淺談技校PLC應(yīng)用教學(xué)

譚長北

摘 要：隨著社會的發(fā)展和科技的進步，PLC在工業(yè)自動化控制中的地位越來越重要。大部分自動化程度比較高的企業(yè)都在使用PLC控制。因此，新時代的技校電工專業(yè)的學(xué)生必須掌握PLC。但是PLC的學(xué)習(xí)對技工學(xué)校的學(xué)生來說歷來都是頭痛的事，因為PLC的學(xué)習(xí)需要動腦，而技校的學(xué)生向來動手能力要強于動腦能力，所以PLC的教學(xué)過程難度可想而知。本文結(jié)合筆者多年的經(jīng)驗，討論如何針對技校生的特點進行PLC教學(xué)。

關(guān)鍵詞：興趣 目標(biāo) 理論聯(lián)系實際

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，PLC在工業(yè)自動化控制中的地位越來越重要，但是PLC的學(xué)習(xí)對技工學(xué)校的學(xué)生來說歷來都是頭痛的事。下面筆者結(jié)合這幾年來的PLC教學(xué)的經(jīng)驗，談?wù)勅绾吾槍夹Ｉ奶攸c來進行三菱PLC教學(xué)。

一、激發(fā)興趣，明確目標(biāo)

要想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，興趣是關(guān)鍵。技校生不愛學(xué)習(xí)的重要原因是沒有學(xué)習(xí)的動力，更沒有學(xué)習(xí)目標(biāo)。所以每當(dāng)接手一個新的班級，筆者就首先為學(xué)生分析當(dāng)今社會發(fā)展情況，并利用圖片、視頻，甚至到企業(yè)參觀、讓成功人士介紹經(jīng)驗等方式，使學(xué)生明確：學(xué)好PLC是必須的，這門技術(shù)是有用武之地的。其次可以充分利用學(xué)校的PLC設(shè)備，將事先做好的一些PLC課題演示給他們看，例如常見的紅綠燈控制、彩燈花樣控制等。通過觀看這些演示，學(xué)生通常會產(chǎn)生好奇心。根據(jù)學(xué)生的提問，筆者一般會告訴他們，只要努力加用心學(xué)習(xí)都能學(xué)會。經(jīng)過這樣的學(xué)習(xí)以后，大部分同學(xué)都會有學(xué)好這門技術(shù)的要求，這樣就可以解決教學(xué)矛盾中的“我要學(xué)”和“要我學(xué)”的問題。

二、由淺入深，歩步為營

三菱PLC的學(xué)習(xí)必須以學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的電力拖動配線為基礎(chǔ)。通過形象的對比，讓學(xué)生逐漸建立起三菱PLC編程軟元件與配線器件的對應(yīng)關(guān)系，從而把抽象的軟元件直觀形象化，例如輸入、輸出繼電器，時間繼電器，計數(shù)器等。這樣學(xué)生在編程過程中，對于PLC中相關(guān)軟元件的使用就會得心應(yīng)手。然后，講授基本PLC指令并配以梯形圖，在講解完LD、LDI、AND、ANI、END這些基本指令后，就可以嘗試讓學(xué)生將電力拖動配線的有些課題用所學(xué)的PLC來實現(xiàn)，比如電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)、電動機正反轉(zhuǎn)、電動機順序啟動逆序停止等。在此過程中要保證他們練一個會一個，每一個課題都讓他們編好程序，在調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，再將元件與PLC連接并對電機進行控制，使學(xué)生能夠見到自己勞動的成果，享受到成功的喜悅。在此基礎(chǔ)上再學(xué)習(xí)定時器指令、計數(shù)器指令，再組織與這些指令相關(guān)的練習(xí)，使學(xué)生進一步理解相關(guān)指令，并能正確運用。在定時器、計數(shù)器的練習(xí)上，筆者經(jīng)常采用的是十字路口紅綠燈控制和彩燈的各種閃爍控制。通過學(xué)生自己對相關(guān)情景的設(shè)計編程并通過相應(yīng)的模塊來展現(xiàn)他們的成果，往往會收到意想不到的結(jié)果，甚至有些學(xué)生會自己設(shè)計一種情景，用自己所學(xué)的知識來實現(xiàn)。在學(xué)生充分理解了PLC的學(xué)習(xí)思路后，進一步進行更復(fù)雜指令的教學(xué)。基本指令學(xué)習(xí)完之后，再講授步進指令及狀態(tài)編程法，并在學(xué)完狀態(tài)編程法之后讓學(xué)生試著用狀態(tài)編程去編寫以前用經(jīng)驗法編過的課題，通過比較來區(qū)分這兩種編程方法的優(yōu)缺點，從而更明確什么時候該用經(jīng)驗法、什么時候該用狀態(tài)編程法，學(xué)生就會一步一個腳印扎扎實實地學(xué)下去。

