论提高可编程序制约器课堂教学有效性之探讨

摘要：可编程序制约器(简称PLC)在工业领域已得到广泛的运用，具备PLC的综合运用能力已成为电气技术人员和工科学生的必定要求。如何提升PLC课堂教学有效性?培养学生PLC综合运用能力，是一个非常值得探讨的课题。
关键词：PLC；提升；教学有效性
可编程序制约器(简称PLC)是一种专为在工业环境下运用而设计的数字运算操作的电子系统。硬件是以微处理器为核心，融合了自动化技术、计算机技术、通信技术为一体的新型自动化制约装置，软件是采取面向生产、面向用户的编程语言，通过数字式、模拟式的输入和输出，制约各种类型的机械或生产历程。PLC是通过软件实现制约历程，具有组装维护方便、编程简单、功能强、体积小、可靠性高、抗干扰能力强等特点，由此得到迅猛进展，在工业领域已得到广泛的利用。了解PLC的工作原理，具备设计、调试、和维护PLC制约系统的能力，已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的必定要求。
但是PLC这门学科论述性与实践性都非常强!对于学生的学习，具有相当大的挑战和考核，针对学生在学习中出现的情况，结合PLC学科特点与要求，提升PLC课堂教学的有效性，确保学生掌握扎实的PLC论述知识，具备PLC综合运用能力，这是非常值得探讨的课题。

一、做好PLC入门教学，激发学生的学习兴趣

PLC这门学科论述性强、抽象，学生不易理解，难于入门，这几乎是所有学习PLC初期时学生的共同感受，所以，做好人门教学是非常重要的。如果入门教学没有做好，学生一开始就失去了学习兴趣和热情，就很难进入下一步的学习。入门教学一定要遵循简单、直观的原则。那么怎样进行PLC入门教学呢?开始时，学生对PLC学科不了解，可以以网上搜索一些介绍PLC的背景资料，或者借助PLC仿真软件，做一些PLC制约的自动化生产历程的视频短片，帮助学生初步认识、了解PLC。例如，用PLC制约一个自动包装橘子的生产历程，堆如大山的一堆橘子只需按下启动按钮，在传送带和传感器的作用下一下子都用纸盒箱包装得整整齐齐，一些零散的电子元件在PLC制约的自动化生产线瞬间变成一个完整的电路板。这些直观的视频教学，让学生对这门学科有一个感性认识，认识到PLC功能的强大，产生学习的动力。同时，让学生了解与我们的生活息息相关的一些PLC运用，如：一包面粉在PLC的制约下，按下启动按钮热腾腾的面包就出炉了，让学生觉得PLC离他们很近，有亲近感，还可以在课堂上登人人才网，查看一些招聘电类的工作岗位，让学生知道在就业市场上对PLC人才的需求情况(如：很多单位都提出“懂得PLC者优先考虑”)，以就业为导向让学生明确学习目的和作用，推动学生更加自觉、主动地学习，并在学习中获得乐趣与动力。
做好入门教学，激发学生的学生兴趣，充分调动学生的积极性和学习热情，让学生进一步深入学习PLC是非常关键的。

二、学习PLC相关基础课程以及掌握扎实的PLC基础知识是学好PLC的基础

1.学习PLC相关基础课程

学习PLC，需要很多电类基础课为依托、做基础，才能够快速、高效地理解和运用PLC。通常在学习PLC学科之前，要开设《电工基础》《电子技术》《电力拖动制约线路与技能训练》等相关学科。其中《电力拖动制约线路与技能训练》学科和PLC的学习联系最为直接。电力拖动制约电路主要是继电器开关量制约的逻辑制约方式，而PLC的逻辑制约则是在继电器开关量制约的基础上进展起来的，它们具有非常紧密的联系，特别是在PLC学习的入门阶段，所以，学好相关的基础课程，对于学生学习PLC是很重要的。例如，把电力拖动中的正反转制约电路与PLC正反制约电路做比较，以自锁，连锁，热机过载电器保护等方面都可以看出电力拖动制约电路和PLC制约电路是非常的相似。学生学习电力拖动中的三相交流异步电机的点动、连续、正反转制约等基本电路，同时建立了开关量制约的基本概念，并在电力拖动制约线路的实训中学习接线工艺，这为学生学习PLC制约器的外部接线奠定了良好的基础。

