PLC實例教學方法探究

甘肅省金昌市金川集團公司培訓中心技工學校 楊金萍

可編程序控制器簡稱PLC，是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計制造的工業(yè)控制計算機，它是在繼電器控制技術和計算機控制技術的基礎上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制設備。由于PLC采用的是梯形圖方式的編程語言，編程簡單，易于掌握，所以成為工業(yè)化控制領域中應用最重要、應用最多的控制裝置。

圖1 洗衣機洗衣流程示意

圖2

圖3

圖4

技工學校機電類專業(yè)開設《PLC及其應用》這門專業(yè)課，通過本課程的教學，使學生系統(tǒng)掌握可編程序控制器的基本原理、功能、應用、程序設計方法和編程技巧。學生在學習的過程當中，興趣比較高，但覺得難度比較大，往往達不到教學目的。本人在教學中探索和實踐，運用實例由淺入深的方法取得了良好的效果。

一、PLC實例教學案例的選擇原則及要求

1、選擇學生熟悉的實物對象。盡可能選擇日常生活中學生熟悉的、接觸過的、感興趣對象，如洗衣機、交通燈、廣告牌、電梯、音樂噴泉等。

2、對象的控制程序難易適中。選擇對象的控制程序不易過于簡單和復雜，簡單學達不到教學目的，復雜學生不明白，也不感興趣。

3、化繁為簡，循序漸進。將對象復雜控制程序拆分為各單項簡單控制程序，先分后合、先簡后繁完成任務。

4、以任務為驅動，貫穿教學始終。教師將選擇對象的控制提出要求，作為任務下達給學生，指導學生完成。

二、PLC實例教學案例設計及在教學中的運用

1.選擇案例：全自動洗衣機簡單程序控制

2.設計任務及要求：（見洗衣機洗衣流程示意圖）

按下開始按鈕，上水電磁閥打開，當水位達到設定液面水位傳感器L1后，上水電磁閥關閉，停止進水。開始洗衣，洗衣電動機M先正轉30s，再反轉30s，這樣循環(huán)5次，進入排水過程，排水電磁閥打開，水排空到設定液面?zhèn)鞲衅鱈2后，停止排水，排水電磁閥K2關閉。開始脫水，啟動洗衣電動機M正轉脫水30s后，洗衣結束。

這個題目與生活相關，學生有興趣，對控制設備的要求比較明白，學生設計程序有困難。我們可以把它化成幾個簡單的小程序，然后不斷增加難度，學生一步一步的推，最后達到完成整個控制任務。

首先分配輸入輸出設備：

3.完成任務的程序、方法、步驟

（1）首先讓學生設計上水過程，具體要求：

1）按下啟動按鈕SB1，上水電磁閥K1打開，水流進洗衣機

2）當夜面到達L1處，上水電磁閥K1關閉

這一步很簡單，學生很快能根據(jù)啟保停電路畫出出梯形圖，寫出程序，如圖2所示。

（2）在這一步的基礎上增加難度，設計洗衣過程，具體要求：

加定時器，做成洗衣電動機先正轉30s，再反轉30s，循環(huán)6次，停止。

在做這一步時，先讓學生練習幾個簡單電路：

①電動機正反轉

②兩個燈交替閃爍

③兩個燈交替閃爍5s后停止

有了這三個練習做基礎，學生就能有了基本思路，然后搞清楚當前題目的要求，找出這幾個問題的答案：哪個元件啟動正轉，哪個元件啟動反轉，怎么用定時器讓電動機轉動30s，用什么方法能讓電動機停下來，怎么使用計數(shù)器。這樣學生慢慢的反復琢磨，實踐，最后能畫出梯形圖，寫出程序，上機調試如圖3所示。

（3）在前面（1）（2）的基礎上，最后這一步排水過程就容易了，具體要求：

洗衣結束，打開排水閥，當水位到達液面?zhèn)鞲衅鱈2時，排水電磁閥K2關閉，洗衣電動機正轉30s，程序結束。到這一步，主要問題就是怎么從洗衣環(huán)節(jié)進入到排水環(huán)節(jié)，這個學生會想很多辦法進行嘗試，引導學生可以嘗試用跳變指令，完成控制功能。這樣學生在不斷探索中完成所有的程序，最后可以檢查看有沒有錯誤，特別是自鎖和互鎖，最后上機實驗，完成調試，如圖4所示。

對于PLC課程來講，實例教學不失為一種行之有效的教學方法，關鍵是教師在實例的對象選擇要恰當，課題設計要嚴謹，教學過程要由淺入深循序漸進，并且在教學過程中將其作為任務有老師指導，學生自己來完成，從中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，解決問題，一直保持著學生探究的興趣，最后完成任務，方可到達良好的教學效果。