plc课程设计总结范例6篇

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plc课程设计总结

plc课程设计总结范文1

摘要:针对课程以往“理论知识指令程序设计”的教学内容模式,作者提出了以项目为导向任务为驱动的教学内容优化整合的探索,介绍本校“plc技术应用”课程教学内容改革及其实施。

关键词:PLC技术应用 教学内容

一、教学内容改革的指导思想

《PLC技术应用》成为高职高专机电、电气等相关专业的一门实践性很强的专业课程,近年来,《PLC技术应用》课程改革的总方向是基于工作过程导向、任务驱动进行课程开发的。但我校PLC的教学内容还是基于“理论知识指令程序设计”的模式,将指令学习与程序设计割裂,学生到了课程学习的后期,才接触到课程核心,致使学生的学习兴趣降低。为此,近几年我们对PLC课程教学内容的整合进行探索,打破原来的教学内容模式,开发了以项目为导向任务驱动的教学内容模式,使之更贴近我们的教学实际。

二、教学内容整合的总体设计

下面仅以PLC基本逻辑指令及其应用为例,比较教学内容整合前后的安排。整合前教学内容的安排如下:基本逻辑指令(逻辑取及驱动线圈指令LD/LDI/OUT、触点串并联指令AND/ANI/OR/ORI、电路块连接指令ANB/ORB、多重输出电路指令MPS/MRD/MPP、置位与复位指令SET/RST、脉冲输出指令PLS/PLF、脉冲式触点指令LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF、主控触点指令MCR/MC、逻辑运算结果取反指令INV、空操作和程序结束指令NOP/END);程序的执行过程;常用基本电路的程序设计(启保停电路、定时电路、计数电路及振荡电路);PLC程序设计(梯形图的编程规则、程序设计的方法及设计技巧)。整合后的教学内容安排如下:任务1—三相异步电动机的点动运行;任务2—三相异步电动机连续运行的PLC控制;任务3—三相异步电动机正反转的PLC控制;任务4—三相异步电动机正反转延时控制;任务5—顺序相连的传送带的PLC控制;任务6—三相异步电动机Y-减压起动的PLC控制。

在教学内容的处理和安排上,并没有把基本逻辑指令、常用基本电路的程序设计、程序的执行过程和PLC的程序设计单独集中列出,体现了项目导向任务驱动的教学内容模式;常用基本电路的程序设计并未全部体现在异步电动机的控制程序中,而是用到就阐释,不用则不予探讨,充分体现出高职高专教学关于理论教学内容的尺度问题,即“理论够用”原则;将基本指令的学习及程序设计的方法和技巧穿插在三相异步电动机不同类型的控制中,突出了教学内容的应用。例如,在“三相异步电动机正反转的PLC控制”任务中,先阐述块指令和堆栈指令的含义及其使用主要事项,再给出任务—控制要求,其后进行任务的分析从而确定PLC的I/O点、PLC的控制接线及其梯形图,最后将梯形图的编程原则融入到PLC梯形图的编程中,体现了教学内容的另一特色—重在实践。

三、教学资源建设

根据高职高专的培养目标—高素质技能型专门人才,课程教学内容要围绕学生的全面发展来进行,同时教学内容须具有基础性、实用性和新颖性的特点。为此,在教学过程中,教师走访企业或从已毕业学生的反馈中,了解企业中所使用的PLC的概括及其对从事PLC工作岗位人员的要求(关于知识技能等方面),然后我们再根据岗位要求,参考不同编写风格的教材并结合我们学校硬件设施的实际情况和所教学生的学习习惯和特点,编写出具有地域特色的PLC课程教学目标、授课计划、教案等教学资源。

四、结语

经过近几年对PLC课程教学内容整合的努力探索,在课时总数一定的情况下,我们在适当增加学生实验实训课时方面取得了一定的收获,同时也提升了教师自身的素养。但教学内容的整合还存在一些问题,如新技术新应用内容的增添、教学内容与学生的适应性、学校硬件等方面。在科技日益快速发展的今天,我们应适时调整自我、更新观念、改进教学,才能培养出当代社会所需求的高级技术人才。

参考文献:

[1]阮友德.电气控制与PLC[M].人民邮电出版社,2009.

