項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)現(xiàn)PLC控制自動(dòng)門

曾慶偉

【摘 要】隨著PLC技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)支柱之一，《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程也日漸重要，由于該課程本身實(shí)踐性強(qiáng)，而且注重理論與實(shí)作的結(jié)合，目前大部分技校學(xué)生存在基礎(chǔ)知識(shí)理論掌握不扎實(shí)，實(shí)作技能缺乏等問題，從而造成了學(xué)習(xí)的困難。本文通過使用項(xiàng)目教學(xué)法，利用生活實(shí)際場(chǎng)景與多媒體手段，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了很好的PLC課程教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】PLC；項(xiàng)目教學(xué)

一、認(rèn)識(shí)項(xiàng)目教學(xué)法

所謂項(xiàng)目教學(xué)法，其實(shí)就是通過“項(xiàng)目”的形式進(jìn)行教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，信息的收集，方案的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生主導(dǎo)負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行，了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。

二、PLC課程為什么要使用項(xiàng)目法教學(xué)

PLC課程所用的教材《PLC應(yīng)用技術(shù)》分為了若干課題，除去前兩課題講述PLC基本知識(shí)與軟件操作外，其余章節(jié)的每一個(gè)課題都有若干具體任務(wù)，每一個(gè)任務(wù)可以作為一個(gè)項(xiàng)目，使用項(xiàng)目教學(xué)正好可以去解決一個(gè)個(gè)的課題任務(wù)。此外PLC課程涉及的內(nèi)容豐富，從簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行、到較復(fù)雜的十字路口交通燈、流水燈，搶答器，自動(dòng)門，組合鉆床，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制系統(tǒng)等等，它與生產(chǎn)、生活的實(shí)際緊密不可分、涵蓋了方方面面。以上的特點(diǎn)決定了在PLC教學(xué)中采用與生產(chǎn)、生活實(shí)際緊密結(jié)合的項(xiàng)目教學(xué)法。

三、項(xiàng)目教學(xué)法在PLC課程中的應(yīng)用

以《自動(dòng)門控制系統(tǒng)》為例，介紹項(xiàng)目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的實(shí)施過程。

本次項(xiàng)目自動(dòng)門控制系統(tǒng)，各大商場(chǎng)，寫字樓，銀行超市等都會(huì)安裝自動(dòng)門，一接近門，門自動(dòng)給打開，人離開后，門又自動(dòng)關(guān)閉，給我們的生活帶來了很多的方便快捷，那么自動(dòng)門如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)門的？

這里我課前組織學(xué)生參觀學(xué)校的培訓(xùn)大樓的自動(dòng)門，組織學(xué)生分組走過自動(dòng)門并拍成視頻，課堂上把學(xué)生通過自動(dòng)門的視頻通過投影儀播放給學(xué)生觀看，學(xué)生邊看邊討論，對(duì)于自動(dòng)門控制過程有了大致的了解，不知不覺的對(duì)本次項(xiàng)目課題產(chǎn)生濃厚的興趣，順勢(shì)通過課件展示出本次項(xiàng)目的內(nèi)容。

我事先將學(xué)生分組，每個(gè)小組4人，注重實(shí)力均衡，每一組指定一名認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)生作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)小組內(nèi)的協(xié)調(diào)分工，以及教學(xué)設(shè)備的看護(hù)，還有負(fù)責(zé)小組的衛(wèi)生等，我將本次項(xiàng)目以項(xiàng)目任務(wù)書的形式發(fā)給每個(gè)小組，通過項(xiàng)目任務(wù)書明確給出項(xiàng)目?jī)?nèi)容，并明確提出通過本次項(xiàng)目期望達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。

