
關鍵詞:WinCC 教學仿真 PLC
中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(b)-0008-02
隨著科學技術的飛速發展,可編程邏輯控制器( PLC)已經成功取代傳統的繼電器控制系統,與集散控制系統(DCS)、現場總線控制系統( FCS)并稱為現代工業自動化生產的三大支柱。用組態軟件WinCC對PLC控制系統進行仿真僅需一臺PC機和一臺PLC,即能以動態的畫面直接展示程序執行過程,具有直觀、生動、成本低等優點。因而應用需求非常強烈。
1 現狀
電氣自動化專業所使用的實驗實訓設備都是從各教學設備生產廠買進的現成實驗實訓裝置,基本都是模塊型,而這些模塊也都是一些簡單的控制電路或模擬控制設備等,比如PLC方面的模塊也都是一些簡單模塊,例如交通燈的控制等,都是采用LED顯示負載,只是一個簡單的模擬,對學生起不到很好的鍛煉作用。
2 分析
利用Win CCM態軟件仿真可編程控制器的控制對象,在教學過程中,學生可將計算機仿真程序看作是被控對象,通過上位機組態軟件實現對PLC的實時控制。 同時,控制結果又可以在計算機屏幕上以仿真動畫形式直觀明了地顯示出來,從而極大地提高了學生的學習興趣,加深學生對該控制過程的理解。
3 設計PLC仿真教學系統
該文利用了工業監控用的組態軟件,設計開發出了一套適用于高職學生的PLC仿真教學系統。系統根據高職學生的能力要求和認知特點進行實訓項目設計,開發了不同難度層次的多個實訓項目,并將所有實訓項目集成于一個組態系統工程中,使得系統操作簡單、應用方便。
采用Win CC組態軟件可以開發多種實驗項目,下面就以運料小車為例介紹PLC仿真教學系統。
3.1 仿真系統組成
仿真系統控制器采用西門子S7-200系列 PLC。由于S7-200 本身具有功能強、價格低廉、可靠性高、使用方便等特點, 仍然被廣泛應用于小型工業自動化控制及教學過程中。
3.2 運料小車仿真系統控制要求
實現小車的自動運料方式與單動運料方式。自動運料過程則為單動過程的不斷重復。另外需組態兩個按鈕,停止按鈕與復位按鈕,停止按鈕用來控制小車在單動與自動運料過程中的停止。復位按鈕用來對小車進行復位,即使小車回到如圖所示的初始狀態下。
3.3 組態仿真畫面的設計
監控界面如下圖所示,畫面大小為800×600。
3.4 設計步驟如下
(1)新建一個名為“160310112”的單用戶工程項目。
(2)新建一個名為“160310112”的過程畫面,過程畫面大小為800×600,在過程畫面中添加如下元件,如圖所1示,保存畫面。
(3)所建內部變量以及內部變量類型如表1所示。
(4)過程畫面中四個按鈕的C動作程序代碼如下。
自動:SetTagDWord(“flag1”,1);
單動:SetTagDWord(“flag2”,1);
停止:SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“flag1”,0);
復位:SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“xiaochex”,0);
(5)打開全局腳本C編輯器,在腳本編輯器中新建2個全局動作,分別命名為dandong.pas和auto.pas,并分別添加觸發器dwl和ff。
(6)右擊工程文件名“160310112”,修改參數用戶周期1為100。單擊確定退出。
(7)通過設置計算機屬性來設置運行系統加載全局腳本運行系統以及圖形運行系統。單擊確定,退出。
(8)打開過程畫面,激活運行系統進行測試。
(9)運行結果如圖2所示。
4 結語
用于PLC課程實際的理論及實踐教學之中,經教師教學及學生的實驗實訓課程驗證效果良好,是可行的。
雖然搭建了基于WinCC的PLC教學仿真系統的實驗平臺,但圍繞著PLC教學仿真系統實驗平臺的工作才剛展開,對基于WinCC的PLC教學仿真系統的研究需要更深入。
參考文獻
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篇8
[關鍵詞]PLC技術及應用;模塊化課程;翻轉課堂;考核評價
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.40.173