[2]白娟娟.PLC技术应用[M].北京理工大学出版社,2010.

plc课程设计总结范文2

关键词:一体化教学 PLC控制项目技术 教学实践

随着社会对技能型人才的需求,职业技术教育不断深入发展,一体化教学模式逐步成为职教界普遍认可的教学模式,一体化教学模式越来越多地在课堂中推广与应用。笔者试图在一体化教学模式的教与学,即课堂教学的组织方面,结合自身的教学实践经验,进行总结和探讨。

一、一体化教学模式概述

社会对高技能型人才的需求,使得职业院校的人才培养目标与行业、岗位的结合越来越紧密。一体化教学模式主张理论教学与实践教学相结合,能够更好地满足行业、岗位的用人需求。

1.一体化教学的内涵

一体化教学的内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,以能力本位为出发点,根据职业教育培养目标的要求重新整合教学资源,将实践技能的培养和职业素养的灌输贯穿到各个教学环节中,而不是割裂开来。一体化教学的核心思想就是融会贯通,培养学生的综合职业能力;其实施的关键是理论授课与实习技能训练同步进行、紧密结合,技术应用及时落实,这对教师与学生的教学互动提出了更高的要求。

2.一体化教学的组织实施

(1)教师的一体化。一体化教学的改革首先对教师提出了更高的要求,传统的专业理论课与实习指导课合二为一,要求老师同时具备扎实的理论和实践功底、组织教学的能力。简单地说,一体化教学要求教师具备教学和技术“双师型”技能。

(2)学习任务的一体化。一体化教学的学习任务需要打破传统的教学思路,实现知识点、工作相关要素以及工作过程知识的连贯性。以教学知识点为基础,以课题模块为单元,以工程项目为主线,以学生参与为核心,通过设计不同的工程项目,建立职业学习与工作的直接联系,将理论与实践操作融为一体。

(3)学习环境一体化。学习环境的一体化,顾名思义,就是将理论教室、实习车间、实训基地等不同的学习功能区域融为一体,为学生创设尽量真实的学习与工作一体化的教学环境。笔者将这样的一体化教学区称为学习工作站,基本包括:集中(理论教学与实践教学)教学区、分组教学(讨论)区、成果展示区、信息检索区、工具设备存放区。在学习工作站中,学生使用工具、操作设备,通过与工作人员合作与沟通,完成一个具体的学习任务,取得特定的工作成果,并学习到相应的专业知识和专业技能,获得必要的工作经验。

(4)教学过程一体化。教学过程是贯穿一体化教学的主线,涉及到教学组织、教学思路、方法、手段等等的改造,将“教、学、做”融为一体。以学生为中心的教学理念是一体化教学过程的中心,改变学生单纯地被动接受知识的局面,激发学生自主学习的兴趣与潜能,实现知识接受与主动探索实践的统一。

二、可编程序控制器(PLC)的教学特点及与一体化教学的适应性

可编程序控制器(PLC)是专为在工业环境应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器、可以编制程序的控制器。PLC控制项目技术作为自动化专业领域的一门核心课程,在一体化教学的改革中具有先天的优势。

首先,PLC的应用学习主要集中在原理结构的掌握和指令编程设计,是一项逻辑能力和熟练程度要求较高的技术学习,也是较易进行实操训练的课程。

其次,PLC设备装置比较集中,配套的电脑、调试设备体积较小,使一体化教室的改造布局较易实施。

再次,PLC控制技术的讲授能够使用项目串联,与实际工作衔接紧密,易于开展一体化教学。PLC作为职业教育教学改革的重要课程,通过对生产中若干个典型性的PLC控制项目的学习,讲解了PLC的主要指令功能和主要控制应用。其以职业活动为导向、以职业能力为核心,根据理论知识完备、技能训练强化的原则,走出了一条理实一体化的教学新路。

