PLC課程是大學(xué)中理工學(xué)科中的一個課程，針對PLC的教學(xué)方式，不同的教師也有不同的方法。本文是一篇職業(yè)教育論文發(fā)表范文，主要論述了PLC技術(shù)案例教學(xué)法研究。有需要發(fā)表爐溫的作者可以聯(lián)系本站在線編輯快速投稿。

 　　摘要：以帶式運輸機(jī)控制系統(tǒng)為案例，對教學(xué)時的仿真演示，控制要求，接線圖設(shè)計，梯形圖程序設(shè)計及課后討論等一系列教學(xué)過程進(jìn)行了分析，并對教學(xué)效果進(jìn)行了評價。

　　關(guān)鍵詞：可編程控制器,帶式運輸機(jī),案例教學(xué)法

　　1 引言

　　可編程控制器(PLC)技術(shù)在我院是自動化、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和電氣工程及其自動化等專業(yè)的一門核心課程，在該課程的教學(xué)中，存在教學(xué)方法老化，單一傳授理論知識，應(yīng)試性的被動學(xué)習(xí)等問題。學(xué)生注意力主要集中在教師傳授的現(xiàn)成知識上，學(xué)習(xí)圍著課本和考試，缺乏教學(xué)輔助工具和相關(guān)實驗設(shè)備，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中缺乏感性認(rèn)識，教學(xué)內(nèi)容缺乏具體的載體，學(xué)習(xí)效果不太理想。且該門課程實踐性強(qiáng)，學(xué)生只有在學(xué)習(xí)的過程中對不同的實際案例進(jìn)行硬件電路的連線，編程調(diào)試驗證等多個環(huán)節(jié)反復(fù)練習(xí)，才能領(lǐng)會可編程控制器的用法。在PLC的教學(xué)改革中，潘春玲提出了仿真軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用教學(xué)，余青峰提出了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法，本文提出案例教學(xué)方法，仿真觀察一提出問題一講解方案一課后討論相結(jié)合，在課堂教學(xué)中把理論與實踐有機(jī)的結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的想象力，提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力，學(xué)生通過項目的進(jìn)行，學(xué)習(xí)和掌握每一環(huán)節(jié)的基本知識，在進(jìn)行案例教學(xué)過程中有針對性地培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，創(chuàng)新能力以及與人合作溝通的能力。下面以帶式運輸機(jī)控制系統(tǒng)為例，介紹案例教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用。

　　2 教學(xué)案例分析

　　2.1仿真教學(xué)演示

　　帶式運輸機(jī)普遍應(yīng)用于金屬礦物輸送，煤炭輸送等工業(yè)環(huán)境中。在物料輸送的過程中，各設(shè)備間必須按照嚴(yán)格的順序啟動和停止控制，以防止啟動或停止時物料在系統(tǒng)中堆積起來，甚至損壞設(shè)備。案例中，物料輸送過程包含三個電動機(jī)M1，M2，M3和一個料斗，料斗由電磁閥YV控制。接觸器KM1～KM3分別控制M1～M3。電磁閥控制物料從料斗中落下，送到運輸帶1上;M1轉(zhuǎn)動，帶動運輸帶1輸送物料到運輸帶2上;M2轉(zhuǎn)動，帶動運輸帶2輸送物料到運輸帶3上;M3轉(zhuǎn)動，帶動運輸帶3輸送物料到料場。

　　在該案例的教學(xué)中首先進(jìn)行控制過程的仿真演示，使用歐姆龍CP1E-N40型PLC為控制器，利用組態(tài)王(Kingview)軟件制作監(jiān)控界面，采用半實物仿真形式，仿真界面如圖1所示。通過案例的仿真，學(xué)生觀察到系統(tǒng)的啟動過程：M3，M2，M1，YV等設(shè)備先后啟動;停止過程：YV，M1，M2，M3等設(shè)備先后停止。還有緊急停止，過載保護(hù)等相應(yīng)的控制過程。當(dāng)學(xué)生觀察到這些控制過程后提出問題：為什么系統(tǒng)啟動時各設(shè)備不是同時啟動，停止時也不是同時停止?引導(dǎo)學(xué)生思考在工業(yè)環(huán)境中，運輸帶自動控制過程的實際控制情況。

