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PLC课程在中技教学中的应用

概述:随着微机技术和微电子技术的迅猛发展,极大推动了PLC在世界范围内的发展,使其在生产中的地位越来越重要,因此笔者认为在中技层次的电类教学中开展PLC等新技术的教学是非常必要的。然而对于中技层次的培训,但PLC等先进技术在社会中已达到广泛应用,社会需要具备此项技术的人才。因此我们必须采取一些方法解决实施的问题。
 一、PLC可编程控制器实验装置特点:
本装置是专为目前各院校开设的《可编程控制器技术》、《可编程控制器及其应用》等课程配套设计的。集可编程逻辑控制器、通信编辑器、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、模拟控制实验挂箱、实物等于一体,可直观地进行PLC的基本指令训练,多个应用广泛的PLC实际应用模拟实验和实物控制实验,同时也为了高层次的设计开发实验提供良好的条件。为了结合教学要求,设计过程中参考了国内多种教材,从中精选出二十七组最具典型性的实验项目,配备三相鼠笼异步电机及继电器,能完成多个电气控制实验。
1、装置采用组件多结构 更换实验模块便捷,如需扩展功能或开发新实验,只需添加实验挂箱即可,永不淘汰。
2、双口接线法 PLC主机与实验挂箱之间的连接即可采用自锁紧接插线单线逐点连接,以提高动手动脑能力,加深了解PLC的结构功能,又可通过排线一次性连接,以提高实验连接速度,与单一连接法相比具有绝对优越性。
3、实验对象形像逼真,接近工业现场的实际应用,通过本实验装置的训练,学生很快就能适应现场的工作。
4、采用三菱FX系列可编程控制器,功能强大,性能优越,采用模块化设计,组合灵活。
5、组态棒图教学 采用MCGS工控组态软件,所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图,进行实验动态跟踪教学。
二、PLC发展的现状:
PLC可编程控制器是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来,随着微机技术和微电子技术的迅猛发展,极大推动了PLC在世界范围内的发展,其功能越来越强大,应用范围越来越广阔,已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中。
以前PLC应用得比较少时,只需要有较少的技术人员掌握即可满足生产要求,但是随着PLC应用范围的扩展、功能的日益强大,同时PLC在生产中的地位越来越重要,只有少数专业技术人员懂得PLC的现状再也不能满足企业控制技术发展的要求了。现在招聘维修电工不但基本技术要扎实,还要懂得PLC技术、变频技术及微机技术的原理和故障鉴别等。而对于在生产线上的普通操作也应该懂得一些关于PLC、变频器等方面的基本知识,这样既可便于生产操作,又可以对生产和维修有很多帮助,如帮助维修人员明确故障的范围和现象,缩短故障维修时间,更好的保证生产的顺利进行。这也正好符合PLC当初的设计初衷,即:是操作人员使用方便,不存在计算机与传统电气控制间的专业“鸿沟”。
综上所述,针对目前,中技电类毕业生毕业后主要面向企业的电气维修及操作人员分配的现状,因此笔者认为在中技层次的电类教学中开展PLC等新技术的教学是非常必要的。
三、目前中技教育的现状:
目前在进行维修电工专业的在各中技学校中,一般都具有了PLC可编程控制器等实训设备,只不过数量不同而已。它们现阶段主要服务于“高级工”或“技师”等比较高层次的技能培训中。而对于中技层次的培训,一般由于以下三方面的顾虑,使学校不敢把这些设备投入到中技的教学中来。
首先,技校学生从初中开始学习底子较差,在技校的理论课学习中能容易形成抵触情绪,造成理论知识贫乏的恶性循环,而PLC可编程控制器的学习需要一定的电专业基础。如果基础太差会增加PLC可编程控制器教学的困难,影响教学质量,甚至造成高投入低产出的恶果 。
其次,中职及技校学生电基础本质较差,自我约束能力较差,加上学习的劲头在不足,就极易造成设备的损坏。而PLC可编程控制器等设备的价格较高,一般机型的单台价格均在2~3仟元左右。一旦损坏必然要造成学校投入的不必要浪费。
四、原理介绍要偏重实用性:
由于中职及技校的学生并非大学生,基础理论水平较低,因此在理论讲解的过程中不能用大学生教育的那套办法,而是要找实用性较强的部分介绍,上课时尽量简化说明,否则容易导致学生因为理论知识过深,自己无法深入理解,从而产生厌学情绪。以讲解印刷机的水辊和墨辊运动控制为例,由于印刷机的每一色组,都有水路和墨路装置。为方便调节水辊的转速,水辊使用变频器控制,同时,主电机速度也需要变频器调节。为了实现多路速度调控,在变频器上安装数/模转换器,以便将通过PLC送出的数字量,转换成0~10V直流电压输出,从而实现了多路调速的要求。此外,电动机运转过程中,传感器将运行状况送给模/数转换器转换成数字量,并上传显示到监控部分,实现人机实时交流。这个理论涉及到多方面的知识,以学生的知识面是无法全部理解的,因此讲解该部分可将过程简化,只要学生们掌握水辊和墨辊的运动是模拟量,转化成数字量后输入PLC,PLC将实际检测到的运行参数跟理论值进行比较,然后算出误差,再通过数模转换装置反馈给电动机的控制器件,从而对转数进行控制。这样说明就能够比较简单明了地把需要知道的基本原理阐述清楚。
学生们通过PLC控制实训系统的训练,加强了综合实践能力的培养,对于提高学生动手能力,提供了有利的条件。对增强学生岗位适应性,缩短上岗前的培训时间(“零距离”技能型人才),使学生真正成为对企业有用的高技能型人才具有独特的作用。

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