三、一体化教学在可编程序控制器(PLC)课程中的应用

一体化教学在可编程序控制器(PLC)课程中的应用——以PLC控制系统项目教学中两台电动机顺序启动控制为例。

1.一体化教学的实施

(1)教学内容和目标分析。PLC控制系统项目是通过对生产中若干个典型性的PLC控制项目的学习,讲解了PLC的主要指令功能和主要控制应用。本课程共分为5个模块,主要内容包括:PLC的结构与工作原理、应用基本逻辑指令对控制线路的改造、使用步进顺控指令对顺序控制系统的设计、使用功能指令对自动化系统的设计、PLC设计的综合应用。

该任务隶属于课程的第二个模块——应用基本逻辑指令对控制线路的改造(包含三个任务:电动机的接触器联锁正反转控制、两台电动机顺序启动控制和Y-Δ降压启动的控制)。该模块要求学生通过完成典型任务,学习PLC基本逻辑指令的应用和PLC改造流程。该任务是此模块的第二个任务,起到承前启后的重要作用。在第一个任务熟悉了PLC改造流程方法的基础上,该任务起到对改造方法的强化记忆和熟练应用的提升作用。同时,继续学习积累新的逻辑指令,为下一节更高难度任务的学习打下基础。

该任务的教学目标:一是学生能在规定的时间内,通过实践操作、小组讨论、查询资料等方法,完成两台电动机顺序启动控制PLC改造的系统设计、安装接线和程序调试。二是学生能在分工得当、积极配合的情况下,多快好省地完成任务,从而具备积极进取精神,参与意识和竞争意识;具备与他人分工合作,和谐协作的能力。

(2)教学策略选择与设计。PLC控制系统项目的知识和技能的传授,以两台电动机顺序启动控制线路的PLC改造为例,以完成典型工作任务为主,在教学思路上与生产实践流程的组织严格对接:传统电气控制原理图分析交流接触器通电顺序分析确定I/O接口图接线图的设计及电路板接线梯形图及指令表的设计程序输入、调试、运行。

教师在明确目标任务的前提下,以小组研讨方式为主,激发学生的积极性,充分发挥学生的主体作用,引导学生在小组完成任务的过程中,主动发现问题、分析问题、解决问题。学生在完成任务的过程中,通过课堂讨论、相互合作、实际操作等方式自主探索、自主学习,对几个连贯的小任务进行分析解决。这样学生就能够不知不觉地实现知识的传递、迁移和融合,达到较好的融会贯通的学习效果。

(3)教学环境及资源准备。在PLC课程中,学习工作站的布局设计分为五个功能区域,分别是知识准备区、任务实施区、资料查询区、工具存放区及材料设备存放区,如下图所示。

图 一体化教室布置

知识准备区的桌椅环形摆放,打破教师为上的传统教学观念,营造出“教(师)学(生)平等”、共同探讨的学术研究氛围,减小学生对老师的距离感,让课堂气氛更加融洽。任务实施区的工作台摆放设计亦为环形,穿插摆放,让教师对学生工作情况具有更清晰的视野,而在传统的横竖式摆放中,教师的视线容易被前排学生阻挡。工作台上的电脑为PLC编程专用,不连接外网。资料查询区配置相关书籍、连接外网和学校数据库的电脑,以及打印机,学生可以自主查询完成任务所需要的信息。工具存放区及材料设备存放区存放有完成任务所需要的工具和材料,学生按需取用,用后归还。既有利于资源节约,又方便设备管理。教室前后方各设一块白色画板和电子屏幕,用以展示各小组的工作方案和PLC改造设计图和播放教师多媒体课件。基于安全因素考虑,教室两端应设两个出入口并放置消防急救设备。

(4)教学过程。PLC课程运用一体化教学的基本流程,包括5个环节:复习导入-布置课题-学生分组完成任务-评价与总结-布置课后作业。以任务驱动教学法为主导,每个环节的教法设计都充分开发了学生的自主学习能力。

