plc教学范文
时间:2023-04-04 18:18:39
导语:如何才能写好一篇plc教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
plc整体实践教学主要包含两大部分:线路的安装调试和程序的编写。线路安装调试有很强的规律性,输入接线满足于PLC输入地址端口-输入信号元件-输入信号电压形成回路,输出接线满足于PLC输出地址端口-输出信号负载-负载供电电压形成回路即可。以自动售货机为图1所示。
PLC程序在其自动控制专业课程中难度应算比较容易的,但社会实践反馈相关技能人员仍短缺,原因在于在校学生对其学习积极性欠缺,对编程类课程有抵触心理,所以PLC教学应从提高学生兴趣、采用从简到难的教学方法。
1 如何提高学生学习兴趣
PLC教学第一步,让学生明确PLC在工业生产中的作用,除文字介绍外,最好配以多媒体视频,将工业生产中PLC不同控制实例系统的展现出来,学校若配有自动化生产线实验室,在PLC开课之前可以先设置一次自动化生产线观摩课程,将PLC控制自动化生产线的供料、加工、分拣、输送、入库等环节一一展示一遍,让学生认识PLC的重要性与提高学习积极性有很大帮助。
2 实践内容从简到难
学校在开设PLC教学之前应已开设电气控制相关课程,对于电机的各种控制线路都已比较熟悉,PLC编程学习的前驱内容可设置为由简单的电机控制控制线路转换成PLC梯形图,比如电机的连续运转、正反转等,每条新指令的学习要配有相关的控制事例,最好可以通过实验箱或者实验台将功能实现出来;系统编程实践也要采用从简到难的顺序进行,可进行:(1)艺术灯的控制(可设2~3个小项目);(2)电机星三角降压运行控制;(3)通风机的监视控制;(4)四路抢答器控制;(5)定时搅拌机控制;(6)水塔水位的控制;(7)十字路通灯的控制;(8)机械手的控制;(9)邮件分拣控制(大小球分拣控制);(10)刀库捷径方向选择控制;(11)物料混合控制;(12)四层电梯的控制;(13)四级传送带的控制;(14)装配流水线的控制;(15)化学反应过程控制。
实践项目编程方法可分为:(1)低压电器电气控制原理图转换梯形图设计:学生在接触PLC之前,一般都已开设过电机控制课程,可以将电机控制线路中的开关触点转换为输入触点,将负载线圈作为输出点进行转换,比如电机正反转、电机星三角降压启动等;(2)时序图设计:多个输出信号受不同时间段控制(十字路通灯);(3)顺序控制设计:输出模块动作按照一定的顺序规律动作(物料混合);(4)逻辑分析设计主要用于组合逻辑问题的程序设计:对控制任务进行逻辑和综合,将控制电路中的元器件的通断状态作为输入信号进行逻辑组合(通风机监控系统);(5)经验设计:对可以凭借各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验进行编程(电机顺序启停)等方法,项目可根据学校课时安排选择,项目实践包含线路安装调试和程序编写两大部分。
3 教学方法
实践过程分组进行,设置2~3人一组。教学方法采用六步教学法:(1)教师下达教学实践任务书,可为具体任务,也可为只需满足相应控制要求,学生自行设计控制过程,还可以为控制过程的视频或控制任务实现的图片;(2)学生对设计任务查阅相关资料并进行讨论;(3)方案确定:学生根据讨论的结果选择合适的方案;(4)方案实施:将方案在实验箱或试验台上实现出来;(5)结果展示:将任务效果展现出来,并做以对比;(6)教师点评:教师将每组同学的实际过程及成果全部点评一遍,存在的优点缺点一一指出,并进行评比。根据项目实施的简易程度可设置小组互检互评环节,小组之间相互检查,指出对方的不足,也可相互之间设置故障进行排故,这样可起到互相督促,共同提高的目的。
篇2
笔者通过到企业走访一线工程师,与企业专家共同分析从事某个岗位的技术人员职业成长路线,知识与能力要求,明确现阶段毕业学生与岗位要求的差距,收集企业典型PLC控制实例,学院指定教学计划与校本教材,进行从“车间即工程,作业即企业项目”的项目引导模拟教学,结合苏州博实机器人技术有限公司与珠海汉迪自动化有限公司的实际案例和设备,通过项目教学全面提升学生的知识、技能、职业素养等综合能力。职业院校学生的知识基础薄弱,在学习专业理论课时容易产生抵触和畏难情绪,而PLC的学习需要有一定基础的电力拖动专业知识,所以自动化控制编程是一个综合学科,对设计人员要求较高。如果采用传统的教学方法先讲理论再去实习往往效率不高。因此在项目设计过程中,应循序渐进地加入动手调试操作的内容,如在电动机点动控制项目之后可以先加上自锁条件,实现联动,再引入互锁,实现正反转。在掌握了此知识点后再继续加深难度,设计自动伸缩门的控制程序。在每个阶段的项目任务中,要注意学生的掌握程度,注意调节教学进度,如此循序渐进,让学生在不断进步的同时,充分体会到成功感。由此激发学生的求知欲,让学生带着在课堂时间能解决的、经过精心设计的问题进行实习项目,教师在巡回指导的过程中针对学生提出的疑问给予解答,使学生理解实习项目的专业知识点,体验企业实际工作过程,这样学习效果将有很大的提高。
项目教学,要通过咨询(教师布置工程项目任务,学生收集资料)→决策(师生共同分析案例,讨论解决方案)→计划(设计工作共层,确定工作步骤,拟定检查与评价标准)→实施(学生完成工作任务,共同分析并解决问题)→检查(学生演示并介绍完成过程,教师检查并提出建议)等过程完成组织教学。项目教学的评价办法,不仅要关注学生的学习结果,更应该关注完成学习任务的全过程,注重过程评价,做到形成性评价与终结性评价相结合,更多地关注学生自身的发展,激发学生潜在的学习动力。教改后的课业评价方案改变了以知识积累和考试为主的终结性评价方式,实施了“知识、能力、素质”三位一体的综合评价。成绩评定由平时成绩、过程考核和期末考校成绩三部分组成。平时成绩主要考核包括课堂提问、讨论、练习、作业、思考题等。过程性考核依据学生在教学项目完成过程中的资料收集、方案计划、实施过程、实施结果、团队合作、工作态度等情况评定等级。在每个项目完成后,学生按照评分标准自检、互检,教师评价,这样学生能充分了解自己的专业水平和可提高的方面。期末综合考核再依据学生完成考核项目的设计与操作结果进行综合评定。这样评价较为客观,也能调动学生学习的主动性、积极性。