伴隨著新課程改革的實施和信息技術的廣泛運用,教學理念的更新已經形成共識,如何運用信息化進行教學模式和學習方式的改革迫在眉睫。而PLC(可編程序控制器)是現代工業企業電氣化與自動化的重要裝置,在自動化系統集成和技術改造方面具有廣闊的前景。而教學內容的選取,教學過程的實施,直接影響教育目的和培養目標,既是培養人才素質、提高教育教學質量的核心環節,又是教育教學改革的重點和難點。為此我們對《PLC技術及應用》課程的教學內容、教學設計及考核方式進行了改革探索。
1 開展以企業真實任務為基礎的模塊化課程建設
通過對沈陽機床集團、特變電工沈變集團、新松機器人、東芝電梯等一些大型企業就企業用人需求、畢業生人才質量、企業文化等進行認真細致的調研,分析PLC技術應用崗位的人才需求標準,確定本課程所涉及內容在未來工作崗位的應用情況。在建設過程中以學院完善的網絡環境作為教學資源庫的基礎平臺。實施教學信息化體現“五化”平臺。即:教學內容數字化、教學教材立體化、教學實訓虛擬化、教學方法手段信息化、教學環境網絡化。
本課程以服務沈陽裝備制造類企業的PLC相關崗位能力需求為目標,按照產品制造、設備技術改造、設備維護等相關崗位能力要求,與企業共同開發PLC課程標準。通過基于企業真實工作過程的課程開發設計,如與沈陽機床集團中捷搖臂鉆公司電氣維修部合作,確定以組合銑床PLC控制任務為切入點,通過企業兼職教師和課程組專任教師共同設計教學內容與環節。課程設計理念如圖1所示:
圖1 課程設計理念示意圖
在與企業的深度合作過程中,與企業共同開發了組合銑床PLC控制、PLC控制的立體車庫控制系統、PLC在機器人中的應用、基于PLC在電力監控分布式系統的應用、辦公樓電梯控制等五個真實教學任務,在真實任務中將課程知識點按先易后難、循序漸進地貫穿起來。打破以傳統教材為主線的教學模式,如在五個教學任務中,了解企業的生產過程、控制工藝、企業文化等方面情況,掌握PLC的結構、基本編程、技術應用等方面知識,具備電氣安裝及相關輔助設備的施工調試能力,達到對專業新技術、新知識等方面的能力素質要求。五個項目教學內容覆蓋了從基本知識到專業技能培養的全過程;在教學培養過程中,學生自身能力也得到了提高;企業真實環境為學生營造了PLC技術職業氛圍,為學生可持續發展奠定良好的基礎。
2 學習知識在課外,內化知識在課堂的教學模式
在學院信息化建設過程下《PLC技術及應用》于2010年建立了網絡課程平臺,2014年《PLC技術及應用》網絡課程榮獲全國信息化大賽網絡課程一等獎。本課程充分利用網絡課程資源,要求“信息傳遞”是學生在課前進行的,學生根據教師每次課留的預習知識與問題(以下均以任務三 PLC的電機控制為例,教師在課前將給學生預留問題,如:用繼電器如何控制電機單相運行?如果是PLC又如何控制?其輸入點、輸出點與哪些元器件連接?熱繼電器如何連接?等相關問題),通過該網絡課程提供的各種課件(任務課件中的任務三 PLC的電機控制)、視頻(項目任務視頻中的PLC電機控制和授課視頻中的電機控制視頻)、在線互動等資源完成課前預習;而“吸收內化”是在課堂上通過互動來完成的,教師通過網絡提前了解學生的學習困難,在課堂上給予有效的輔導,同學之間的相互交流更有助于促進學生知識的吸收內化過程。課后學生通過訓練軟件(訓練軟件中的練習1電機控制)、在線測試(能力測試中試卷1、自我測試中的相關題)、在線互動等環節與教師和同學共同討論研究教學中的相關問題,整個學習過程如圖2所示:
這種課外自主學習,自定進度,整理收獲,提出問題,課內展示交流,協作探究,科學實驗,完成作業,教師巡視,一對一個性化指導的人性化學習模式,讓學生按照自己的步驟學習,教師給予學生一對一個性化指導,而網絡資源的提供有利于學生根據個人情況完成學習,夯實基礎,有利于預防學困生出現。
圖2 《PLC技術及應用》學習過程示意圖
3 結合課程特點開展多種形式的考核方式
本課程由五個真實的項目組成,在五個項目下又分成了十四個教學任務。本課程的總體考核方式為A(過程考核),而在各教學環節根據任務不同分別采用了A、B、C、D四種考核方式,其中:A為過程考核;B為項目考核;C為實踐和作品考核;D為結業測試。本課程中各考核方式具體分配如表1所示:
表1 課程考核方式分配表