2.掌握扎实的PLC基础知识

(1)PLC的硬件组成
可编程制约器主要由处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几部分组成。
(2)PLC的软件结构
在可编程制约器中，PLC的软件分为两大部分：
系统监控程序：用于制约可编程制约器本身的运转。主要由管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块，系统调用。
用户程序：它是由可编程制约器的利用者编制的，用于制约被控装置的运转。
(3)PLC的编程指令
PLC的编程指令有很多，大致可以分为程序流程指令、传送与比较指令、算术与逻辑指令、循环与移位指令、高速处理指令、方便指令、外部I/O设备指令、浮点数运算指令、定位指令、时钟运算指令、设备指令、触点比较指令等。对于每一个指令的运用和编程元件都进行深入、全面的了解，才可以避开在编程运用的生产历程中出错。
可见，这些相关学科和PLC基础知识的学习，对学生学习PLC起到了基础性的作用。

三、借助多媒体虚拟、仿真技术，选择恰当的教学策略，提升PLC课堂教学的质量和效率

1.充分利用PLC仿真软件，提升PLC论述教学

PLC论述知识，抽象，难于理解，怎样让它变得直观、形象，历程清晰?对于学生的学习作用重大。通过运用PLC仿真软件，能够实现传统教学实现不了的情境、动画、实验等。以生动、形象、高效的仿真，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。仿真软件的主要运用有：(1)在PLC教学中把一个个指令和编程元件直观地展示。例如，一个上升沿指令，在触电接通或断开的时候有个脉冲输出，可以通过软件直观展示动作变化；(2)借助PLC的仿真软件模拟上课时的程序，模拟所制约的动作运转历程，检验设计的程序是否正确?可以实现论述和实践相互印证；(3)通过仿真软件模拟工业制约历程场景来设计制约程序。这样使教学历程更加形象、直观与逼真，有助于学生高效学习。
借助于知识面广，信息量大，能够快速而准确地呈现教学历程中所需的信息资料的多媒体仿真技术，帮助学生更好地理解与学习，大大地提升了课堂教学的质量与效率。

2.以案例教学法为主线开展PLC实训教学，提升学生PIE综合运用能力

在学生掌握了一定的PLC知识的基础上，积极开展PLC实训教学。开展PLC实训教学应遵循先易后难、循序渐进的原则，先进行一些简单的PLC制约历程的案例，在学生掌握一定的操作技能后，再进行一些综合性、运用型的案例。例如：交通灯制约系统，电机的顺序启动、停止设计。
通过典型而实用的案例，引导学生浅析、讨论、设计程序，引发学生积极、自主地学习。在案例选择上，应体现教学内容的重点和难点，同时注意案例覆盖的知识面，具有典型性。透过案例浅析，学生比较容易理解各指令特点，能够比较深入、全面地学习整个程序设计流程。最后以PLC的流程图、梯形图、外部接线图的绘制，程序调试等，严格按照设计一个机械设备或PLC制约的电气设备项目的完整要求来开展PLC综合实训，让学生系统地学习PLC在生产实践中运用的全历程，提升学生PLC综合运用能力。
总之，PLC是一门论述与实践紧密联系的学科，学好PLC必须多深思、多实践，把论述知识和动手实践紧密地结合起来。在不断实训、实践中学习，在不断学习中实践、提升!
参考文献：
孙政顺.PLC技术.高等教育出版社，2005-06-01.
廖常.PLC基础及运用(第2板).机械工业出版社，2007-06.
[3]常文平.电气制约与PLC原理及运用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.
作者介绍：郑光胜，出生于1972年，男，厦门人，教育硕士，讲师，主要以事电子、电工基础、维修电工的教学与探讨工作。
(作者单位　厦门市集美职业技术学校)