复习导入环节,小组归纳复习上节学习的任务,教师对各小组写出的流程进行点评归纳,引导学生评选出最优流程,并通过PPT公布标准流程进行比较,可以强化记忆,并归纳出传统电气控制线路的PLC改造设计流程,达到温故而知新的效果。布置课题环节,教师不仅布置任务,更要指导各组独立制作工作方案。学生分组完成任务环节是锻炼实操能力和协作能力的重要阶段,教师只需从旁给予适当点拨。评价与总结环节强调师生互动的共同总结,先由各组叙述本组分析和完成任务的过程,再由各小组间互相评价,最后由教师对整个任务进行讲解,并对这些问题进行分析总结和强调。这样有利于培养学生纠错能力,发挥学生的主体作用。

2.一体化教学的效果

可编程序控制器(PLC)的一体化教学,紧紧把握 “学以致用”的教学目标,运用“任务驱动教学法”,强调“温故知新”和思维方法的教学,融合“工学结合”的评价标准,对学生的实践能力进行了很好的训练。在实际教学中,学生学习的主动性有了明显的提高,对PLC改造方法掌握的熟练程度显著上升,对学习中“举一反三”的重要性也有了更为深刻的认识。同时,他们的分析能力、协作能力、团队交往和配合的能力也都得到了很好的锻炼。在不断贯彻任务驱动教学法的过程中,学生的团队情感、团队凝聚力和荣誉感、社会责任也都得到有效的提升,从而赋予他们正确的社会责任感和人生观。

参考文献:

[1]郭利霞.高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨[J].教育与职业,2008(6).

[2]田晓娟.PLC应用技术一体化教学探究[J].机械管理开发,2011(4).

[3]周爱珍,王和平,金辉,程斌.中药炮制技术课程一体化教学的探索与实践[J].中医药导报,2011(4).

[4]张雁平,昊雄彪,花有清.高职院校理论、实践一体化教学的实施与思考[J].实验技术与管理,2007(11).

[5]邓慧君.利用任务驱动法 促进PLC课程的一体化教学[J].安徽冶金科技职业学院学报,2009(10).

[6]于佳丽.浅谈汽车类《电工与电子技术基础》课程的一体化教学[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2010(6).

plc课程设计总结范文3

关键词:任务驱动模式;PLC教学;应用

中图分类号:TP273-4;G712

PLC课程设计,一直是电气控制类专业学生最头痛也最欢迎的一门实践课程。首先,PLC,可编程逻辑控制器,是一种专门为工业自动化控制所设计和编写的一种电子设备。在现代工业中,以其可靠性高、抗干扰能力强的优势,在电气控制设备中有着不可替代的作用。现在,PLC课程设计在电气控制类专业中,已经作为必修科目。要成为现代化的电气控制类工作人员,PLC课程必须要提起重视。但PLC中,专业性较强,专业术语较多,在学生的学习过程中难度很大,本文主要介绍一种以引起学生学习兴趣的教学方法——任务驱动模式教学,对PLC教学的有效促进作用。

PLC课程设计作为电气控制类专业学生必须完成的重要教学实践任务,在当今中职校中已经发展成为一门重要学科,而在教学过程中所遇到的问题却不胜枚举,近期有不少教师都提出,将PLC任务驱动模式应用于平时教学,应该可以引起学生的学习兴趣。本文就是通过在实际教学过程中,通过应用任务驱动模式教学方法,并取得不错的结果,以下即为多次教学实践中总结的经验:

1 PLC教学中采用任务驱动教学的优势与意义

PLC,指通过编写指令,使其内部的微处理机,通过数字逻辑控制器,用于电气类的自动化控制。作为一门学科,其教学难点就在于,怎样让学生认识并理解编程语言、指令编写和自动控制之间的联系,并掌握指令编写的方法和原理。