考核方式[]考核形式說明[]本課程中考核項目
A過程考核[]主要對學習者的評判側重于平時學習狀態,過程考核分多次、多階段、多種類的測評,一方面督促學習者持之以恒地學習,另一方面幫助學習者拾遺分散的知識點[]任務一 可編程序控制器的組成、原理及性能指標
任務二 西門子S7-200系列PLC的數據類型、內部元件及基本指令
任務八 PLC順序控制系統的設計
任務十一 數據運算指令
任務十三 認識通信網絡
B項目考核[]通過學生參與課程項目,強調教、學、做結合的學習過程,以小組討論、項目成果和撰寫項目報告等形式開展考核,更多地強調他們的積極參與和思考力[]任務三 PLC的電機控制
任務五 交通燈控制系統的控制;自動配料控制系統的控制
任務六 自動軋鋼機控制系統的控制;自動售貨機的模擬控制;
任務九 LED數碼顯示的控制;液體混合控制系統的控制;
任務十 機械手的設計方法
任務十二 辦公樓電梯控制
C為實踐和作品考核[]滲透學生理論與實踐相結合的產物,全面反映學生實踐能力,達到高職辦學的最佳效果[]任務四 組合銑床PLC控制
任務七 PLC控制的立體車庫控制系統
任務十四 柔性制造控制系統
D結業測試[]課程全部講授結束后還要給學生進行一次綜合測試[]本課程中所有的知識點和技能點[BG)F][HT]
平時每個單元的成績將占總成績的70%;結業測試所占比重占總成績的30%。總評成績計算公式如下:
總評成績=[SX(]每個任務的成績×該任務的學時[]總學時(60h)[SX)]×70%+綜合測試成績×30%
隨著信息化進程的不斷加快,我們應該充分利用網絡資源對每一個學生的學習情況進行分析,根據學生反映出來的薄弱知識點,定向推送學習內容和測試題目,改革教學方式,有效提升學習效率。
參考文獻:
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篇9
武漢工程大學電氣信息學院湖北武漢430205
摘要:可編程控制器(簡稱PLC)是電氣和自動化類專業重要的課程,近年來在各行業得到了廣泛的應用。然而,目前的PLC教學普遍存在直觀性差、內容單調、理解困難等問題。將PLC仿真軟件應用于教學,貫穿于PLC硬件結構、指令應用、編程實例等教學環節,實現了控制對象實際運行的計算機仿真,使學生熟練掌握編程指令的運用,改善了教學效果。
關鍵詞:可編程控制器;仿真軟件;教學改革;計算機仿真
The application of simulation software in PLC teaching
Li Zicheng, Qin Shihong, Jiang Weihua
Wuhan institute of technology, Wuhan, 430205, China
Abstract: PLC is an important specialty course of electric and automation and has been widely used in various industries. However, PLC teaching has the drawbacks such as poor visual impressing, dull content, understanding difficulties and teaching effect. To solve above problems, the simulation software is applied to PLC teaching links such as hardware framework, instruction application and programming examples in this paper. The controlling the objects in the running process is easily implemented. Simulation teaching results show that the application of programming instruction is expertly mastered by students and teaching effect is obviously promoted.