二、教学资源准备及教学组织
篇3
【关键词】PLC课程;一体化教学分析;教学实施、课程考核评价
1 一体化教学分析
1.1 PLC课程的特点
PLC课程特点:一是指令多:掌握这些基本指令和部分常用的功能指令的应用,是实现PLC自动控制的必要条件;二是实践性强:PLC 课程具有与生产实际紧密联系、运用知识的覆盖面较宽等特点, 是强电与弱电的结合、电气学与计算机技术的结合和与生产工艺过程紧密配合的一门专业课。
1.2 学生分析
中职学校授课对象是初中毕业生,学生基础较薄弱,有些学生平时学习自觉性较差,学习基础理论较吃力,分析和知识运用的能力较弱,缺乏学习目标,学习兴趣,这些差异使PLC教学难度增加。在PLC课程和学生双重问题的冲击下,技校教师的教学难度大大增加。作为中职学教师,如何化解这些问题,激发学生对PLC课程的学习兴趣,并发挥学生的主动能动性,提高教学质量,是当前教学的主要任务。
2 一体化教学实施探索
在一体化的教学模式中为了突出学生能力的培养训练,就是要像在企业里一样,只给学生任务要求、说明或样板,让学生用所学知识,完成工作任务, 然后由全班同学和老师做出评价。所以在实际教学中也以此为主线来教学,多种教学方法相结合帮助学生学的好,做的更好。
2.1 分散理论教学时间,实践教学贯穿课堂始终
以前我校在教学安排上PLC 课程的理论和实操是分开讲的,在实操课上学生比较活跃,而在理论课上学生表现出厌学的情绪,为了改变这种现状,我校根据教学实际,推行一体化教学,理论教学和实际动手设计、安装、检测、调试等贯穿整个教学的始终。例如:项目:运货小车自动往返控制线路的安装调试时,我引导学生,观察它的组成部分,需要哪些元器件。讲解元器件基本知识,同时问学生如果要你去采购时要采购那些部件?凭什么去挑这些部件?你认为你挑的是最好的吗?带着一连串的问题,学生就会自己去读有关理论知识了。这样学生在“用”中“学”, 老师在“学”中“教”, 学生在应用中也掌握了需要的理论知识,这种方式学生很喜欢,解决了以前师生都累的问题。
2.2 以工作过程为导向,以项目任务为载体,理实一体化教学
2.2.1 创设与现实相关的问题情境,激发学生的好奇心
PLC中有关的基本指令的学习是比较枯燥的,为此,我在教学中常常创设一些与现实生活相关的问题情境,让学生了解其在现实生活中的用处,激发学生的好奇心。例如在讲解基本指令时可以创设以下情境:播放智力抢答竞赛的视频,最后聚焦到抢答器上,告诉同学们抢答器用到了以上基本指令,同时展示用PLC做成的抢答器,告诉同学们,认真学习好以上指令,我们就每人做一个抢答器。以此激发同学的学习自信心。
2.2.2 在问题情境中,教师调动学生的积极性
问题情境创设之后,学生对将要学习的内容有了一定的好奇心,这时就需要教师的引导,调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识,发挥主观能动性,做到发现问题、提出问题、分析问题、解决问题。学生作为课堂教学的主题根据教师提供的条件明确探究目标,思考探究问题,掌握探究的方法,敞开深究的思路交流探究的内容,在教学中常常有优秀的学生编的程序和老师编的程序不一样,简单并且运行正确,这样就更能激发他们的学习兴趣。在上述制作抢答器的教学单元中根据已有的问题情境,我进一步引导学生进行一下探究:请同学们观察抢答器的数字显示的情况,(将视频聚焦数显7段码的8字),数字0~9是怎样显示的?a~g段分别在显示几的时候亮?同学回去自己查阅资料、解决问题,为下一课做准备(有心的同学就会自己通过上网、查书等途径找到答案,下一节课可以跟同学炫耀,也有同学答案不正确老师及时更正)。
2.2.3 提供机会,培养学生的探究意识和能力
在问题情境中,学生的好奇心逐步上升,思路开阔,思维火花闪现,这时教师要给同学提供尝试的机会,教师可用提问的方法了解同学编程的意图和思路,检查程序,在保证安全的前提下让同学尝试。
2.2.4 注意问题的分解,“小步子”解决问题
在设置课题时,我将一个复杂的整体问题分解成几个子课题,让同学稍加尝试就能解决,也就是让同学“跳一跳能够得着”,切记一节课就一个课题,同学10分钟还不能解决可能就没有兴趣了,在设置子课题时,要注意培养学生分解问题的能力,为学生独立解决问题打下良好的基础。
学生在分组活动中,通过小课题的培养,会逐步恢复自信心,会乐于解决老师提出的问题,会发现PLC是一门非常有意思的课程,通过它可以控制机械部分、可以控制电器部分;也可以控制气动或者液压;它的信号来源可以是按钮;也可以是各种传感器。例如,“一键启停”可以分别用跳转CJ、交替ALT、上升沿脉冲PLS、反转NV等指令来实现。可以让同学根据自己的喜好自由发挥。PLC的精髓就是“同一个问题,可以有多个解决方案”,如何编辑,编程者的习惯、各种方法之间没有优劣之分,只要能解决问题就是正确的,我在这里注重培养学生的创新能力,在此采用理实一体化教学法,使学生的被动学习变为主动学习,真正掌握这门技术。
2.3 一体化课程考核评价
为了实现对学生的团队合作精神、创新意识和综合实践能力的培养, 考核是检验教学效果的手段,评价是对学生学习的促进。考核评价体系主要是建立在对学生参与教学、完成项目任务情况、工作态度、创新过程的考核, 考核评价体系兼顾教师评价、学生自评、学生互评,考核形式为形成性考核,
总之,在以学生为主体,教师为主导的一体化教学模式中,课堂变的生动活泼,学生学习的热情有所提高,每个学生的潜能都得到了充分的发挥,培养了学生的自我意识、竞争意识、创新意识,促进他们在人格、意志、身心、体魄等方面的健康发展,为踏入社会参加工作打下坚实的专业基础。
参考文献:
篇4
[关键词]PLC控制;实训教学;多媒体教学
