浅谈如何结合实际上好高职PLC课程

[摘要] "针对目前城市轨道机电、建筑电气、楼宇智能化专业开设PLC的教学现状，就如何上好PLC课程，结合多年来的教学实践与参与企业相关设计的经验，总结出结合实际、对比教学等教学思路及教学过程，从而提高该课程的教学效果。

[关 键 词] " PLC;结合实际;对比法;教学思路

[中图分类号] "G712 " " " " " " "[文献标志码] "A "[文章编号] "2096-0603（2015）25-0124-02

一、引言

可编程逻辑控制器简称PLC，具有控制功能强、可靠性高、通用性强等一系列优点，不仅可以取代继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制。当前PLC在各行业广泛应用，因此PLC课程已成为各类电气专业的一门必修课，我院城市轨道交通机电、建筑电气等专业开设了PLC控制课程。PLC课程是实践性、工程性极强的专业核心课程，是学生走向工作岗位可能直接应用的一门重要专业技术课程。PLC并不是一门单一的编程技术，它是一门系统专业课程。根据以往的教学经验，我认为，这对高职学生而言还是具有相当难度的，因此有必要寻找更好的教学思路及教学过程。

二、从生活及相关行业导入，激发学习兴趣

有些学生拿到课本，看到各种指令代码以为是计算机编程的课程，加上自身基础比较薄弱，感觉PLC课程很难学，就有点怯场了。

针对这种情况，教师要改变以往的传统教学思路，给高职生讲课的时候多举例，把要讲的课程内容与工作中碰到的实例相结合，学生会很喜欢的。因此教师应多获取本专业知识，多参与企业实际设计，积累丰富的经验，才能言之有物，进而激发学生的学习欲望。列举PLC在日常生活中应用的例子作为导入部分（电梯、交通灯控制等），大学生都坐过电梯，都知道红绿灯工作过程，告诉他们这里面都有PLC的身影，从而激发他们浓厚的学习兴趣。再进入地铁专题介绍，如地铁环境与设备监控（BAS）系统中PLC的应用。学生经过前期相关专业课程的学习，对BAS系统比较熟悉，结合这个学生熟悉的话题，再来介绍PLC在其中的作用，学生有兴趣并且更易理解。介绍多个地铁公司的PLC技术应用，如北京地铁1号线、5号线、重庆3号线、深圳3号线BAS系统中采用了西门子S7-400H的PLC产品，北京14号线BAS系统是和利时产品，南昌地铁1号线BAS系统是施耐德产品，宁波地铁BAS系统是AB产品等，有些地铁排水控制系统是西门子的S7-200 PLC，中小企业生产控制设备一般采用三菱、欧姆龙、台达等PLC产品。

通过这些讲解，一是让学生知道日常生活以及他们以后从事的行业PLC应用的场合及作用，二是了解PLC主要品牌、型号，使大家对PLC这门课程有个初步了解。

三、实地直接感受PLC应用，提升学习兴趣

通过前面PLC的介绍，很多学生会迫切地想知道实际工作中的PLC到底是怎样的，具体是如何工作的。这时，我们应该带领学生直观感受PLC的外观及应用了。由于安全及多种原因，地铁公司控制中心轻易不让人参观，所以可以先带学生参观小企业的设备。

我之前帮一个企业设计过钻孔攻丝机的PLC自动控制，于是带他们去参观这个企业，参观钻孔攻丝机的PLC控制全过程。该企业根据自身需求采用的是西门子小型机S7-200，让学生观察实际的PLC外观、外围设备，I/O接线、监控画面及工作过程，让学生大致了解实际PLC工作过程，激起学生想继续学习下去的念头，感觉原来这个不难啊，学了之后，自己也能简单设计了。

四、多种方法讲授理论，掌握编程方法，维持学习兴趣

在学生产生兴趣后，要让学生明白PLC工作要靠软件给PLC发送命令，接着要学习一些原理、编程语言（梯形图、语句表等）。

（一）初学者易产生两个误区

1.初学者认为学习PLC需要很高的学历，其实PLC本来就是给电工人员使用的，PLC里面的梯形图和我们以前学过的继电器电路是相同的，只是符号不同而已。

2.初学者认为必须要记住很多编程指令，那么多品牌的PLC指令，我们是记不完的，但是一定要记住编程方法。不同品牌PLC查看相应的手册，找出相应的功能、编程方式，然后按照控制思路编写PLC程序。