Key words: PLC; simulation software; teaching reform; computer simulation
可編程控制器(PLC)具有可靠性高、編程直觀、維護方便等優點,在工業領域得到了廣泛應用。PLC技術與數控機床、工業機器人一起被稱為工業自動化的三大支柱。目前在電氣和自動化類本科專業中一般都開設了PLC課程。對該課程的講授一般在介紹PLC的一些基本概念的基礎上再選擇1~2種型號的PLC進行硬件和指令方面的講授。由于PLC是一門實踐性很強的微機類專業課程,純粹的課堂教學很難讓學生理解PLC內部的一些軟元件,如各種線圈和觸點。并且PLC側重于工業控制,一般的實驗教學只能滿足簡單的邏輯觸點控制,對復雜的控制系統無能為力。通過對近3屆學生的PLC教學改革,創造性地將PLC仿真軟件應用于課堂教學,不僅擴充了教學內容,而且通過仿真軟件豐富而形象的動態仿真使學生對PLC內部的軟件資源更加直觀地掌握,實現“所見即所得”,并且能夠實現各種復雜控制系統的PLC實例教學,從而大大提高了教學效果。
1教學模式
以三菱公司FX2N系列PLC為教學機型,在采用傳統的多媒體教學軟件對編程指令、編程實例講解的基礎上,再通過仿真實例加深對PLC工作原理、編程指令、編程方法的理解。學生通過自己編程進行實驗來實現PLC控制。
目前,在PLC教學中講授內容通常可以分為:PLC內部資源,PLC邏輯指令,PLC功能指令、PLC編程方法和PLC編程實例等幾個部分。在具體講授時,先對PLC的內部資源進行充分介紹,并可以結合先修課程單片機的內部資源與PLC來進行對比,從而加深學生對PLC內部資源的認識。此外,在對PLC的指令進行介紹時,按照先易后難的順序,結合PLC的內部資源分別對各種編程指令的助記符、功能、操作對象、指令格式等進行介紹。同時,在整個教學過程中,通過仿真軟件設計了仿真實例與教學內容對照表(見表1),從而達到熟練掌握PLC工作原理和編程指令的目的。
2教學仿真實例
PLC教學中,學生學習的難點主要是PLC內部資源的理解和梯形圖編程方法的掌握。以不同尺寸部件分揀控制系統為例,對整個仿真系統進行介紹,從而加深學生對PLC內部各種軟元件的掌握和PLC梯形圖程序實際運行控制系統的理解。整個仿真實例圖如圖1所示。其中上半部分為模擬實物圖,左下圖為梯形圖,右下部分為輸入輸出繼電器指示燈。
整個分揀控制系統原理如下:從漏斗出來的部件有大、中、小3種規格,通過傳送帶1向右移動,并通過傳感器加以識別,當傳送到傳送帶2后,大部件和小部件被推出機構推到下面的傳送帶3上,其中大部件向右傳動并送到右邊的大碟子中,小部件向左傳動并送到左邊的小碟子中;而中部件在傳動帶上繼續向右移動,并被機械手移動到右邊的中碟子中。根據控制要求,首先定義PLC的I/O分配表(見表2)。
根據控制要求編制PLC梯形圖并下載到虛擬的PLC中,并聯機仿真,通過控制右邊的按鈕,觀察指示燈和模擬實物的動作,可以很直觀地了解每一步的運行狀態。通過梯形圖中各觸點和線圈的狀態可以了解每一個繼電器的通斷和每條指令的具體用法,從而達到與實際控制系統相同的控制效果。
通過仿真軟件對控制實例講解,要求學生除掌握基本的PLC指令應用外,還要求學生自己獨立編制PLC梯形圖,實現控制系統的PLC模擬仿真,并作為課后作業完成,在后期的實驗教學和課程設計中,運用根據仿真掌握的PLC知識獨立進行實驗操作,相當于在理論和實驗之間加入了仿真環節,學生的實驗成功率大大提高。
PLC仿真軟件在課堂教學中的應用突破了傳統的PLC教學模式,將PLC的控制特點與仿真畫面結合起來進行教學,既豐富了PLC的教學內容,又大大提高了學生的學習興趣。該仿真軟件貫穿于PLC的所有教學中,在多媒體教學中以動畫方式再現PLC的控制過程及結果,既形象又直觀,大大增強了PLC課程的教學效果。從近3年的PLC實際教學效果來看,采用PLC仿真軟件進行課堂教學,豐富了課堂教學內容,提高了學生對PLC軟硬件資源的理解,使其較快地掌握了PLC控制的本質,學生的PLC編程技巧也大大提高,并為PLC實驗教學奠定了堅實的基礎。