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是计算机技术与传统的继电器――接触器控制技术相结合的产物,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,而克服了继电器――接触器控制系统中机械触点的接线复杂,可靠性低,灵活性差等缺点,PLC技术已成为现代控制技术的重要支柱之一,随着我国经济的发展和科技的进步,机械行业已经从机械化向智能化方向发展,加工手段已经由技术型向智能型转化。原来有继电器控制的生产设备,因其控制装置体积大、耗电多、可靠性差、改变生产程序不方便等缺点已不能满足产品多元。可编程控制器的问世很快受到工业控制界的欢迎,并得到广泛应用,同时相关人才欠缺,因此我们就要求学生除掌握基本的专业理论知识外,通过学生的实践技能,让学生在校期间操作技能达到符合企业生产的实际需要,这就决定了我们职业学校的教师一定要根据本课程不同教学内容及其特点,采取不同的教学方法。我院为满足教学需要,提高教学质量,作为职业学校更应该适应时代的要求,加强对电类学生的PLC实训教学,添置了一整套PLC实训设备,给老师和学生提供了一理想的实训条件,我做为一位职院实习的教师,谈几点关于PLC实训教学的想法。
一、注重专业基础实训
部分学生学习基础都较差,从而导致本课程教学基础薄弱,教学难度很大。我学院在这方面有自己的模式和特色,在实训教学中,首先进行基础性训练,如照明线路,机床控制线路的安装,在电工板上实际布线,然后进行检查,排故等综合操作训练,使学生有形象,直观的感悟认识,然后由浅入深地引入PLC应用技术的教学内容。PLC是按用户的控制要求编写程序进行的,而程序的编写是用一定的编程语言把任务描述出来,教学中是采用梯形图这种图形语言,它沿用的传统的继电器――接触器控制中的触点、线圈等图形符号。学生在学习时,因为PLC与机床控制线路的相似之处,比较容易理解,便于学生理解掌握,而且还降低了教学难度。在实训前都是经过一段理论的学习,理论与实训如何衔接,在理论够用的条件下,突出实训教学,这就对教学提出了较高的要求。首先教师要精心编排,设计实例,从易到难,由单一到综合,全部教学内容分成五个单元,第一个单元是编程软件的使用,第二个单元以电机的点动、电机的连续控制,电机的连续控制、货物传送控制系统,第三个单元为抢答器系统,第四个单元为红绿灯控制和多灯来回闪烁循环控制等实例,第五个单元为液体混合和铁塔之光等。每个单元都以重要指令应用为主要线索,这样对所学指令进行实际应用,逐一攻破,不但会牢固掌握,而且也学会了实际应用。
二、有效运用教学方法
在PLC课程教学上,尤其是PLC指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,内容灵活,最适宜于采取双边互动式教学方法。为了搞好双边互动式教学,就要求我们教师在备课时把教材上静态的知识转化为课堂上动态的教学信息,并且在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。同时还要围绕PLC课程“多变性”的教学特点,注重基础,强化共性,即以一种型号PLC为主线,重点学习有关PLC共性的内容,如工作原理、波形图、指令含义、编程原理等。同时也围绕PLC应用“典型性”的教学特点,在PLC技术应用教学中,通过典型案例,如交通信号灯、铁塔之光等,实施案例教学法,提高学生运用基本知识分析和解决实际问题的能力。同时针对“应用性”的教学特点,引入项目教学法,传统的PLC教学及实验模式是教师在课堂讲解PLC的指令系统及编程,即逻辑推理,然后学生在实验室做一些简单的、基础性的实验,而一些典型的控制对象(如电梯设备、机械手等),要求学生运用PLC技术对工业自动化控制领域的实用控制系统,进行编程、接线和仿真调试,从而培养学生创新思能力。
三、在实践中找到学习方法
PLC的应用不是简单的验证,机械的重复,目前,学生在实习时,只需将程序输入,线路连接,然后观察现象即可实成。这种不需动脑的实习是毫无意义的。在教学过程中,教师一般不直接给出实例的程序,而给出程序的框架,引导学生解决问题。首先在编写实训指导书时,我们教师应该根据企业对PLC技术人才的需求,结合学校实际设备情况,针对职业学校本课程教学特点和教学目标,在如何引导广大学生在实训中既动手又动脑上多下功夫。职业学校是一个学生学习基础、动机和习惯差异很大的群体,因此实训教学同样要做到因材施教,采取因人而异的分层教学,即按学生学习能力分组,确定每组不同的实训目标,从而使成绩好的和成绩差的学生在实训中,都能够得到相应的锻炼和培养。除要求学生在规定时间做完基本的实训项目外,还要安排一定量的选修实训项目和研究性课题,让广大学生自主选择,教师现场指导,或者督而不导,从而促使学生自主地分析在实验实训中所遇到的问题,写出实训报告交教师评判,师生共同找出问题的解决办法。对于大型的实训项目,如电梯、机械手等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,每组采用不同的编程方法,如可以采用逻辑设计法,用基本位指令和定时器实成,也可以用顺序控制法,用保护电路,置位复位指令式,顺控制指令完成。让学生积极参与,独立完成程序编定,上机调试,再不断完善。
总之,在实训教学中,教师要成为学生的组织者,引导者,充分发挥学生的主动性,从实践中找到学习的方法,从而培养广大学生团结协作的职业素质和能力。
四、应有多媒体计算机辅助教学
教师可以借助多媒体制作电子教案,利用生动的画面和动听的音乐吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣。例如讲解交通灯控制程序时,学生对整个过程容易混淆,利用声音和画面,有利于程序的理解。
总之,只有通过大量的实训,让学生自己编程、实际接线和仿真调试,并对运行过程中的问题进行分析和改进,才能培养学生的创新思维和综合应用能力,真正实现学生毕业后在PLC应用领域“零距离上岗”的教学目标。
参考文献:
[1]田淑珍主编.可编程控制器原理及应用.北京:
机械工业出版社.
[2]亚龙实训手册.
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.
