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PLC实训教学中存在的问题与对策

PLC是可编程控制器的简称，是以编程软件来改变控制过程的自

动控制装置,是电气和机电类专业中应用型的专业课。课程目标是

让学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能,具有可编程

控制器和变频器技术的基本应用能力,能对简单的可编

程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护,满足生产现场可

编程控制系统应用的需要。根据PLC课程所学指令条数较多，程序设

计较为复杂的特点,采用以实践操作为主的实训教学,通过对程序

的反复运行和调试来掌握PLC技术。实训教学在培养学生掌握职业技

能的同时,也注重专业能力、方法能力和社会能力等关键能力的培

养。在PLC实训教学中，存在指令条数多难以理解和PLC设备不

足、学生操作时间短等问题，关键在于提高学习效率和学习质量,

培养学生的自学和发现问题、解决问题的能力。

模拟职业情境,采用项目教学

PLC存在上百条指令，传统的教学以介绍指令概念和功能为主,

并应用指令进行程序的编制,学生在学习中难以理解繁多的指令,

更难以熟练应用指令进行编程。因此,为了更好地让学生理解与接

受知识,可以采用项目教学法,将教学大纲中规定的若干教学内容

转化为若干个教学项目,以学生及其行为为中心,围绕项目组织和

展开教学,使学生直接参与项目的全过程。项目课题的选题要切合

学生实际,由浅入深,循序渐进,而涉及的指令就穿插在项目
中,让学生在做中学,学中做。具体的课堂教学设计与实施详见表

1。

课后任务实施,运用仿真软件

PLC的任务实施能否成功，关键在于程序的反复调试和运行。很

多学生在PLC的学习过程中产生了浓厚的兴趣，但PLC设备的不足限

制了学生在课余时间的实践和研究。没有设备无法进行程序的调

试,学生也就无法验证所设计的程序是否正确,这就需要通过仿真

软件来模拟程序的运行。利用仿真软件Version2.0在家就能轻松

地调试程序,感受PLC控制的无穷魅力,仿真软件的操作界面如图1所

示。课后习题以课程设计的形式来布置,每周每个小组完成一个项

目设计。课题是二选一,如较简单的密码锁控制和较复杂的洗衣机

控制,小组的成员可以根据自己的能力选择课题合作完成,具体包

括以下几个环节:任务内容搜集;分配输入输出点;绘制控制接

线图;程序的编制与调试。最后,每周汇总点评一次,组长汇报

小组的完成情况,组员补充讲解任务实施过程中遇到的问题和解决

方法,共同探讨其他小组提出的问题。通过运用仿真软件,极大地

调动了学生的学习积极性,也弥补了设备不足存在的问题。

结合校园网络,实施远程监控

仿真软件的使用解决了学生程序模拟调试的问题,能在仿真界

面中直接观察到输入输出信号之间的关系,但对于较为复杂的控

制,如数模转换、步进电机转速的监测等,就无法在仿真界面中

显示出来，这就需要用到远程监控技术。随着PLC技术的发展，
可编程控制器和其他工业控制计算机网络形成大型的控制系统是可编

程控制器技术的发展方向，因此，在PLC实训教学中，要打破时间和

空间的束缚,借助多媒体和校园网的网络平台,形成远程监控系

统。采用现场总线和以太网相结合的通信机制,可将PLC实训场室

中的现场数据高速传至监控计算机进行分析管理。主站采用PLC模

块,运用以太网模块控制和链接主站，从而实现远程控制PLC设备、

调速变频器设备和伺服电机设备等。并通过以太

网将数据送到上位机监控系统进行分析,同时可将上位监控机发出

的指令送至远程设备控制器。图2是变频器监控画面。通过远程

监控系统,教师可以通过上位机的监控软件监控学生工作任务的执

行情况,学生可在家中或学校的机房进行操作。

学生分组合作,具体项目调试

在学生完成了10个项目之后，可以进行为期一周的PLC综合训

练,进行物料传送分拣系统的安装与调试，将所学的PLC技术应用到

实际的生产中来。以6人为一组,每组准备如下材料:PLC模块、

变频器模块、电源模块、皮带运输机部件和计算机等各一套,物料传

送分拣系统安装录像资料一份,安装工具和连接导线一套。学生分

组合作,完成以下任务:(1)按设备组装图组装物料传送分检系统

设备;(2)按照已经给出的气动系统图连接物料传送分检系统的气

路;(3)按物料传送分检系统的工作要求画出电气原理图并连接电

路;(4)根据物料传送分检系统的工作要求编写PLC控制程序和设置

变频器参数；(5)调试物料传送分检系统和控制程序,达到项目任务
拟定的工作要求和技术要求。

教师主要对学生进行引导和启发,并进行通电调试前的检查。

在不断的调试修改中,学生完成项目任务,很好地培养了学生的团

队合作精神和解决问题能力。另外,PLC实训教学