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篇10
關鍵詞:PLC器件;CPT;教學實踐;CXP
中圖分類號:G64?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0208-02
一、引言
PLC(可編程控制器)作為通用工業控制計算機,在工業控制領域實現了從無到有,從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍;在功能上實現了由弱到強,由邏輯控制到數字控制的進步;在應用領域實現了從小到大,從單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。目前,PLC成為工業控制領域的主流控制設備,在世界各地發揮著越來越大的作用。這不僅體現在其應用普及方面,也體現在其新產品的開發速度上,更體現在對相關技術人才的大量需求上。
在就業競爭激烈的今天,掌握PLC應用技術是從事工業控制研發技術人員必須擁有的一門專業技術。但是,目前對PLC技術的教育還很落后,許多相關專業的高校畢業生對此知之甚少,許多學生到工作崗位后不得不進一步補充這方面的知識。計算機技術是與PLC技術緊密相關的,因此,對于計算機專業的本科畢業生,使其具備一定的PLC基本知識,并能完成一些簡單的實際工程,這一方面可以完善學生的知識結構,拓展學生的思維方式,提高學生的就業素質,從而有利于學生更加順利的走向社會、服務于社會;另一方面,有利于拓寬學生的就業渠道,使學生更易于為相關專業領域所接納。
基于此,計算機學院計算機工程系對本系專業做了富有前瞻性的調整,在計算機技術專業的基礎上設立了新的專業方向——計算機控制,其中《PLC器件及應用》課是該專業方向的核心課程之一。
二、《PLC器件及應用》課的教學實踐
《PLC器件及應用》課作為計算機專業計算機控制方向的核心課程之一,對于它的教學,其工程實踐性要求是很高的。
1.教學實踐一。考慮到《PLC器件及應用》課程的工程實踐性,最初采用工程實用性較強的教材《PLC應用開發技術與實踐》,且只安排了48課時理論教學。《PLC應用開發技術與實踐》是一本實用性教材,它以西門子公司的S7-200系列,OMRON公司的CQM1系列,三菱公司的FX2N系列和華光公司的SU-6B系列PLC為例,首先,把PLC分為硬件和軟件兩部分分別進行介紹,然后綜合起來介紹整體的控制系統,最后遵循從簡單到復雜的順序安排許多PLC在不同行業中的具體的工程實例以引導學生從理論到工程實踐的轉換。通過實踐教學發現以下問題:首先,對于《PLC器件及應用》這樣一門實踐性很強的課程,僅采用傳統的純粹以課堂講授為主的教學方法是不恰當的,雖然選用了工程實用性較強的《PLC應用開發技術與實踐》這本書作為該課程的教材。其次,教材選擇有問題。《PLC應用開發技術與實踐》的確是一本工程實用性很強的教材,但要通過選用它作教材以填補該課程教學的實踐性要求是不合適的。該書不適于做教材,做輔導參考書應該是比較好的選擇。第三,課時安排有問題。只安排理論課而沒有安排實驗課使這門實踐性很強的課程失去了實踐的意義。以上問題的存在,使得實際教學效果并不象預設的那樣理想。學生最終反應只是知道有PLC器件,問到具體知識時就顯得有些愣懂,不知所措。
2.教學實踐二。為提高PLC教學效果,學院專門建立了PLC實驗室。PLC實驗室中安排有20臺套OMRON公司的CPM2A系列PLC實驗箱。為加強《PLC器件及應用》課的實踐性,為克服以前教學中的問題,在教學中,給該課程安排了24課時的理論課教學,8課時的理論實驗課以及32課時的PLC獨立實驗課,并通過調研將教材改換為由江秀漢、湯楠等編寫,西安電子科技大學出版社出版的《可編程序控制器原理及應用》(第二版)。這種設計安排經實踐教學,證明是很有效的。由西安電子科技大學出版社出版的《可編程序控制器原理及應用》是以日本OMRON公司的新型PLC CPM2A系列為主線,系統的介紹了可編程序控制的基本原理,指令系統,PLC網絡系統及PLC控制系統的設計方法,介紹了CPT,CX-Programmer等計算機輔助編程的應用。