关键词: PLC仿真软件;机床电气控制与PLC课程;课程设计;程序调试
Key words: PLC simulation software; engine bed electric control and PLC curriculum; curriculum project; program debugging
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0273-02
0引言
《机床电气控制与PLC(可编程序控制器)应用技术》是职业技术院校机械类专业的一门十分重要的专业基础课。由于这门课以解决实际生产中的具体问题为教学目的,能够直接应用于生产实际,因此,在教学过程中课程设计部分就显得尤为重要。我们在教学中实行理论教学与实际操作相结合的教学模式,课程设计以能力培养为主,综合运用专业及基础知识解决实际工程技术问题,增强学生的动手能力,使学生在学习理论的同时动手实践,通过实际操作来分析和巩固理论知识。应用PLC仿真软件组织PLC的课程设计,可以更好的培养学生的PLC程序的调试能力,弥补教学资源紧张造成的课程设计单纯以编程和答辩为主的教学状态。
1课程设计存在问题
本课程的课程设计以PLC设计为主,题目以现代工程为背景,学生根据题目的应用背景及设计任务要求进行设计及调试。在设计过程中,程序编制完成以后,在程序调试时需要与真实PLC进行连线,观察程序运行情况,然后反复修改程序,达到正确控制的目的。由于目前多数高职院校实验教学设备紧张,几个专业共用一个PLC实验室,难免会出现在课程设计期间部分学生不能使用实验设备进行课程设计的现象。因此,在没有实验室真实PLC设备的条件下,学生的程序必须另谋途径进行调试。在这种情况下,如何寻找到PLC课程设计的突破口,来解决这一问题呢?通过教学实践和探索,笔者认为利用PLC仿真软件,结合机械系现有的计算机机房,可以轻松的解决这一问题,并取得显著效果。
2CX-Simulator仿真软件的特点
由于在教学过程中PLC部分以OMRON CPM系列 PLC的基本指令和应用为主,因此仿真软件选取用与其相对应的CX-Simulator3.0仿真软件,该软件可以直接仿真OMRON公司生产的CS/CJ等系列PLC,但对CPM系列的PLC却不支持,这与教学又发生冲突。由于CPM系列与CS/CJ系列PLC的梯形图编程语言在很大程度上可以兼容,因此可选用其它途径来进行使用。
3仿真PLC的编程和调试
OMRON仿真PLC的编程和调试是通过CX-Programmer3.0(CXP3.0)编程软件和CX-Simulator仿真软件一起进行的。具体仿真步骤如下:
3.1 创建程序及配置编程软件首先启动软件CXP编程软件,并新建一个项目,选择要仿真的PLC的型号CPM2*(CPM1A)并编写控制梯形图程序。程序编好后,再改变PLC类型为CS/CJ类型。
3.2 激活并配置仿真控制器运行 CX-Simualtor1.9,出现一界面,上有两个选项,前者Create a new PLC用于首次运行设定,后者 Open an existing PLC可用于再次运行。首次运行需要PLC进行设定,选择Create anewPLC(PLC Setup Wizard。),设置LNGZ32向导将产生一个新PLC,点击OK,将产生一个新文件夹,点击下一步,选择PLC CPU为CS1G CPU45,之后出现设置 PLC单元模块型号的选项,其中:“00H CPU Unit (CS1G-CPU45)”是 CPU单元卡,“1FH Virtual Communications Unit”是虚拟通讯单元卡。
在 Unit Selection List选择单元卡类型,选中后点击 “
CX-Simulator连接界面。在Virtual选通讯协议 Controller Link,点 Connect连接,成功后 NETWORK指示灯变绿,记下缺省网络地址 0、节点地址10以备用,点击Close暂时关闭此画面,如果执行File菜单下的Work CX-Simulator可重现 Connect(连接)与 Disconnect(断开连接)的界面。再点击如图2所示界面的最左边的运行按钮,PLC便进入了运行监控状态,这时 PLC面板上 RUN指示灯变绿,如图 2所示。在调试 PLC程序时,如果发现梯形图程序不能正确运行,就要检查此按钮或面板的 RUN状态。至此,虚拟 PLC已完全进入运行状态,学生可以开始调试 PLC程序了。
3.3 用 CXP连接 PLC仿真器PLC模拟器已成功运行后,打开要调试梯形图程序,调试时,编程器 CXP3.0必须选择与模拟器同样的 PLC类型与 CPU类型,同时网络类型选 Controller Link或 FinsGateway。点其右侧的 Settings…,FINS目的地址填入模拟器连接后的地址 0、10并保存,以后打开此工程就不需再次设定。此时,若 PLC梯形图已编辑好,就可以跟模拟器连接了,点击快捷图标“工作在线仿真(Ctrl-Shift-W)”,连接成功后,会自动出现下载对话框,可将程序下传到 PLC,为开始调试程序作好准备。
3.4 模仿输入跟 PLC相比,模拟器没有真正 PLC的输入端子,这可以用功能“设置”与“强置”设置状态来实现。如模仿按下按钮 0.0,对其鼠标右击,先设置成 ON,再设置成 OFF,就相当于按下后又松开此按钮,以此类推,学生就可根据手动控制整个过程的一些触点状态来接通或断开程序进行调试。当程序执行结果不符合设计要求时,可以再次点击 “工作在线仿真”快捷图标,使程序离线并对程序进行修改,然后再下传程序、运行程序、检查运行结果或观察具体程序执行情况,不断循环上述步骤,进行程序调试,直至达到设计要求为止。在现实的工作环境中,PLC仿真软件也在广泛应用,由于仿真软件不是真实 PLC,程序调试过程中不会真正操作现场设备,这有利于在实验室没有真实 PLC的情况下进行程序调试和对新人进行培训。目前,部分公司正在利用PLC仿真软件结合上位组态软件,进行工厂生产仿真系统部分程序的开发。因此,让学生早些接触 PLC仿真软件,无疑为以后步入相关工作打下基础。总之,利用 PLC仿真软件进行 PLC课程设计是可行的,能收到较好的效果。学生通过电脑上机,仿真实践,可以很好地观察和消化所学的理论知识,同时通过PLC仿真软件实现人机交互,可以尝试改变某些指令、程序,再观察设计结果,能极大地调动学生的学习热情,同时也解决了学校 PLC实验设备紧张的问题。 实践证明,通过仿真软件组织课程设计的过程,使学生可以大大扩展自我学习的空间并在教学时间之外,使用自己的笔记本和台式机电脑,通过对PLC仿真软件的程序仿真,独立学会更多的PLC的编程技术,为下一步进行毕业设计和毕业之后的实践奠定良好的基础。
参考文献:
[1]程曙艳.短学期制下的PLC课程设计的探索[J].福建电脑,2006,(3).