三、學(xué)以致用，注重理論聯(lián)系實際

在PLC的學(xué)習(xí)過程中，要始終強調(diào)學(xué)以致用。例如定時器學(xué)完了，可以怎么來用呢？可以讓學(xué)生自己設(shè)計用定時器來完成一些事情，然后幫助他們實現(xiàn)設(shè)計，也可以出一些簡單有趣的題目讓學(xué)生來完成。例如：用定時器來完成一盞燈的閃爍，緊跟著就可以要求學(xué)生用定時器來實現(xiàn)多盞燈的交替閃爍。筆者最常用的就是天塔之光這個模塊，學(xué)生可以設(shè)計成放射式的控制，也可以設(shè)計成收縮式的模式。當(dāng)調(diào)試成功后看著彩燈在自己的程序控制下綻放出美麗的光彩，學(xué)生心里就會有一種說不出的快樂。

教師在教學(xué)中要始終理論聯(lián)系實際，在掌握基本指令和編程方法之后，要經(jīng)常讓學(xué)生接觸到實際生活中的PLC控制問題，如四層電梯的控制、學(xué)校時鐘的控制、汽車自動裝卸料控制等。這樣學(xué)生就會感覺到PLC在實際中的各種用途，會進一步提高學(xué)習(xí)興趣。此外，要充分利用學(xué)校與企業(yè)的關(guān)系，堅持讓學(xué)生走出去。如在學(xué)習(xí)可編程程序控制器的脈沖輸出功能時，筆者就經(jīng)常利用自己與企業(yè)的關(guān)系，在一些設(shè)備的PLC控制試車階段，讓學(xué)生到試車現(xiàn)場充分體驗脈沖輸出指令在伺服電機和步進電機控制中的應(yīng)用。例如，在筆者為企業(yè)設(shè)計的自動熱合裁斷機試運行時，就帶學(xué)生去參觀過。在設(shè)備的調(diào)試過程中，筆者詳細地給學(xué)生講述PLC如何與伺服電動機結(jié)合實現(xiàn)速度與進料長度的控制以及PLC如何控制步進電動機帶動切刀工作，使學(xué)生體會到了紅外傳感器如何來實現(xiàn)位置和自動往返控制，如何解決自動化控制中的相關(guān)要求。比如暫停功能的實現(xiàn)，可以通過計數(shù)器來控制暫停，按一下暫停PLC內(nèi)的一個計數(shù)器動作，用它的常開或常閉觸點來實現(xiàn)設(shè)備的暫停，再按一下暫停，即可使PLC內(nèi)的另一個計數(shù)器動作，從而使設(shè)備繼續(xù)運行。通過現(xiàn)場參觀，學(xué)生感覺到PLC原來真的這么神奇，想讓設(shè)備怎么動就怎么動，就會更加堅定他們學(xué)好PLC的信心，同時也會使學(xué)生進一步理論聯(lián)系實際，提高解決實際問題的能力。

四、注重分層教學(xué)，達到因材施教

技校的學(xué)生兩極分化比較嚴重，有的學(xué)生理論不行，動手能力反而很好；有的學(xué)生反應(yīng)比較快而有的學(xué)生反應(yīng)卻比較慢。為了解決這種問題，在教學(xué)過程中筆者注意運用分層次教學(xué)和互助教學(xué)兩種模式。

分層次教學(xué)是在教學(xué)過程中既要讓好學(xué)生吃飽，又要讓差生吃好。為了達到這種目的，筆者會分別布置兩種作業(yè)，一種是必做題，一種是選做題。學(xué)生根據(jù)情況自愿去做選做題。對于選做題出現(xiàn)的問題，筆者會一對一地去進行解析，這樣既使一般的學(xué)生及時跟上了進度，又使學(xué)習(xí)好的學(xué)生感到自己受到了重視，會自覺地去學(xué)習(xí)更多的知識，提高了學(xué)習(xí)的積極性。

在一個班級學(xué)生很多的情況下，由老師去逐一指導(dǎo)是不現(xiàn)實的，而如果讓學(xué)生結(jié)成互助小組卻可以達到事半功倍的效果。在筆者所教的班級中，有不少學(xué)生在新知識還沒講之前已經(jīng)學(xué)會了。因此在教學(xué)過程中，筆者會發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)一些優(yōu)秀的學(xué)生，使他們不僅會學(xué)而且會教，在他們自己學(xué)好的同時給他們安排1～2個徒弟，人多力量大，使全班的成績有了比較大的進步。當(dāng)然，為了提高這些“師傅”的積極性，還需要一些特殊的手段，使他們感覺到自己的價值，比如給他們開小灶，使他們掌握比其他同學(xué)更多的技能，還可以安排他們多參加一些社會實踐來提高他們的實踐能力。

通過分層次教學(xué)和因材施教，筆者每一級的學(xué)生中都會有幾個能力突出的，畢業(yè)之后找到了比較好的工作；當(dāng)然也會有一大批能力一般的，但是他們也能勝任PLC的維護和程序簡單的調(diào)試工作。因此學(xué)生都能真正地憑自己的能力去干一份適合自己的工作。

總之，對于技校機電專業(yè)的學(xué)生來說，PLC是一門必修課，也是一門需要動腦筋的課，學(xué)好了PLC就多了一條就業(yè)之路。教好PLC，對我們?nèi)握n老師而言是任重而道遠。我們只有不斷學(xué)習(xí)，提高自己的能力并不斷地開拓思路，努力地去分析教材、分析學(xué)生，才能創(chuàng)造出適合學(xué)生、適合自己的教學(xué)方法。

（作者單位：即墨市技工學(xué)校）