最后對國內外常用的PLC器件作了簡單介紹。由于該教材所講PLC系列和PLC實驗室的實驗箱中所用的PLC系列相關性很強,這就為整個教學內容的安排創造了良好的前提條件。首先,由于理論課僅安排24課時,而教材中涉及的相關內容又較多,因此理論課講解就應該有所側重,比如在講解第四章(指令系統)時,就點到為止,而不應象講匯編語言指令那樣細講。另外,對于第五章(編程監控設備及其應用),這章主要與上位機輔助編程環境(如CPT,CX-Programmer等)相關,不講解該章。這樣一來就省出許多課時用于其他章節的講解。其次,對于8課時的理論實驗課,結合上位機輔助編程環境CPT,結合PLC實驗箱僅用2課時完成對教材第五章(編程監控設備及其應用)的教學。另外6個實驗課時,結合教材第四章(指令系統)安排一些訓練題目,學生通過這些題目的實踐訓練達到對PLC指令系統及上位機輔助編程環境CPT的熟悉掌握,并對梯形圖編程及助記符編程有切身的理解。最后是32課時的PLC獨立實驗課。PLC獨立實驗課,采用實驗箱配套的上位機輔助編程環境CX-Programmer 4.0版,主要完成了實驗箱上設計的6個工程實驗。首先安排了8個課時讓學生結合已熟悉的編程環境,通過題目“搶答器的設計及實現”的完成達到對實驗箱上的實驗環境,實驗箱的連線操作以及編程環境CX-Programmer的熟悉掌握,達到對實驗軟硬件環境有了切身的感受和理解,為完成后續實驗樹立了自信心。事實上,后面實驗學生表現熱情﹑認真。完成實驗后,許多學生感覺很有成就感。
三、《PLC器件及應用》課的教學探索思考
1.課程的工程實踐性必須落到實處。《PLC器件及應用》是工程實踐性很強的課程,因此在教學安排上應該偏重于工程實踐訓練。目前,除了已經購買的20套實驗箱,由幾位相關教師開發了10套實驗箱以補充實驗室設備,結合8課時實驗及32課時的獨立實驗課是能夠滿足該課程的實踐性要求的。
2.明確教授對象是計算機專業的本科生。《PLC器件及應用》課程是針對計算機專業的本科學生開設的,因此講授課程中一定要考慮其與計算機專業的相關性,既要考慮教學對象已有的與PLC器件相關的計算機知識,也應考慮教學對象后來要學的相關知識,從而使得學生既達到對PLC學習的目的,又使得該課程的教學具有承前啟后的效果。《PLC器件及應用》課是面向計算機專業本科大三開設的,《單片機原理及應用》課與其同時開設,而《微機原理》課剛開過。由于PLC器件是建立在單片機之上的一種產品,很多PLC器件內部就使用了單片機,因此,在教學中,引入單片機的相關內容,引入微處理器、單片機與PLC器件的比較內容,強化說明PLC的應用領域及其在工業自動化控制中的重要應用,引導學生學習PLC器件的興趣及主觀積極性。
3.教材的選用上要結合計算機專業。選用西安電子科技大學出版社出版的《可編程序控制器原理及應用》(第二版)作教材,雖然該書不是專門針對計算機專業編寫的,但在該書的第一章(概述)中很好的把PLC器件與繼電器控制,微型計算機,單片機以及集散系統進行了比較說明,因此上課時只要再做適當的增減調整可以基本達到預期目標。當然,隨著后面教學的深入,可考慮自己編寫教材。
4.進一步加強獨立實驗課。對PLC器件的學習必須上升至獨立完成一個控制系統,而對于控制系統就不僅要掌握一定的編程技術,還需要知道如何針對實際應用選擇合適的PLC器件型號,并對其進行資源配置。目前,已在原有實驗箱的6個配套實驗基礎上,也開發了一些新的實驗題目,并在實驗中引入組態軟件,從而進一步豐富了獨立實驗課的內容。后面還要結合實驗箱努力開發設置一些相關的課程設計,從而讓學生在系統級上掌握PLC器件。
四、結語
《PLC器件及應用》課屬于計算機科學與技術學科下的二級學科計算機控制技術方向的一門重要課程,對該課程的教學目前仍處于探索階段,隨著今后教學實踐的不斷深入,還是應該在該課程的實踐性上下功夫,比如實驗設備的及時更新,整個課程課時的進一步優化,合理的安排相關課程的教學層次等。
參考文獻:
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