篇6
确定过PLC教学项目之后,需要充分考虑班级学生的具体情况,依据PLC课堂教学目标,科学确定项目实施计划。教师在PLC教学中实施项目教学法时,还需要对实施群体的范围充分考虑;很多教师在实施的过程中,没有充分考虑成绩较差学生的认知水平和知识基础,这样就无法对所有学生进行充足的训练。针对这种情况,在制定项目实施计划时,就需要坚持因材施教的原则,除了考虑学生课业成绩之外,还需要对个人能力水平进行考虑,制定出多种项目活动,来让学生进行选择,制定出这种科学的项目实施计划方案,就可以有效完成教学任务。
2项目的实施
将PLC项目教学法实施计划科学确定之后,需要结合具体情况对学生进行科学分组,然后实施项目。在项目实施工程中,为了促使每一个学生都参与到训练过程中,就需要设置充足的时间,这样项目教学法的目标才可以得以实现。在项目实施过程中,如果学生遇到了问题,首先要自我解决,如果解决不了,教师给予必要的指导和帮助,将出现问题的原因给找出来,寻求解决措施,促使项目顺利的实施。我们需要特别注意的是,项目的实施,除了要对学生的实际操作实践能力进行培养之外,还需要培养学生独立思考的能力,遇到了问题自我解决。
3项目活动的评估
在PLC教学中运用项目教学法非常重要的一个环节就是评估和总结项目活动,这个环节需要教师和学生都参与进来。实施过项目教学法之后,结合实施情况和教学任务的完成情况,教师首先进行简单的自我评估,然后让学生结合自身情况对项目教学法的实施提出问题和意见,最终科学评估PLC教学项目活动,并且还需要收集和整理相关的评估资料,以便有效的指导以后的PLC教学。
4结语
篇7
关键词:WinCC 教学仿真 PLC
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0008-02
随着科学技术的飞速发展,可编程逻辑控制器( PLC)已经成功取代传统的继电器控制系统,与集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统( FCS)并称为现代工业自动化生产的三大支柱。用组态软件WinCC对PLC控制系统进行仿真仅需一台PC机和一台PLC,即能以动态的画面直接展示程序执行过程,具有直观、生动、成本低等优点。因而应用需求非常强烈。
1 现状
电气自动化专业所使用的实验实训设备都是从各教学设备生产厂买进的现成实验实训装置,基本都是模块型,而这些模块也都是一些简单的控制电路或模拟控制设备等,比如PLC方面的模块也都是一些简单模块,例如交通灯的控制等,都是采用LED显示负载,只是一个简单的模拟,对学生起不到很好的锻炼作用。
2 分析
利用Win CCM态软件仿真可编程控制器的控制对象,在教学过程中,学生可将计算机仿真程序看作是被控对象,通过上位机组态软件实现对PLC的实时控制。 同时,控制结果又可以在计算机屏幕上以仿真动画形式直观明了地显示出来,从而极大地提高了学生的学习兴趣,加深学生对该控制过程的理解。
3 设计PLC仿真教学系统
该文利用了工业监控用的组态软件,设计开发出了一套适用于高职学生的PLC仿真教学系统。系统根据高职学生的能力要求和认知特点进行实训项目设计,开发了不同难度层次的多个实训项目,并将所有实训项目集成于一个组态系统工程中,使得系统操作简单、应用方便。
采用Win CC组态软件可以开发多种实验项目,下面就以运料小车为例介绍PLC仿真教学系统。
3.1 仿真系统组成
仿真系统控制器采用西门子S7-200系列 PLC。由于S7-200 本身具有功能强、价格低廉、可靠性高、使用方便等特点, 仍然被广泛应用于小型工业自动化控制及教学过程中。
3.2 运料小车仿真系统控制要求
实现小车的自动运料方式与单动运料方式。自动运料过程则为单动过程的不断重复。另外需组态两个按钮,停止按钮与复位按钮,停止按钮用来控制小车在单动与自动运料过程中的停止。复位按钮用来对小车进行复位,即使小车回到如图所示的初始状态下。
3.3 组态仿真画面的设计
监控界面如下图所示,画面大小为800×600。
3.4 设计步骤如下
(1)新建一个名为“160310112”的单用户工程项目。
(2)新建一个名为“160310112”的过程画面,过程画面大小为800×600,在过程画面中添加如下元件,如图所1示,保存画面。
(3)所建内部变量以及内部变量类型如表1所示。
(4)过程画面中四个按钮的C动作程序代码如下。
自动:SetTagDWord(“flag1”,1);
单动:SetTagDWord(“flag2”,1);
停止:SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“flag1”,0);
复位:SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“flag1”,0);
SetTagDWord(“xiaochex”,0);
(5)打开全局脚本C编辑器,在脚本编辑器中新建2个全局动作,分别命名为dandong.pas和auto.pas,并分别添加触发器dwl和ff。
(6)右击工程文件名“160310112”,修改参数用户周期1为100。单击确定退出。
(7)通过设置计算机属性来设置运行系统加载全局脚本运行系统以及图形运行系统。单击确定,退出。
(8)打开过程画面,激活运行系统进行测试。
(9)运行结果如图2所示。
4 结语
用于PLC课程实际的理论及实践教学之中,经教师教学及学生的实验实训课程验证效果良好,是可行的。
虽然搭建了基于WinCC的PLC教学仿真系统的实验平台,但围绕着PLC教学仿真系统实验平台的工作才刚展开,对基于WinCC的PLC教学仿真系统的研究需要更深入。
参考文献
[1] 曾喜娟.基于Win CC flexible组态软件的仿真模型在教学实践中的设计与实现[J].甘肃联合大学学报:自然科学版,2012,26(6):73-75.
[2] 张学军,刘海波,回文静.组态技术在PLC实验中的应用[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010(4):36-38.
[3] 史博.组态仿真软件在高职PLC课程教学中的应用[J].辽宁高职学报,2010(6):33-34.
