中职《电气控制与PLC》中的PLC教学研究与体会
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【摘 要】PLC不但应用在冶金、矿业、机械、轻工等工业控制中，在其他领域它也得到了广泛的应用。文中主要就PLC的基本工作方式和特点做了详细阐述。笔者长期任教《电气控制与PLC》，文内表述了在PLC教学中运用项目教学法成功的关键在于激发学生的学习兴趣，提高学生的参与欲望，巧用效果演示，提高学生的实践兴趣的一些教学研究与体会。
【关键词】PLC；模式；项目教学；体会
【中图分类号】G642 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）01-0010-01
可编程逻辑控制器（PLC）是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置，是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来，随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展，极大推动了PLC在世界范围内的发展，其功能越来越强大，应用范围越来越广阔，使其在生产中的地位越来越重要，已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中，因此开展PLC等新技术的教学培训是非常必要的。PLC等先进技术在社会中已达到广泛应用，社会大量需要具备此项技术的人才。
一、PLC技术学习的必要性
我国在二十世纪七十年代末期开始对PLC进行研究、生产和应用。在近十年来，取得了非常大的突破。特别是在应用方面，随着综合国力的增强和生产力的提高，PLC已经渗透到了各个领域。在生产方面，为了提高生产效率和工业的自动化，我们引进了许多在世界上都处于领先技术的成套设备，如衢州元立集团（金属制品有限公司）在相关工程项目中，就采用了多台PLC。再如，开山集团，其挖掘机和凿岩设备的销售量在全国首屈一指，所使用的控制设备是当前比较前沿的新产品，因而大量的使用PLC等先进技术。还有三峡工程、秦川核电站、红五环集团的风动机械设备等都用了PLC控制。现在PLC不但应用在冶金、矿业、机械、轻工等工业控制中，在其他领域它也得到了广泛的应用。例如，市政建设中的水处理，沥青、混凝土的拌和；日常生活中的电梯、车库的自动化管理、货物存取等；商业中的自动售货机，啤酒灌装及酿酒等；另外在环保、娱乐业中也有应用。
现如今招聘维修电工不但基本技术要扎实，还要懂得PLC技术、变频技术和计算机技术的原理和故障处理等。而对于在生产线上的普通操作也应该懂得一些关于PLC、变频器等方面的基本知识，这样既可便于生产操作，又可以对生产和维修有很多帮助，如帮助维修人员明确故障的范围和现象，缩短故障维修时间，更好的保证生产的顺利进行。这也正好符合PLC当初的设计初衷——使操作人员使用方便，不存在计算机与传统电气控制间的“鸿沟”。综上所述，针对目前企业的电气维修及操作人员的现状，因此开展PLC等新技术的教学培训是非常必要的。
二、PLC的工作方式和特点在教学中的研究
PLC工作方式与特点是集中采样、集中输出、周期性循环扫描，“串行”工作方式。
（1）扫描周期：PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC运行正常时，扫描周期的长短与CPU的运算速度有关，与I/O点的情况有关，与用户应用程序的长短及编程情况等均有关。通常用PLC执行1K指令所需时间来说明其扫描速度（一般1-10ms/K）。（2）输出滞后：指从PLC的外部输入信号发生变化至它所控制的外部输出信号发生变化的时间间隔。一般为几十至100ms.引起输出滞后的因素：输入模块的滤波时间、输出模块的滞后时间、扫描方式引起的滞后。（3）由于PLC是集中采样，在程序处理阶段即使输入发生了变化，输入映象寄存器中的内容也不会变化，要到下一周期的输入采样阶段才会改变。（4）由于PLC是串行工作，所以PLC的运行结果与梯形图程序的顺序有关。这与继电器控制系统“并行”工作有质的区别。避免了触点的临界竞争，减少繁琐的联锁电路。
三、项目教学法在PLC教学中的体会
在PLC教学中运用项目教学法，成功的关键在于抓好以下两个方面：
A.激发学生的学习兴趣，提高学生的参与欲望。
（1）重视导入，抓住学生的“心向”。要激发学生学习的兴趣，在选择项目任务时，要注意贴近现实生活中能够见到的事物更能够吸引学生的学习兴趣。（2）巧用效果演示，提高学生的实践兴趣。项目确定后，教师最好先实施一次该项目，一方面，对项目有全面了解，便于更好地指导学生；另一方面，可以展示案例效果，以增强学生的学习兴趣，使学生能主动参与到项目教学活动中来。（3）抓好实施过程指导，使学生获得成功体验。例如，个别学生在设计正反搅拌循环次数时，由于对计数器的使用没有完全理解，在程序运行时，发现不能按控制要求实现工作。这时教师不直接给出答案，而是让学生自己去思索，不断调试运行，主动分析，经分析修正后，达到满足控制要求。当通过努力最终成功时，学生充满了成就感。
B.重视总结交流，让学生切实掌握技能。
项目总结可以在项目结束时进行，也可以贯穿在评价反馈的过程中。教师应协助学生理顺项目思路，明晰项目所训练的内容及最佳思考方法，总结学习策略，找到不足之处，引导学生学会反思。教師更要指导学生对项目进行拓展和延伸，提高学生的思考能力和运用知识与技能解决问题的能力，让学生更深刻地体验项目过程，掌握更多的操作技能，从而提高职业综合能力。
综上所述，通过项目教学法在PLC课程中的应用，有效地调动了学生的学习积极性，学生变被动学习为主动学习，积极参与到项目活动中。这既强化了学生的综合技能，也锻炼和提高了学生的思维能力、分析问题及解决问题的能力。实践证明，项目教学法是PLC教学中实用有效的好方法，能有效提高教学效果。
参考文献
[1]《电气控制及PLC原理与应用课程教学改革的探索》，李海标，韦寿祺，何少佳-《轻工科技》，2014年.
[2]《电气控制及PLC课程项目教学改革与探索》，姚思奇-《内江科技》，2016年.
[3]《电气控制与PLC》，张伟林，忤征，人民邮电出版社，2016年.
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