在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，學(xué)生按小組開展對(duì)項(xiàng)目的討論，首先討論輸入輸出點(diǎn)的問題，畫出I/O分配表。然后全組成員一起將模擬紅外傳感器和限位開關(guān)按鈕分別接到PLC的x0-x4，將模擬輸出信號(hào)指示燈分別接到PLC的y0-y3，確認(rèn)線路正確后，連接PLC電源。接下來通過小組討論，確定此項(xiàng)目屬于順序控制問題，關(guān)鍵點(diǎn)集中在順序功能圖的繪制上，順序功能圖的畫法，在之前的小車自動(dòng)往返控制系統(tǒng)中學(xué)生已經(jīng)基本掌握，經(jīng)過小組的討論，主要的問題出現(xiàn)在自動(dòng)門控制系統(tǒng)在關(guān)門時(shí)的選擇上，有兩種選擇：關(guān)門期間無人要求進(jìn)出時(shí)繼續(xù)完成關(guān)門動(dòng)作，如果關(guān)門期間有人要求進(jìn)出，則暫停關(guān)門動(dòng)作，開門讓人進(jìn)出后再關(guān)門，因此這里要設(shè)計(jì)選擇序列的順序功能圖。這個(gè)過程中，小組合作，群策群力，最后每個(gè)小組基本上都能夠順利的給出順序功能圖。

通過之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握根據(jù)順序功能圖寫出PLC梯形圖的方法，再次展開小組合作，畫出自動(dòng)門控制系統(tǒng)的梯形圖。

在上面的過程中，每一組都根據(jù)項(xiàng)目的控制要求，依次給出I/O分配圖，并進(jìn)行PLC的接線，然后畫出控制過程的順序功能圖以及給出PLC梯形圖程序，并將此程序通過GX Developer軟件輸入到電腦，然后上傳到PLC調(diào)試運(yùn)行，小組長(zhǎng)要對(duì)小組成員作出分工，對(duì)各項(xiàng)工作順序有條理的完成。教師進(jìn)行巡回指導(dǎo)，并參與各小組的討論，及時(shí)了解各組學(xué)生對(duì)項(xiàng)目認(rèn)識(shí)的程度，完成的進(jìn)度，并輔導(dǎo)解答各步驟中各組出現(xiàn)的各種問題，如：如何分配I/O口，如何進(jìn)行PLC接線，怎樣畫順序功能圖，如何根據(jù)順序功能圖給出梯形圖，在GX Developer軟件使用中出現(xiàn)的各種問題，如何調(diào)試程序等等。

在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，我給每個(gè)小組發(fā)放項(xiàng)目相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和項(xiàng)目實(shí)施記錄表，并講清管理要求。

項(xiàng)目完成后，由各組組長(zhǎng)負(fù)責(zé)對(duì)完成的項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)與回顧，各抒己見，主要說明在項(xiàng)目進(jìn)行中出現(xiàn)的各種問題，如何通過小組成員的團(tuán)結(jié)合作去解決這些問題，以及在整個(gè)過程中學(xué)到的知識(shí)和技能，最后談?wù)剬?duì)完成本次項(xiàng)目的感悟感想，總結(jié)結(jié)束后，教師對(duì)全體學(xué)生先做總體上的點(diǎn)評(píng)，然后對(duì)完成項(xiàng)目較好的小組進(jìn)行表?yè)P(yáng)，并對(duì)完成不理想的小組鼓勵(lì)打氣；最后教師就存在的主要問題進(jìn)行集中地解決和講解。

這個(gè)環(huán)節(jié)中我針對(duì)項(xiàng)目完成的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了考核評(píng)比內(nèi)容，首先學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行教師評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)的結(jié)果填入評(píng)價(jià)表中，并進(jìn)行張貼，以促使學(xué)生再接再厲。

四、結(jié)語(yǔ)

PLC課程采用項(xiàng)目教學(xué)法的確大幅度地提高了教學(xué)質(zhì)量，但在實(shí)施過程中也遇到了不少問題：①不是所有課題都適合項(xiàng)目教學(xué)法，比如初始階段PLC基礎(chǔ)知識(shí)和編程軟件的操作；②學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件有限，項(xiàng)目教學(xué)使用的器材嚴(yán)重短缺，致使許多項(xiàng)目實(shí)施起來不夠直接，不能更好地發(fā)揮項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)，這都需要我們?cè)谝院蟮慕逃虒W(xué)中不斷地探索和改進(jìn)。