（二）直观、对比、实际法等讲授理论，掌握编程思路

1.直观法讲解PLC结构，在实验室直接观看PLC外部结构及外围设备（学校实验室是西门子小型PLC S7-200），用多媒体播放讲解内部结构（不能解体PLC）。

2.对比法讲解梯形图和继电器控制原理图符号的异同：继电器控制原理图中元件触头数量是受到限制的，PLC梯形图中软元器件触头可以反复出现。线圈的使用是相同的，两者都是不同的线圈只能出现一次。

3.掌握编程思路。PLC的逻辑控制就是两个关键字：开和关，PLC的应用需要做的是往里面写一个程序，先不要急着去了解那些什么所谓的高级指令，我们的重点是掌握编程的思路，做到得心应手地应用三个东西：常开、常闭、线圈，我们的程序大部分用的都是这些。

4.熟识编程元件和基本指令，熟练绘制简易梯形图。熟识编程元件和基本指令，实际授课时要求学生多用多练，在实践中学，读程序（阅读生产中的实用程序）、编程序（自己编一些简单程序）和调试程序（用仿真软件调试）。简易梯形图根据现有的电路图工作原理进行绘制，由浅入深，慢慢领会绘制梯形图心得，但应注意不能简单地将PLC各接点与电路图上的各接点一一对应。

（三）利用组态软件、多媒体技术提高教学效果

利用多媒体技术形象化、直观化的优势，能直观显现PLC控制过程中各个部分运行的情况，加深学生对重点知识的理解，激发学生的学习兴趣。在PLC课堂教学中，用组态软件来模拟PLC的控制对象，设计出多种程序来充实学生的实验内容，满足学生的工程实践经验和PLC实践教学效果，加强学生对PLC工业控制过程的理解。

五、实际操作，学习兴趣加厚

高职生的特点就是喜欢动手，设计好程序后很想亲自检验一下自己的设计成果。

（一）平时实训课总结经验，体验成功

PLC课程实践性很强，我们每周4课时，实践课与理论课各2课时，加上最后一周实训周（30课时），实践总课时超过了理论总课时。实践教学中注重培养学生的主观能动性，如做电动机正反转PLC设计，学生在前导课程电工电子技术中，已经进行过电动机安装、调试工作（在学校实训中心基地），这次PLC实训时，则要求在正转、反转功能上加上延时。实训时，学生如果有错误不能完成任务（以前学生就会直接找教师解决问题，这样的效果往往不是很理想），后来尽量让学生自己解决，如果要教师帮助，平时分就难得高分，这样迫使学生自己去找故障原因，大部分学生都能找出错误并会总结经验，这时教师适当地给予表扬，学生就会很有成就感，对下次实训充满期待。

（二）实训周课程设计充分发挥，检验效果

学生在实验室接线，跟实际还是有很大差距的，为了与实际工作接轨，学期的后期会安排一周的实训课。一般的，针对不同的班级，会给学生一个相对范围的设计题目，内容尽量接近实际，难度介于实验及实际工程之间。然后带领学生参观相关企业，了解其实际工作过程及I/O接线等，让学生更好地完成实训周课程设计。如带领学生再次参观企业钻孔攻丝机的PLC自动控制，确定I/O点数及接线，理解梯形图、指令等，并对其监控画面进行操作，看清设备工作的全过程。

六、总结

PLC课程教学也是一项实践工程，它既需要教师拥有丰富的理论、实践知识，更需要教师根据学生和本课程的特点采用灵活的教学思路、教学过程提高教学效果，通过采用合理的教学思路、教学过程，注重实际性和操作性，在PLC的教学过程中取得了较好的效果。后续还需进一步完善实训课程周的设计，利用学校的实训中心基地，购买小型PLC让学生实际完成具体的PLC控制电路。

参考文献：

[1]宋远见.技工院校PLC课程教学探讨[J].投资与合作，2010（12）.

[2]李新伟.PLC课程教学改革的探索与实践[J].城市建设理论研究（电子版），2014（7）.