虞晉華

摘 要：可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)是技工院校電工專業(yè)一門重要的專業(yè)課，合理增刪教學(xué)內(nèi)容，借用電力拖動繼電器電路控制圖的分析方法，進行對照式教學(xué)，靈活運用仿真軟件輔助教學(xué)，是上好這門課的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電工專業(yè) PLC教學(xué) 教學(xué)方法

可編程序控制器是20世紀(jì)60年代由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）應(yīng)通用公司技術(shù)要求最先研制成功的，用它取代汽車生產(chǎn)線傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益?？删幊绦蚩刂破骺刂葡到y(tǒng)具有高集成度、通用靈活、易學(xué)易用、占地面積小、使用壽命長、維護簡單等優(yōu)點，也在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了大面積應(yīng)用。

可編程序控制器控制系統(tǒng)作為一種新型控制系統(tǒng)，和傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)區(qū)別很大。然而企業(yè)正面臨著這樣的困境：老一代的高級技工和崗位熟練員工相繼退休或臨近退休，技術(shù)骨干嚴(yán)重流失，在崗員工中青年員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)遠遠滿足不了崗位要求和生產(chǎn)需要。根據(jù)企業(yè)發(fā)展實際需求以及學(xué)校培訓(xùn)資源現(xiàn)狀，筆者所在學(xué)校在機電一體化、維修電工等專業(yè)中增開了可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)這門課程。

可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)作為新開課程，和電工專業(yè)傳統(tǒng)課程電工基礎(chǔ)、電工測量、電工工藝等課程的理論聯(lián)系不緊，對數(shù)字技術(shù)、微機原理、自動控制等課程理論基礎(chǔ)知識的依賴卻較大。而技工院校招收的初中畢業(yè)生數(shù)理知識、邏輯思維能力普遍匱乏，很難學(xué)習(xí)、理解數(shù)字技術(shù)、微機原理、自動控制等課程知識。在學(xué)生基礎(chǔ)理論知識薄弱的基礎(chǔ)上，如何講好并讓學(xué)生學(xué)好可編程序控制器，使之在以后的工作實踐中熟練運用，是擺在教師面前亟待解決的問題。

筆者在教學(xué)過程中，對技工院校如何教好可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)課程進行了探索。

一、吃透教材，按照實際情況適當(dāng)增刪教學(xué)內(nèi)容

筆者所在學(xué)校采用的教材是中國勞動社會保障出版社出版的《PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱）》。這本教材的內(nèi)容以技能訓(xùn)練課題為主線，相關(guān)理論知識圍繞技能訓(xùn)練課題展開，整本教材內(nèi)容分為可編程序控制器、軟硬件知識、基本指令編程及PLC的應(yīng)用基礎(chǔ)、步進控制程序指令應(yīng)用、高級功能指令應(yīng)用幾大部分。教材采用以圖代文的編寫方式，較好地處理了理論教學(xué)和技能訓(xùn)練的關(guān)系，有利于學(xué)生掌握理論知識并形成基本技能。

但由于該教材編寫側(cè)重于實踐訓(xùn)練，理論知識部分較為簡單，知識銜接松散，在實際教學(xué)中給教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)造成了一定的困難。

筆者在實際教學(xué)中適當(dāng)增加了微型計算機原理部分知識，主要包括進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換、基本邏輯運算知識、內(nèi)部寄存器存儲單元的地址及內(nèi)容，使學(xué)生理解可編程序控制器程序編制中1和0兩個二進制數(shù)字代表的高低電平狀態(tài)，對可編程序控制器中各種寄存器線圈得電失電有了明確的認識。對微機原理中總線及總線標(biāo)準(zhǔn)知識的補充，更有利于學(xué)生掌握可編程序控制器的軟硬件知識；微機原理中時鐘周期、總線周期等知識的補充，對學(xué)生理解PLC教學(xué)中講授的掃描周期、定時器等知識有極大的幫助。

教師只有適當(dāng)補充這些教材中省略的基礎(chǔ)理論知識，才能使學(xué)生真正理解可編程序控制器的硬件及工作原理。而掌握這些知識，對學(xué)生學(xué)習(xí)后面的步進順序控制指令及高級功能指令有極大的幫助。

二、教學(xué)中盡量借用電力拖動繼電器電路

筆者采用控制圖的分析方法，進行對照式教學(xué)。下面兩圖是分別采用傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)和可編程序控制器系統(tǒng)完成的交流異步電機直接啟動控制功能，從圖中可以看出兩者的相似之處。

可編程序控制器基本指令教學(xué)應(yīng)以梯形圖為主要教學(xué)方向，這樣可以使學(xué)生初步建立起PLC基本指令編程的基礎(chǔ)。作為替代繼電控制系統(tǒng)的新型工業(yè)控制方法，PLC的梯形圖所使用的圖形符號與繼電器電路中的符號十分相似。在最初的教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生將PLC中參與邏輯組合的原件看成和繼電器一樣的原件，具有常開、常閉觸點及線圈，且線圈的得電及失電將導(dǎo)致觸點的相應(yīng)動作；再用母線代替電源線，用能量流概念來代替繼電器電路中的電流概念，用與繪制繼電器電路圖類似的思路繪出梯形圖。這樣就將看不見、摸不著的可編程序控制器基本指令學(xué)習(xí)變成了學(xué)生天天練習(xí)的看得見、摸得著的電力拖動實訓(xùn)線路。有了實際線路的啟示，學(xué)生就能較順利地理解以前他們畏之如虎的可編程序控制器基本指令。

三、在理論授課中靈活運用可編程序控制器仿真軟件，與技能實訓(xùn)相配合

可編程序控制器工作原理是按照一定的邏輯算法進行輸入輸出變換，并把這個變換用物理的方式予以實現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，其所涉及的知識較深奧，學(xué)習(xí)高級功能指令時，傳送、移位、運算等指令往往讓學(xué)生暈頭轉(zhuǎn)向，難以掌握。這時教師若還是采用傳統(tǒng)的黑板板書教授的方法，效果往往不佳。

筆者在實際教學(xué)中采用可編程序控制器仿真軟件輔助教學(xué)，將每一個功能指令所能完成的效果實時展示在學(xué)生面前，學(xué)生往往能很快地理解知識。筆者在理論課堂上非常重視學(xué)生的現(xiàn)場理解，每節(jié)課均留出時間引導(dǎo)學(xué)生利用仿真軟件，及時利用所學(xué)知識，靈活架構(gòu)各種控制系統(tǒng)，再利用仿真軟件查錯糾偏，待系統(tǒng)正確無誤后，筆者再指導(dǎo)學(xué)生在實訓(xùn)車間進行設(shè)備實操。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了實訓(xùn)效率，設(shè)備損壞率也大幅降低。

目前，隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展、科技的進步，可編程序控制器作為工業(yè)自動化的主要控制裝置之一，已被廣泛運用到各種機械設(shè)備、家庭自動化設(shè)備中，企業(yè)對這方面人才的需求量很大。近年來，在中職技能考核中可編程序控制器的內(nèi)容所占的比重已近四分之一?？删幊绦蚩刂破魇请姽I(yè)的必修課程，教師不應(yīng)僅僅滿足于教會學(xué)生架構(gòu)幾個簡單的控制系統(tǒng)，能使用基本指令編寫簡單程序，因為這樣的學(xué)生根本無法滿足企業(yè)的實際需求。教師應(yīng)重視理論知識的教授，為學(xué)生打下扎實的知識基礎(chǔ)，使其具備良好的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，真正成為企業(yè)急需的高技能人才。

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（作者單位：陽泉高級技工學(xué)校）