篇8
[关键词]PLC技术及应用;模块化课程;翻转课堂;考核评价
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.40.173
伴随着新课程改革的实施和信息技术的广泛运用,教学理念的更新已经形成共识,如何运用信息化进行教学模式和学习方式的改革迫在眉睫。而PLC(可编程序控制器)是现代工业企业电气化与自动化的重要装置,在自动化系统集成和技术改造方面具有广阔的前景。而教学内容的选取,教学过程的实施,直接影响教育目的和培养目标,既是培养人才素质、提高教育教学质量的核心环节,又是教育教学改革的重点和难点。为此我们对《PLC技术及应用》课程的教学内容、教学设计及考核方式进行了改革探索。
1 开展以企业真实任务为基础的模块化课程建设
通过对沈阳机床集团、特变电工沈变集团、新松机器人、东芝电梯等一些大型企业就企业用人需求、毕业生人才质量、企业文化等进行认真细致的调研,分析PLC技术应用岗位的人才需求标准,确定本课程所涉及内容在未来工作岗位的应用情况。在建设过程中以学院完善的网络环境作为教学资源库的基础平台。实施教学信息化体现“五化”平台。即:教学内容数字化、教学教材立体化、教学实训虚拟化、教学方法手段信息化、教学环境网络化。
本课程以服务沈阳装备制造类企业的PLC相关岗位能力需求为目标,按照产品制造、设备技术改造、设备维护等相关岗位能力要求,与企业共同开发PLC课程标准。通过基于企业真实工作过程的课程开发设计,如与沈阳机床集团中捷摇臂钻公司电气维修部合作,确定以组合铣床PLC控制任务为切入点,通过企业兼职教师和课程组专任教师共同设计教学内容与环节。课程设计理念如图1所示:
图1 课程设计理念示意图
在与企业的深度合作过程中,与企业共同开发了组合铣床PLC控制、PLC控制的立体车库控制系统、PLC在机器人中的应用、基于PLC在电力监控分布式系统的应用、办公楼电梯控制等五个真实教学任务,在真实任务中将课程知识点按先易后难、循序渐进地贯穿起来。打破以传统教材为主线的教学模式,如在五个教学任务中,了解企业的生产过程、控制工艺、企业文化等方面情况,掌握PLC的结构、基本编程、技术应用等方面知识,具备电气安装及相关辅助设备的施工调试能力,达到对专业新技术、新知识等方面的能力素质要求。五个项目教学内容覆盖了从基本知识到专业技能培养的全过程;在教学培养过程中,学生自身能力也得到了提高;企业真实环境为学生营造了PLC技术职业氛围,为学生可持续发展奠定良好的基础。
2 学习知识在课外,内化知识在课堂的教学模式
在学院信息化建设过程下《PLC技术及应用》于2010年建立了网络课程平台,2014年《PLC技术及应用》网络课程荣获全国信息化大赛网络课程一等奖。本课程充分利用网络课程资源,要求“信息传递”是学生在课前进行的,学生根据教师每次课留的预习知识与问题(以下均以任务三 PLC的电机控制为例,教师在课前将给学生预留问题,如:用继电器如何控制电机单相运行?如果是PLC又如何控制?其输入点、输出点与哪些元器件连接?热继电器如何连接?等相关问题),通过该网络课程提供的各种课件(任务课件中的任务三 PLC的电机控制)、视频(项目任务视频中的PLC电机控制和授课视频中的电机控制视频)、在线互动等资源完成课前预习;而“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的,教师通过网络提前了解学生的学习困难,在课堂上给予有效的辅导,同学之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程。课后学生通过训练软件(训练软件中的练习1电机控制)、在线测试(能力测试中试卷1、自我测试中的相关题)、在线互动等环节与教师和同学共同讨论研究教学中的相关问题,整个学习过程如图2所示:
这种课外自主学习,自定进度,整理收获,提出问题,课内展示交流,协作探究,科学实验,完成作业,教师巡视,一对一个性化指导的人性化学习模式,让学生按照自己的步骤学习,教师给予学生一对一个性化指导,而网络资源的提供有利于学生根据个人情况完成学习,夯实基础,有利于预防学困生出现。
图2 《PLC技术及应用》学习过程示意图
3 结合课程特点开展多种形式的考核方式
本课程由五个真实的项目组成,在五个项目下又分成了十四个教学任务。本课程的总体考核方式为A(过程考核),而在各教学环节根据任务不同分别采用了A、B、C、D四种考核方式,其中:A为过程考核;B为项目考核;C为实践和作品考核;D为结业测试。本课程中各考核方式具体分配如表1所示:
表1 课程考核方式分配表
考核方式[]考核形式说明[]本课程中考核项目
A过程考核[]主要对学习者的评判侧重于平时学习状态,过程考核分多次、多阶段、多种类的测评,一方面督促学习者持之以恒地学习,另一方面帮助学习者拾遗分散的知识点[]任务一 可编程序控制器的组成、原理及性能指标
任务二 西门子S7-200系列PLC的数据类型、内部元件及基本指令
任务八 PLC顺序控制系统的设计
任务十一 数据运算指令
任务十三 认识通信网络
B项目考核[]通过学生参与课程项目,强调教、学、做结合的学习过程,以小组讨论、项目成果和撰写项目报告等形式开展考核,更多地强调他们的积极参与和思考力[]任务三 PLC的电机控制
任务五 交通灯控制系统的控制;自动配料控制系统的控制
任务六 自动轧钢机控制系统的控制;自动售货机的模拟控制;
任务九 LED数码显示的控制;液体混合控制系统的控制;
任务十 机械手的设计方法
任务十二 办公楼电梯控制
C为实践和作品考核[]渗透学生理论与实践相结合的产物,全面反映学生实践能力,达到高职办学的最佳效果[]任务四 组合铣床PLC控制
任务七 PLC控制的立体车库控制系统
任务十四 柔性制造控制系统
D结业测试[]课程全部讲授结束后还要给学生进行一次综合测试[]本课程中所有的知识点和技能点[BG)F][HT]
平时每个单元的成绩将占总成绩的70%;结业测试所占比重占总成绩的30%。总评成绩计算公式如下:
总评成绩=[SX(]每个任务的成绩×该任务的学时[]总学时(60h)[SX)]×70%+综合测试成绩×30%
随着信息化进程的不断加快,我们应该充分利用网络资源对每一个学生的学习情况进行分析,根据学生反映出来的薄弱知识点,定向推送学习内容和测试题目,改革教学方式,有效提升学习效率。
参考文献:
[1]周冬莉.高职《PLC应用技术》课堂教学改革初探[J].河北能源职业技术学院学报,2012(6).
