淺談PLC與傳感器控制系統(tǒng)在教學中的應用

任毅

【摘要】 《可編程序控制器及其應用》課程主要是電工類專業(yè)的技術人員在學習和培訓階段的專業(yè)課程之一。對于如何讓各類學員學好這門課程，以及能夠深入的理解課程中所涉及到PLC與傳感器控制系統(tǒng)的相關知識內(nèi)容等問題，在本文中主要從對一體化教學的理解，以及對PLC與傳感器所組成的控制系統(tǒng)的認識與案例應用分析等幾個方面進行探討。

【關鍵詞】可編程序控制器及其應用；一體化教學；PLC；傳感器

【中圖分類號】TP273 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）03-0036-02

在現(xiàn)今，隨著我國在工業(yè)自動化領域技術方面的不斷加深與提高，尤其是在一些現(xiàn)代化加工制造業(yè)當中對于PLC這一核心控制設備的應用十分的廣泛，而真正掌握這一技術特點的應用型技術類人才變得越來越緊俏。因此，在越來越多的加工制造業(yè)類型的企業(yè)和各類中高職院校中，進一步開展并加大對PLC設備方面的教學培訓方面的投入與普及顯得尤為重要。在本次論文當中，緊密圍繞PLC控制系統(tǒng)的教學與培訓這一核心要點，重點引入了對傳感器與PLC所組成的控制系統(tǒng)的學習與培訓方面的探究。

一、一體化教學在《可編程序控制器及其應用》課程中的重要性

在各類中高職院校當中，主要采用的是一體化教育教學模式。所謂的一體化教學模式就是要將理論專業(yè)知識教學與實習技能訓練教學有序的結合為一體，以課題或者任務的模式將本專業(yè)的理論專業(yè)知識合理的融入到實習技能訓練教學當中，進行邊教授理論知識邊學習技能內(nèi)容，在學生進行教與學的過程中形成的一種教學模式。

由于一體化教學模式對任課指導教師的整體能力要求較高，特別是要求該教師必須具備一定的技能實習教學能力，因此對于如何能夠更好的讓學員在課堂上學好《可編程序控制器及其應用》這門課程，以及任課教師如何利用好一體化教學模式進行課程講授就顯得尤為重要。

同時，在《可編程序控制器及其應用》課程中有序的開展一體化教學模式，能夠加快學生在學習相關課程中對難點重點知識的理解，相比較一般傳統(tǒng)的單一性理論教學或?qū)嵙暯虒W模式，往往使得學生更能很好對學習加深認識與理解。例如，在進行對PLC的初步認識教學課程當中，學生通過認真觀看多媒體演示以及任課指導教師的現(xiàn)場PLC實物演示教學后，能夠?qū)LC設備的整體知識有較為全面的認識和了解。

二、對PLC與傳感器組成的控制系統(tǒng)的認識

PLC控制設備是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。通常，PLC在控制系統(tǒng)中相當于人類的大腦，用來識別接收的各種信號，經(jīng)過控制程序運算處理后對外發(fā)出控制信號。

傳感器設備是一種檢測裝置，能夠采集被測量的信息，并將采集到的信息按照一定的規(guī)律變換成各種電氣信號進行存儲、處理、顯示、記錄和傳輸?shù)龋ㄟ^信號傳送設備將采集信號送到各個控制設備當中。通常，傳感器設備相當于人類的眼睛、鼻子、耳朵等各種感知器官。

在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中，PLC控制設備一般均采用自動化的控制模式。通過對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信號的分析和采集，將其中有用的信號利用各種信號傳導裝置反饋到PLC控制系統(tǒng)當中，利用PLC的軟件程序再對采集反饋的各類信號進行識別和分析后，合理的對加工工藝進行改進和提高，并最終控制加工設備進行自動化的加工控制過程。

在現(xiàn)代化的PLC控制系統(tǒng)加工企業(yè)當中，通常在進行PLC與傳感器的信號連接通訊時，主要采用的技術手段有兩種。一是，各類傳感器的信號采集輸出控制端與PLC的輸入信號端子之間，利用導線進行直接連接。二是，各類傳感器的信號采集輸出控制端與PLC的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊接口之間，利用網(wǎng)絡型數(shù)據(jù)線進行直接連接。上述兩種傳感器數(shù)據(jù)采集通訊方式各有優(yōu)缺點，特別是在數(shù)據(jù)的傳輸距離、響應速度等方面，利用數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡進行傳感器數(shù)據(jù)的傳遞有著較大的優(yōu)勢，特別是在進行網(wǎng)絡組態(tài)和多上位機進行集成控制時，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通訊效果的優(yōu)勢較為突出和明顯。

三、PLC與傳感器組成的控制系統(tǒng)在案例中的應用

通過舉例來分析PLC與傳感器組成的控制系統(tǒng)在案例中的應用。在變頻器恒壓供水控制系統(tǒng)當中，對于供水壓力的檢測通常采用壓力傳感器檢測單元進行，將壓力傳感器檢測到的管道壓力信號通過信號傳輸裝置PLC控制單元，并最終控制水泵電機實時對供水壓力進行在線調(diào)節(jié)。在本次論文當中，恒壓供水控制系統(tǒng)所采用的核心控制設備主要包括PLC、變頻器、觸摸屏、水泵電機和壓力傳感器等。恒壓供水控制系統(tǒng)原理示意圖和控制線路原理圖分別如圖1和2所示。

四、開展學生教學的反饋與評價考核

對于學生的教學反饋和評價考核，是反映本次教學課程的一個重要環(huán)節(jié)，指導教師不僅僅要教好每節(jié)課，讓學生掌握課程中的難點和重點知識，還要及時的了解學生對課上內(nèi)容的學習和理解情況。為此，我主要通過以下幾個環(huán)節(jié)開展教學的反饋與評價考核過程。

1.對本次課程的教學進行任務引領

在開展實際的教學時，讓學生對本次教學內(nèi)容PLC與傳感器組成的控制系統(tǒng)進行細致的理解和分析，并布置好課程學習任務。指導教師按照各學習小組對學生進行分組練習，讓學生在課堂當中適度開展自主動手的學習模式。同時，指導教師對各組學生進行巡回指導和幫助，實時了解學生對本次課程的學習掌握和理解情況，并同步開展對學生的操作考核任務。

2.開展教學評價與考核

在實際教學過程中開展學生進行教學考核，讓各組學生依據(jù)本組內(nèi)完成情況按照課程評價標準分別進行學生自評和組內(nèi)學生互評工作。同時，指導教師根據(jù)學生的評價考核結果，結合學生在教學過程中的操作考核內(nèi)容，完成指導教師對各組學生的總體評價考核。

總之，通過圍繞對恒壓供水控制系統(tǒng)課程開展的一體化教學，結合對學生進行的過程評價考核辦法，將PLC與傳感器控制系統(tǒng)技術合理的引入到本次課程的教學當中，使學生能夠更好的掌握對于PLC與傳感器的組合控制系統(tǒng)的使用。同時，也使得我對相關教學課程的開展與推進更有針對性，使我能夠更好的在今后的相關教學課程當中做到有的放矢。

參考文獻：

[1]王國海.可編程序控制器及其應用[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[2]李長軍.變頻技術[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2014.