淺析PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入電工實訓(xùn)教學(xué)的研究

張金龍 亓瑞 濟(jì)寧市工業(yè)技師學(xué)院

引言

電工實訓(xùn)是職業(yè)技術(shù)院校中較為關(guān)鍵的一門課程，該課程的教學(xué)效果直接關(guān)系到學(xué)生在未來的工作中的效果，能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動手能力。在進(jìn)行電工實訓(xùn)的過程中，學(xué)生能夠?qū)φn堂知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，通過實訓(xùn)增加理解。在進(jìn)行電工實訓(xùn)的過程中，要求學(xué)生不僅要達(dá)到學(xué)校規(guī)定的基本能力，能夠獨立完成線路安裝，獨立對線路故障進(jìn)行排除和維修，同時要求學(xué)生能夠全面掌握相關(guān)知識，在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠利用其創(chuàng)造價值，滿足社會和企業(yè)需求。但目前而言，常用的電工實訓(xùn)裝置，如接觸設(shè)備的控制、繼電設(shè)備的控制等已難以滿足當(dāng)今社會飛速發(fā)展和對設(shè)備更新?lián)Q代的巨大需求。及時將PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到職業(yè)院校的電工實訓(xùn)教學(xué)中，提高學(xué)生的動手能力和對未來工作的適應(yīng)能力非常有必要，因此筆者對PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入電工實訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了相關(guān)研究分析。

1 職業(yè)院校電工實訓(xùn)教學(xué)情況與難點分析

相比較而言，職業(yè)院校學(xué)生的理論基礎(chǔ)不夠牢固，在進(jìn)行書本專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)過程中不是很輕松，部分學(xué)生甚至對于過多的理論學(xué)習(xí)具有反抗情緒、學(xué)習(xí)的積極性很差。PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于學(xué)生的基本理論知識具有一定的要求，能否充分吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動大家學(xué)習(xí)新知識的積極性，對于教學(xué)方法和教學(xué)課執(zhí)行性都是一種巨大的考驗，在進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)和實施的過程中阻力較大，實施過程存在一定難度。另一方面，部分職業(yè)院校學(xué)生不能定期制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，在進(jìn)行電工實訓(xùn)學(xué)習(xí)的過程中自我約束能力不高，往往一堂實訓(xùn)課程下來會有較多的實驗設(shè)備被損壞，因此，在進(jìn)行電工實訓(xùn)過程中提高學(xué)生自身素質(zhì)也迫在眉睫。

當(dāng)前大部分院校進(jìn)行電工實訓(xùn)的目的不僅僅是為了讓學(xué)生獲得相應(yīng)級別的操作技能證書，更重要的是讓學(xué)生在電工實訓(xùn)學(xué)習(xí)的過程中全面掌握電工操作知識，提高技術(shù)水平和能力。因此，學(xué)校在進(jìn)行課程設(shè)計的過程中，除了安排基本的電工學(xué)、電力照明等課程外，像PLC單片機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化、自動化控制與儀表的等課程也是被明確列入了學(xué)校的教學(xué)計劃中。這樣學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)和實訓(xùn)后才能夠明確學(xué)習(xí)的大方向，全面提升自身水平。

2 基于PLC的電工實訓(xùn)課程教學(xué)思路分析

PLC的全名是可編程式控制器，該設(shè)備的特點是功能多、尺寸小、能夠與互聯(lián)網(wǎng)連接，目前在各行各業(yè)應(yīng)用較多，且市場對相關(guān)人才的需求量較大，還存在一定缺口。所以，在職業(yè)技術(shù)院校引入以PLC為基礎(chǔ)的電工實訓(xùn)教學(xué)正是契合了當(dāng)前社會和工業(yè)發(fā)展需求。

當(dāng)前將PLC技術(shù)加入到職業(yè)院校的電工實訓(xùn)教學(xué)中很有意義，在教學(xué)的過程中學(xué)生的動手操作能力、實踐能力和科技創(chuàng)新能力均會得到較大水平的提高。當(dāng)今社會，科技水平和工業(yè)水平高度發(fā)展，在自動化技術(shù)發(fā)展方面，傳統(tǒng)的集中方式控制已逐漸被淘汰，應(yīng)用較多的是分布式的、多級的控制模式，相應(yīng)的對于控制系統(tǒng)也提出了更高要求，特別是PLC系統(tǒng)能夠舍棄當(dāng)前常用的單臺設(shè)備自動控制方式而更改為多臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)模式。從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢分析，當(dāng)前常用的單臺設(shè)備自動控制方式最終會被多臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)模式所替換掉。所以職業(yè)技術(shù)學(xué)院在進(jìn)行教學(xué)的過程中不僅僅要對原有的PLC單設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)教學(xué)和應(yīng)用，更要對較為先進(jìn)的PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的電工實訓(xùn)教學(xué)過程，全面提高學(xué)生綜合能力。