篇9
武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430205
摘要:可编程控制器(简称PLC)是电气和自动化类专业重要的课程,近年来在各行业得到了广泛的应用。然而,目前的PLC教学普遍存在直观性差、内容单调、理解困难等问题。将PLC仿真软件应用于教学,贯穿于PLC硬件结构、指令应用、编程实例等教学环节,实现了控制对象实际运行的计算机仿真,使学生熟练掌握编程指令的运用,改善了教学效果。
关键词:可编程控制器;仿真软件;教学改革;计算机仿真
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
可编程控制器(PLC)具有可靠性高、编程直观、维护方便等优点,在工业领域得到了广泛应用。PLC技术与数控机床、工业机器人一起被称为工业自动化的三大支柱。目前在电气和自动化类本科专业中一般都开设了PLC课程。对该课程的讲授一般在介绍PLC的一些基本概念的基础上再选择1~2种型号的PLC进行硬件和指令方面的讲授。由于PLC是一门实践性很强的微机类专业课程,纯粹的课堂教学很难让学生理解PLC内部的一些软元件,如各种线圈和触点。并且PLC侧重于工业控制,一般的实验教学只能满足简单的逻辑触点控制,对复杂的控制系统无能为力。通过对近3届学生的PLC教学改革,创造性地将PLC仿真软件应用于课堂教学,不仅扩充了教学内容,而且通过仿真软件丰富而形象的动态仿真使学生对PLC内部的软件资源更加直观地掌握,实现“所见即所得”,并且能够实现各种复杂控制系统的PLC实例教学,从而大大提高了教学效果。
1教学模式
以三菱公司FX2N系列PLC为教学机型,在采用传统的多媒体教学软件对编程指令、编程实例讲解的基础上,再通过仿真实例加深对PLC工作原理、编程指令、编程方法的理解。学生通过自己编程进行实验来实现PLC控制。
目前,在PLC教学中讲授内容通常可以分为:PLC内部资源,PLC逻辑指令,PLC功能指令、PLC编程方法和PLC编程实例等几个部分。在具体讲授时,先对PLC的内部资源进行充分介绍,并可以结合先修课程单片机的内部资源与PLC来进行对比,从而加深学生对PLC内部资源的认识。此外,在对PLC的指令进行介绍时,按照先易后难的顺序,结合PLC的内部资源分别对各种编程指令的助记符、功能、操作对象、指令格式等进行介绍。同时,在整个教学过程中,通过仿真软件设计了仿真实例与教学内容对照表(见表1),从而达到熟练掌握PLC工作原理和编程指令的目的。
2教学仿真实例
PLC教学中,学生学习的难点主要是PLC内部资源的理解和梯形图编程方法的掌握。以不同尺寸部件分拣控制系统为例,对整个仿真系统进行介绍,从而加深学生对PLC内部各种软元件的掌握和PLC梯形图程序实际运行控制系统的理解。整个仿真实例图如图1所示。其中上半部分为模拟实物图,左下图为梯形图,右下部分为输入输出继电器指示灯。
整个分拣控制系统原理如下:从漏斗出来的部件有大、中、小3种规格,通过传送带1向右移动,并通过传感器加以识别,当传送到传送带2后,大部件和小部件被推出机构推到下面的传送带3上,其中大部件向右传动并送到右边的大碟子中,小部件向左传动并送到左边的小碟子中;而中部件在传动带上继续向右移动,并被机械手移动到右边的中碟子中。根据控制要求,首先定义PLC的I/O分配表(见表2)。
根据控制要求编制PLC梯形图并下载到虚拟的PLC中,并联机仿真,通过控制右边的按钮,观察指示灯和模拟实物的动作,可以很直观地了解每一步的运行状态。通过梯形图中各触点和线圈的状态可以了解每一个继电器的通断和每条指令的具体用法,从而达到与实际控制系统相同的控制效果。
通过仿真软件对控制实例讲解,要求学生除掌握基本的PLC指令应用外,还要求学生自己独立编制PLC梯形图,实现控制系统的PLC模拟仿真,并作为课后作业完成,在后期的实验教学和课程设计中,运用根据仿真掌握的PLC知识独立进行实验操作,相当于在理论和实验之间加入了仿真环节,学生的实验成功率大大提高。
PLC仿真软件在课堂教学中的应用突破了传统的PLC教学模式,将PLC的控制特点与仿真画面结合起来进行教学,既丰富了PLC的教学内容,又大大提高了学生的学习兴趣。该仿真软件贯穿于PLC的所有教学中,在多媒体教学中以动画方式再现PLC的控制过程及结果,既形象又直观,大大增强了PLC课程的教学效果。从近3年的PLC实际教学效果来看,采用PLC仿真软件进行课堂教学,丰富了课堂教学内容,提高了学生对PLC软硬件资源的理解,使其较快地掌握了PLC控制的本质,学生的PLC编程技巧也大大提高,并为PLC实验教学奠定了坚实的基础。
参考文献
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篇10
关键词:PLC器件;CPT;教学实践;CXP
中图分类号:G64?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)37-0208-02
一、引言
PLC(可编程控制器)作为通用工业控制计算机,在工业控制领域实现了从无到有,从接线逻辑到存储逻辑的飞跃;在功能上实现了由弱到强,由逻辑控制到数字控制的进步;在应用领域实现了从小到大,从单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。目前,PLC成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。这不仅体现在其应用普及方面,也体现在其新产品的开发速度上,更体现在对相关技术人才的大量需求上。
在就业竞争激烈的今天,掌握PLC应用技术是从事工业控制研发技术人员必须拥有的一门专业技术。但是,目前对PLC技术的教育还很落后,许多相关专业的高校毕业生对此知之甚少,许多学生到工作岗位后不得不进一步补充这方面的知识。计算机技术是与PLC技术紧密相关的,因此,对于计算机专业的本科毕业生,使其具备一定的PLC基本知识,并能完成一些简单的实际工程,这一方面可以完善学生的知识结构,拓展学生的思维方式,提高学生的就业素质,从而有利于学生更加顺利的走向社会、服务于社会;另一方面,有利于拓宽学生的就业渠道,使学生更易于为相关专业领域所接纳。
基于此,计算机学院计算机工程系对本系专业做了富有前瞻性的调整,在计算机技术专业的基础上设立了新的专业方向——计算机控制,其中《PLC器件及应用》课是该专业方向的核心课程之一。
二、《PLC器件及应用》课的教学实践