　　2.2提出控制要求

　　通過對學(xué)生的提問后提出系統(tǒng)具有下列控制要求：

　　第一，正常啟動：為了防止運輸帶上的物料堆積，啟動過程為M3先啟動，5秒鐘后M2再啟動，再過4秒后M1啟動，再過3秒后，YV啟動，物料輸送開始。用啟動按鈕SB1控制。

　　第二，正常停止：為了保證停止時運輸帶上不再有物料堆積，停止過程為電磁閥YV先停止，5秒后M1停止，再過5秒后M2停止，再過5秒后M3停止。用停止按鈕SB2控制。

　　第三，緊急停止：電磁閥YV，電動機(jī)M1，M2，M3同時停止。用急停按鈕SB3控制。

　　第四，過載保護(hù)：分別采用熱繼電器對三個電動機(jī)M1，M2，M3進(jìn)行過載保護(hù)。M1過載時，YV和M1同時停止，M2延時5秒后停止，M3再延時5秒后停止;M2過載時，YV、M1、M2同時停止，M3延時5秒后停止;M3過載時，YV、M1、M2和M3同時停止。用熱繼電器動合觸點FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3分別控制。過載時相應(yīng)報警指示燈閃爍顯示。

　　給出控制要求后，提出問題：該系統(tǒng)的控制需要多少個輸入，多少個輸出?引導(dǎo)學(xué)生思考該系統(tǒng)用PLC控制需要哪些輸入設(shè)備，哪些輸出設(shè)備。

　　2.3輸入輸出地址分配

　　根據(jù)控制要求，給出輸入輸出地址分配如表1所示。

　　2.4接線圖設(shè)計

　　安排學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識用草稿自己設(shè)計接線圖，然后給出正確的接線圖，讓學(xué)生比較兩種接線圖的不同。指出學(xué)生設(shè)計的接線圖的錯誤和不足的地方。本案例采用歐姆龍CP1E-N40型PLC為控制器，控制接線圖如圖2所示：

　　2.5梯形圖程序設(shè)計

　　PLC控制的核心在于梯形圖程序的設(shè)計，其設(shè)計方法有經(jīng)驗設(shè)計法、邏輯設(shè)計法、順序設(shè)計法等。本案例采用經(jīng)驗設(shè)計法，此方法必須要掌握一些常用功能的梯形圖程序編寫方法，如電動機(jī)的啟保停控制等。在給學(xué)生講解時要根據(jù)編程的思路進(jìn)行講解，根據(jù)控制要求，逐步實現(xiàn)各項控制功能，而不是直接把整個程序拿出來，籠統(tǒng)的進(jìn)行講解。如本例首先要講解順序啟動和緊急停止功能，則程序要先實現(xiàn)M3電機(jī)的啟停控制，如圖3所示。M3啟動5秒后，M2才啟動，則M2的啟動可以利用定時器T0實現(xiàn)。如此類推可以實現(xiàn)整個啟動過程。然后再講解梯形圖中緊急停止，順序停止以及過載保護(hù)的控制過程。在講解梯形圖的過程中，利用歐姆龍的編程軟件及仿真軟件CX-Programmer，演示控制功能的實現(xiàn)過程，學(xué)生真正能感受到程序的正確性。

　　2.6課后討論

　　講解完整個案例的控制過程后，引導(dǎo)學(xué)生討論整個控制過程。例如控制功能是否完善?是否還需要增加電機(jī)和電磁閥的手動控制功能，如果要增加，如何實現(xiàn)。接線圖中的輸出部分為什么有3個COM端口，而輸入只有一個COM端口?程序的設(shè)計還有沒有其它方法?能否用更簡單的設(shè)計方法，能否用順序功能圖法進(jìn)行程序設(shè)計?通過討論擴(kuò)展學(xué)生的思維，對實際的控制情況有更深入的思考。

　　3 結(jié)論

　　改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教學(xué)過程中采用項目化教學(xué)，以任務(wù)為驅(qū)動，結(jié)合計算機(jī)仿真，穿插各種問題，引導(dǎo)學(xué)生思考解決辦法，學(xué)生的主觀能動性有較大提高，特別是模擬實際的工業(yè)控制過程，提高了學(xué)生解決實際問題的能力，也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果得到較大的改善。

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