可编程序控制器及其应用课程的理论与实训教学探讨

卢 慧，郭翠玲

(商丘职业技术学院机电工程系，河南商丘476000)

初期的可编程控制器(Program logic Controller，简称PLC)主要在以开关量居多的电气顺序控制系统中使用，但20世纪90年代后，PLC也被广泛地使用在流程工业自动化系统中。现在的现场总线控制系统中，PLC更是主角，其应用越来越广泛。目前，在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、石油、化工、制药、电力、机械制造、汽车、批量控制、装卸、造纸、食品加工、纺织、环保和娱乐等行业［1］，所以，可编程序控制器及其应用课程教学应在做好理论教学的同时更加注重实践教学，以便学生毕业后可以运用学校所学知识，较快参与到现代自动化工业的应用于开发当中。

一、理论教学

理论是实践的基础，首先做好理论教学工作。

(一)上好第一节课，充分调动学习积极性

由于高职院校招收的学生的基础相对较差，理论知识的学习难度较大。在实际的教学当中，采取适当的教学方法，激发学生对课程的兴趣，学生学习就会由被动变主动。因此，激发学生对本课程的兴趣就成为教学初期的主要任务。第一节课，尽量带PLC实物，让学生对其有一个直观地认识，用丰富的图片或视频资料来介绍PLC的学习特点，以及在现代工业控制领域中的地位及其应用范围。还可以通过演示试验台的典型实验来引起学生的好奇，并介绍前几届毕业生编出的比较有趣的实用程序，进一步激发学生的学习兴趣。特别是对有畏难情绪的学生，让他们认识到学习PLC并不难，树立信心，产生求知欲望。

(二)合理安排时间，授课内容详略得当

教学大纲要求内容较多，但实际理论课安排课时相对较少，这就要求授课时合理安排授课内容。比如:在学习编程语言时，除了梯形图外，实用性比较强的，国内用的比较多的语言可详细讲授。而实用性不强，国内使用不多的或难以在有限时间内掌握的语言可以不讲，这样可以使学生在有限的时间内对PLC的基本内容较好的掌握。

(三)理论联系实际，课堂举例精心挑选

可编程序控制器及其应用这门课理论性很强，与生产生活有紧密的联系，包含很多上机实践。在理论教学中，要根据PLC的课程特点，选择和实际生产联系紧密且容易被学生所理解的案例，这样在理论教学中，学生学起来就不会感到吃力。

(四)加强直观教学，充分利用前期课程

在可编程序控制器的理论教学中，要加强直观教学，采用实物、模型和课堂演示的方式，充分对学生的视觉、听觉、触觉等器官进行刺激，使教学印象更加深刻。对于一些抽象概念，可以利用前期课程的知识来有效简化本课程的学习难度。比如:刚开始讲软元件的输入继电器的概念时，如果直接灌输知识，有相当一部分学生会无法掌握在物理点有/无信号输入两种情况下，常开触点与常闭触点的工作状态。我们可以利用前期学过的电工知识，把输入理解为按钮、开关或控制继电器的开合，这样就很容易把软继电器的概念讲解清楚。同理，在电工知识中的中间继电器和时间继电器等元件也可用相似的情况拿来对比，使学生在复习巩固原有知识的同时，也初步认识PLC的梯形图符号。通过让学生结合电工控制的线路及实物分析电路动作过程，来引导学生在轻松愉快的氛围中循序渐进认识PLC、掌握PLC的基本原理和操作方法。

二、实训教学

实训是PLC教学的重要环节，只有认真安排上课进度才能取得好的教学效果。目前的教学方式多是在教室讲述指令，之后到实训室去做实训，但实训内容并不一定直接与最近讲授的指令相关。而且教学实验资源有限，实训项目设计不合理，实训中进行重复性编程练习，造成实训达不到预期目标。PLC是一门实践性很强的专业课程，虽然课程的安排一半的课时是实训课，但在实训是做本课程的实训又有局限性，一般的PLC实训台，配备的是一台PLC基本单元，若干实训挂件，要做的实训不但受挂件的限制，还受基本单元的功能的限制。

对于以上问题，在实践教学中我们可以采取如下的办法解决。

第一、用于教学的PLC教材，在编写时一般是按照基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节，就是要将全部基本指令学习完毕，再学习基本应用，然后进行基本操作的学习。这样，在一段时间内学习完所有指令后，有些知识学生学习后已经遗忘，又得产生了混淆，到应用时，又得重新对所涉及的指令进行学习，效率不高。所以，根据本学校的实验硬件情况和教学内容的进度，重新编写实训教材，才能最大限度的发挥实训课程的作用。

第二、我校PLC实训台采用的是天煌教仪公司产品，实训台只有一台CPU 224CN主机.实训台的接线方式(所有线路都在实训台面板的背面)会造成学生做完实训仍然不知道具体的接线是怎么回事，所以在实训室可以安排一个PLC的散装系统，使学生可以很好的学习PLC的接线。而且实训项目看起来很多，其实很多实训项目存在原理重复问题。比如LED数码控制、天塔之光、舞台灯光、喷泉控制这四个实训项目属于重复内容。实训时，如果实训都做了，会浪费宝贵的课堂时间，但是如果不用也是一种浪费。此时让学生用不同的指令去完成这些实验，就会有比较好的效果。比如:LED数码控制实训可以用SHRB指令的特性去编写程序，天塔之光实训可以用比较指令加计数器指令的特性去编写［2］。

第三、在实训教学内容安排上采用由浅入深的方式，使学生学习起来比较容易。例如:在讲完定时器指令后安排简单交通灯实训。在定时器掌握比较好后，安排十字路口交通灯实训。在讲完SHRB指令后，安排LED数码显示实训。在讲完PLC之间的通讯指令后，用网络连接器、连接线与两台实训台来做带有倒计时的十字路口交通灯实训［3］。因为一台CPU 224CN上的输出点无法同时实现交通灯与倒计时数码管的控制，需要两台PLC共同完成，这样就可以温故知新，而且由于控制内容比较熟悉，学习理解起来难度就降低很多，学生可以轻松掌握教学内容。

三、结束语

可编程序控制器及其应用课程的实用性与实践性非常强，教师要根据本校学生特点和教学硬件条件，充分考虑各方面因素，精心策划每节课的教学内容，把许多抽象枯燥的知识变得生动、有趣。只有这样才能使学生可以轻松、高效地学会课程要求的理论知识，提升实践动手能力，才能为社会输送合格的高级技术人才。

［1］王永华.现在电气控制及PLC应用技术(第2版)［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2012:103～104.

［2］李新德，任军.电气控制与 PLC［M］.北京:中国商业出版社，2009:320～321.

［3］天煌教仪.可编程控制器实验指导书［M］.杭州.浙江天煌科技实业有限公司，2007:63～74.