《PLC器件及应用》课作为计算机专业计算机控制方向的核心课程之一,对于它的教学,其工程实践性要求是很高的。
1.教学实践一。考虑到《PLC器件及应用》课程的工程实践性,最初采用工程实用性较强的教材《PLC应用开发技术与实践》,且只安排了48课时理论教学。《PLC应用开发技术与实践》是一本实用性教材,它以西门子公司的S7-200系列,OMRON公司的CQM1系列,三菱公司的FX2N系列和华光公司的SU-6B系列PLC为例,首先,把PLC分为硬件和软件两部分分别进行介绍,然后综合起来介绍整体的控制系统,最后遵循从简单到复杂的顺序安排许多PLC在不同行业中的具体的工程实例以引导学生从理论到工程实践的转换。通过实践教学发现以下问题:首先,对于《PLC器件及应用》这样一门实践性很强的课程,仅采用传统的纯粹以课堂讲授为主的教学方法是不恰当的,虽然选用了工程实用性较强的《PLC应用开发技术与实践》这本书作为该课程的教材。其次,教材选择有问题。《PLC应用开发技术与实践》的确是一本工程实用性很强的教材,但要通过选用它作教材以填补该课程教学的实践性要求是不合适的。该书不适于做教材,做辅导参考书应该是比较好的选择。第三,课时安排有问题。只安排理论课而没有安排实验课使这门实践性很强的课程失去了实践的意义。以上问题的存在,使得实际教学效果并不象预设的那样理想。学生最终反应只是知道有PLC器件,问到具体知识时就显得有些愣懂,不知所措。
2.教学实践二。为提高PLC教学效果,学院专门建立了PLC实验室。PLC实验室中安排有20台套OMRON公司的CPM2A系列PLC实验箱。为加强《PLC器件及应用》课的实践性,为克服以前教学中的问题,在教学中,给该课程安排了24课时的理论课教学,8课时的理论实验课以及32课时的PLC独立实验课,并通过调研将教材改换为由江秀汉、汤楠等编写,西安电子科技大学出版社出版的《可编程序控制器原理及应用》(第二版)。这种设计安排经实践教学,证明是很有效的。由西安电子科技大学出版社出版的《可编程序控制器原理及应用》是以日本OMRON公司的新型PLC CPM2A系列为主线,系统的介绍了可编程序控制的基本原理,指令系统,PLC网络系统及PLC控制系统的设计方法,介绍了CPT,CX-Programmer等计算机辅助编程的应用。最后对国内外常用的PLC器件作了简单介绍。由于该教材所讲PLC系列和PLC实验室的实验箱中所用的PLC系列相关性很强,这就为整个教学内容的安排创造了良好的前提条件。首先,由于理论课仅安排24课时,而教材中涉及的相关内容又较多,因此理论课讲解就应该有所侧重,比如在讲解第四章(指令系统)时,就点到为止,而不应象讲汇编语言指令那样细讲。另外,对于第五章(编程监控设备及其应用),这章主要与上位机辅助编程环境(如CPT,CX-Programmer等)相关,不讲解该章。这样一来就省出许多课时用于其他章节的讲解。其次,对于8课时的理论实验课,结合上位机辅助编程环境CPT,结合PLC实验箱仅用2课时完成对教材第五章(编程监控设备及其应用)的教学。另外6个实验课时,结合教材第四章(指令系统)安排一些训练题目,学生通过这些题目的实践训练达到对PLC指令系统及上位机辅助编程环境CPT的熟悉掌握,并对梯形图编程及助记符编程有切身的理解。最后是32课时的PLC独立实验课。PLC独立实验课,采用实验箱配套的上位机辅助编程环境CX-Programmer 4.0版,主要完成了实验箱上设计的6个工程实验。首先安排了8个课时让学生结合已熟悉的编程环境,通过题目“抢答器的设计及实现”的完成达到对实验箱上的实验环境,实验箱的连线操作以及编程环境CX-Programmer的熟悉掌握,达到对实验软硬件环境有了切身的感受和理解,为完成后续实验树立了自信心。事实上,后面实验学生表现热情﹑认真。完成实验后,许多学生感觉很有成就感。
三、《PLC器件及应用》课的教学探索思考
1.课程的工程实践性必须落到实处。《PLC器件及应用》是工程实践性很强的课程,因此在教学安排上应该偏重于工程实践训练。目前,除了已经购买的20套实验箱,由几位相关教师开发了10套实验箱以补充实验室设备,结合8课时实验及32课时的独立实验课是能够满足该课程的实践性要求的。
2.明确教授对象是计算机专业的本科生。《PLC器件及应用》课程是针对计算机专业的本科学生开设的,因此讲授课程中一定要考虑其与计算机专业的相关性,既要考虑教学对象已有的与PLC器件相关的计算机知识,也应考虑教学对象后来要学的相关知识,从而使得学生既达到对PLC学习的目的,又使得该课程的教学具有承前启后的效果。《PLC器件及应用》课是面向计算机专业本科大三开设的,《单片机原理及应用》课与其同时开设,而《微机原理》课刚开过。由于PLC器件是建立在单片机之上的一种产品,很多PLC器件内部就使用了单片机,因此,在教学中,引入单片机的相关内容,引入微处理器、单片机与PLC器件的比较内容,强化说明PLC的应用领域及其在工业自动化控制中的重要应用,引导学生学习PLC器件的兴趣及主观积极性。
3.教材的选用上要结合计算机专业。选用西安电子科技大学出版社出版的《可编程序控制器原理及应用》(第二版)作教材,虽然该书不是专门针对计算机专业编写的,但在该书的第一章(概述)中很好的把PLC器件与继电器控制,微型计算机,单片机以及集散系统进行了比较说明,因此上课时只要再做适当的增减调整可以基本达到预期目标。当然,随着后面教学的深入,可考虑自己编写教材。
4.进一步加强独立实验课。对PLC器件的学习必须上升至独立完成一个控制系统,而对于控制系统就不仅要掌握一定的编程技术,还需要知道如何针对实际应用选择合适的PLC器件型号,并对其进行资源配置。目前,已在原有实验箱的6个配套实验基础上,也开发了一些新的实验题目,并在实验中引入组态软件,从而进一步丰富了独立实验课的内容。后面还要结合实验箱努力开发设置一些相关的课程设计,从而让学生在系统级上掌握PLC器件。
四、结语
《PLC器件及应用》课属于计算机科学与技术学科下的二级学科计算机控制技术方向的一门重要课程,对该课程的教学目前仍处于探索阶段,随着今后教学实践的不断深入,还是应该在该课程的实践性上下功夫,比如实验设备的及时更新,整个课程课时的进一步优化,合理的安排相关课程的教学层次等。
参考文献:
[1]求是科技.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[2]杨公源,等.可编程控制器PLC原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.