在學(xué)校原有的PLC教學(xué)設(shè)備的前提下，引進(jìn)能夠聯(lián)網(wǎng)的電工實訓(xùn)設(shè)備和對應(yīng)的PLC控制設(shè)備。學(xué)校也應(yīng)該及時組織相關(guān)教師利用頭腦風(fēng)暴會議開展相應(yīng)的電工實訓(xùn)教學(xué)計劃研究和分析，明確較好的PLC聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方法。就目前而言，較好的聯(lián)網(wǎng)方法是CNET、PC-LINK方法，這兩種方法有著各自的特點，其適用性也各具特點，在實際的操作和應(yīng)用中要根據(jù)具體情況具體分析。為此，筆者針對這兩種方法展開了相應(yīng)的研究分析。

首先是C－NET的網(wǎng)絡(luò)連接方法，該方法通常采用的網(wǎng)絡(luò)連接方法是一個中心站點對應(yīng)多個分布式的次站點，中心站點的設(shè)備常采用計算機(jī)，次站點的設(shè)備主要是PLC，采用適配裝置將中心站點和次站點連接在一起，中心站點對于次站點的控制主要是通過次站點的監(jiān)控反饋信息實現(xiàn)的。一般情況下，當(dāng)中心站點發(fā)出指令后，次站點能夠第一時間接收到指令，隨后對指令進(jìn)行分析并快速執(zhí)行中心站點的指令任務(wù)，最后根據(jù)結(jié)果給中心站點反饋執(zhí)行進(jìn)度和情況。同時，適配裝置也存在著主次之分，中心站點的計算機(jī)發(fā)出的指令首先到達(dá)主適配裝置，隨后由主適配裝置將指令下達(dá)到各個次適配裝置，這樣能夠滿足對不同PLC進(jìn)行全面控制的要求，提高資源的利用率，在整個系統(tǒng)運行過程中只需一臺計算機(jī)即可，改變了原有的多臺計算機(jī)運行的模式。

另外一種較為重要的聯(lián)網(wǎng)方式是PC-Link，該方法在兩臺PLC設(shè)備采用雙線的方式進(jìn)行連接，該方法主要是通過鏈接式寄存設(shè)備和鏈接式繼電設(shè)備將PLC內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分享。這樣實現(xiàn)了多個網(wǎng)絡(luò)之間的對等鏈接，其中一臺PLC設(shè)備上的數(shù)據(jù)能夠在其它的的相應(yīng)設(shè)備上體現(xiàn)出來，最終形成聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)采用聯(lián)網(wǎng)方式時，其整體控制性能就會被大大提高。在電工實訓(xùn)教學(xué)中采用PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠大大豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，同時在教學(xué)過程中也著重體現(xiàn)了實訓(xùn)的互動性。

3 優(yōu)化電工實訓(xùn)課程教學(xué)方法，提高學(xué)生綜合技能

相關(guān)實訓(xùn)教師應(yīng)該采用更好的教學(xué)方法，提高學(xué)生電工實訓(xùn)效果。由于部分學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和主動學(xué)習(xí)能力不高，教師有必要提前做好電工實訓(xùn)教材的編寫工作，讓學(xué)生按照教材規(guī)定進(jìn)行相關(guān)電工實訓(xùn)。在電工實訓(xùn)的實際過程中，主要涉及到相關(guān)程序錄入計算機(jī)，對相關(guān)線路進(jìn)行連接，其對應(yīng)的教學(xué)方法相對簡單，在調(diào)動學(xué)生的積極性和自主思考方面作用不是非常明顯，如何在提高學(xué)生動手操作能力和技能水平的同時，提高其主動性和積極性是當(dāng)前電工實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)該著重考慮的。

采用分級教學(xué)，區(qū)別教學(xué)模式。在進(jìn)行PLC技術(shù)電工實訓(xùn)的過程中，充分考慮學(xué)校就業(yè)過程中對相應(yīng)人才的需求及相應(yīng)技能的具備情況，同時結(jié)合學(xué)校學(xué)生水平差異較大的情況，采用分別教學(xué)和區(qū)別教學(xué)的方式，將不同水平的學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)水平的不同進(jìn)行分組，并確定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓不同層次的學(xué)生能夠掌握相應(yīng)程度的操作能力和知識。對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，要求其掌握基本的實訓(xùn)內(nèi)容，對于理論水平高基礎(chǔ)好的學(xué)生則應(yīng)充分調(diào)動其學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

注重課后學(xué)習(xí)水平的提高。課后作業(yè)可以采用多種模式，對于不同學(xué)生對于電工實訓(xùn)的掌握情況，布置基本作業(yè)和提高作業(yè)，基本作業(yè)主要實現(xiàn)對實訓(xùn)知識的復(fù)習(xí)，提高作業(yè)主要是全面加強(qiáng)對知識的掌握、理解及綜合應(yīng)用。

4 結(jié)論與建議

筆者基于PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電工實訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了分析研究，給出了職業(yè)院校電工實訓(xùn)教學(xué)情況與難點分析、基于PLC的電工實訓(xùn)課程教學(xué)思路分析等。并給出了優(yōu)化電工實訓(xùn)課程教學(xué)方法，全面提高學(xué)生綜合技能。對于提高職業(yè)院校教師教學(xué)水平，提高電工實訓(xùn)教學(xué)效果具有重要的參考意義。