《电气控制与PLC》教学模式改革_第八章电气控制与plc

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《电气控制及PLC应用》教学模式综述

舒 斌

《电气控制及PLC 应用》是电气自动化专业的核心专业课，是学生掌握现代工业自动化技术的基础。可编程序控制器又简称PLC，是在继电器—接触器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制设备。它以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，被广泛应用于机床印刷机、装配生产线、电梯控制等自动化控制的各个领域中。我校在多年教学实践的基础上，以“强化实践，重在应用”为指导思想，选择以三菱FX系列为主线产品，重新审视了教学内容、方法与手段，加强了实验基地建设，并取得了一定实效。

一、确定教学目标，整合课程内容，教学做一体化

根据社会对PLC技术人才的需求，教学为地方经济建设服务的宗旨，课程教学具有以应用能力为主的课程教学目标，注重实践技能的培养，更新教学方法和手段，提高学生的实际应用能力的特点。根据课程的教学目标，我校以项目应用为主线，教学做一体化为主要教学方法的基础上，优化组合教学内容，将课程内容调整为电气控制、PLC基本原理与应用、SFC 编程法、功能指令应用、触摸屏变频器和系统设计与维护六部分，重新完善的课程教学标准和实训大纲，编写了课程整体教学设计和典型教学案例等教学文件。

二、理论知识够用，加强实践，任务一条线

高职教育强调对学生专业能力的培养，专业教学强调理论够用，重在应用。在《电气控制及PLC应用》课程的教学中，重点只讲解一些必要的、基础性的理论，重点放在学生的实践活动中。根据学生的特点，只有保证充分的实践，学生才能更好地学以致用。给学生一个任务进入实验室，完成任务后即完成的基础知识和基本技能的掌握。我校《电气控制及PLC 应用》的实践课时已达到了总计划课时的50%。

在讲低压电器时，对其原理只作简单介绍，重点是采用将实物带进教室或是直接到实验室上课的方法，要求学生对各种典型的低压电器进行拆卸组装，指导他们掌握各种低压电器的功能及各部分的名称和作用等。例如，对交流接触器要求学生熟悉其主触点常开、常闭辅助触点，线圈及其它部分的功能和特点。采用这种方法教师讲起来比较轻松，学生学起来也很有兴趣。并且经过这样训练之后，学生对常用低压电器的构造和功能非常熟悉，为后面学习低压电器控制线路的安装接线及简单维修打下了坚实的基础。

任何电气控制线路都遵循一定的原则和规律，都可看成是由一些比较简单的基本控制环节组合而成的。因此，首先要求学生将一些典型的基本环节，如电动机的连续控制、正反转控制、自动往返及顺序起动等电路记下来，达到会画、并能理解图中各个元件及其符号的程度。然后，通过给基本电路添加适当的环节得到新的控制电路。这样，既加深了基本电路的理解，也学会了经验设计法的方法。

我校投入大额资金购买了相关实验设备，目前已有1个电控实验室、1个PLC基础实验室配置三菱公司的FX1N系列和与电脑配套的基础实验台共24台，10套手动编程器、一套六站的三菱FX2N系列模块化生产培训系统和罗克韦尔的三层网络实验室。为学生提供了充分的实践机会，符合专业培养目标对学生专业技能培养方面的要求，学生的动手能力显著提高。

三、多媒体课件与模拟软件相结合《电气控制及PLC应用》课程中有大量的电气原理图，各元器件间的动作关系不易说清楚。多媒体课件有效地克服了传统板书的缺点，内容的准备与布置方便灵活，单位时间内授课信息量大大提高，还可以把动画和声音引进多媒体课件，增加了内容的生动性，使学生易于接受和理解。

另外，PLC教学中还应用了三菱的FX-TRN-BEG-CPLC教学仿真软件，该软件集三维仿真环境、模拟操作面板、编程环境于一体，在对三维仿真环境和模拟操作面板中的仿真设备编程之后，可以调试运行，观察结果，使教学更加生动形象，以便取得良好的教学效果。

四、由单一到综合逐步引导

在课堂教学中，对于电气控制功能的实现采用逐步引导的教学方法，引导学生思考实现控制功能的每个过程。最后对整个电路原理图进行整体分析。先提供一个可供参考的电路，然后在此基础上提出新的控制要求和需实现的新功能，引导学生逐步完成对复杂电路的思考、实验、验证。

PLC开发过程是一个从分析控制要求到主电路及I/O设计，再到PLC程序设计，最后进行综合调试的过程。这一工作过程，无论是简单的PLC控制系统，还是复杂的PLC控制系统，都是如此。因此，可以根据这一特点将PLC课程中基本知识、设计方法、接线训练、综合调试等按照先简单、后复杂的原则用项目的方式组织起来，由浅入深地进行教学。如设计机械手PLC控制系统时，可以先从机械手的手动操作控制、自动操作控制这些单一训练开始，再过渡到具有手动、自动、单步、单周期的这种综合训练，确保学生能够一步步地完成各个项目。

五、传统内容与现代知识相结合现代工业先进的控制系统不仅包括传统的继电器—接触器控制系统和PLC控制系统，而且融合了现代网络技术和通信技术。除了讲述传统的继电器—接触器控制系统和PLC控制系统外，还应对工业组态技术、现场总线和工业以太网技术进行简单介绍，使学生在掌握传统电气控制知识的基础上，对先进的现代工业控制系统也有所了解。利用学校罗克韦尔PLC实验室提供AB PLC的现代的三层网络控制技术的实验平台，展示现代PLC控制中的最新技术和应用，为今后学生的就业和专业发展打开新的空间。