PLC实践教学

崔艳华　邢伟伟　李红霞

摘 要：PLC控制在现代化工业生产中占有很重要的位置，所以PLC课程的教学在机电及电气自动化专业也占有相当的比重，课程设置应符合工业生产需求，着重于实践教学。

关键词：PLC 实践 兴趣引入

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0166-01

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）十字路口交通灯的控制；（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（十字路口交通灯）；（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。

4 通过考核方式督促学生学习

期末总成绩可采用期末卷面成绩加过程考核的形式，过程考核为项目实践表现的累计，假设设有14个实践项目，软件编程、硬件接线各占一定分值，学期末，所有项目实践完毕，将项目控制要求稍作改动，学生根据优差生分好小组，项目根据难易度分好类别，学生抽签选题作为期末项目总考核成绩，每个实践项目均包含线路安装调试和程序编写两大部分。

参考文献

[1] 王成福.可编程序控制器及其应用[M].机械工业出版社，2006.

[2] 夏燕兰.数控机床电气控制[M].机械工业出版社，2012.