PLC课程主要是面向工科学生开设,在其学习过程中无法像计算机专业学生那样,通过C语言等基础类学科完成编程操作。在讲述PLC课程时,最重要的一点是,引起学生的学习兴趣,通过让学生自主学习,独立完成程序设计,在实际操作中完成学习任务。而任务驱动模式,正是将PLC运行方式的具体化,即将学生当做一个个指令,让学生在完成一个个任务的同时,学会PLC程序的内在原理。将任务驱动模式应用于PLC教学,不仅能让学生在跟随教师教学目标逐步完成学习任务,更能让学生在不知不觉中了解到PLC的工作原理,引发学生的学习兴趣。

2 任务驱动模式在PLC教学中的应用

2.1 打破教材结构,以任务为教学单元

要在PLC教学中应用任务驱动方法,就要求教师熟悉PLC课程的内容及学生的学习状况,了解PLC课程中的各知识点、重点、难点,将知识揉碎捣烂,并通过每个知识点的内在联系,将每一个知识点都做成一个任务,引导学生逐步完成学习目标。这个时候教师要不拘泥于教材结构,大胆创新,以任务模式对学生做出完整的教学设计,以任务为教学单元,逐步引导,循序渐进,提高学生的学习兴趣和独立思考的能力。同时通过任务驱动模式的应用,学生会在不经意间发现,日常的学习过程与PLC课程的知识体系很相似,任务完成过程就会不自主的模仿PLC的运行方式,使学习任务与操作能力,不断印证,使学习任务更好的完成。

2.2 对任务设计要具有实用性

在任务驱动教学方式过程中,对于任务的设计,教师要把握几个原则。首先任务设计要以学生的学习状况为基础:不能过难,避免学生丧失完成任务的信心;不能过易,让学生产生厌烦情绪。要难易适中,既能引起学生的研究兴趣,又不至于让学生无从下手。另一方面,要注重任务的实用性:要让学生能在每个任务完成时,都能实际看到任务的效果,了解自己所做任务的目的和应用,提高学生学习积极性,完成学习任务的同时,更能引发学生的创新意识,提高学生的实践能力。比如,天塔之光控制、交通灯控制等实验控制内容,我们安排动手操作实验,让学生在实验中获得亲身体验,并不断总结实验得失,使我们的中职学生掌握可编程序控制器(PLC)的编程软件和基本指令的应用,验证我们课堂上所学理论内容,培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力,为学生可持续发展提供足够的动力。

2.3 以学生为主体,教师为主导地完成多项任务

以学生为主体,教师为主导不只是教育大纲的要求,更应该应用于教学实践,尤其是在实践性较强的PLC教学过程中。以学生为主体,教师只起引导作用,在课堂上,教师是学生的一个合作伙伴,是一个引导者,不能一味的靠讲解,我们可以让学生有更多自由发挥的空间,尽可能的让学生试一试、说一说、想一想。动一动,能更好的鼓励学生自主学习,提高学生独立完成学习任务的能力,只有让学生有了自己的独特体验,我们的学习才有算有好的进步。同时可以采用小组合作的学习方式,通过学习小组之间的竞争,让学生更积极的参与任务的完成。在小组学习中,能充分发挥每一个学生的动力和长处,让每一个学生尽可能的参与讨论之中,合作学习不是简单分工学习,而是要很好协调好、组织好,这时就要求教师,要提前设计好完整的任务链,每一部分都有完整知识体系,并形成递进式的任务链,让学生在完成一个任务的时候,能更深入的学习下一部分内容,激发学习兴趣。

2.4 对完成的任务及时点评、总结

在教学过程中,教师要时刻关注学生的PLC任务完成情况,要根据学生的实际情况,及时纠正学生的错误,鼓励学习进步和任务完成度较好的学习小组或个人,并就学生的任务完成情况进行点评。同时,可以让学生进行互相点评,借同学之间的经验交流,让学生更好的理解和改进任务过程。在增进学生之间情感交流的同时,培养学生在竞争中合作的意识和能力。另外要及时总结,通过交流在任务完成过程中出现的问题,让学生对任务操作过程有更好的理解,并通过总结他人的经验教训,改进自己完成任务的方法、技巧。对于已经完成的任务,要及时复习和总结,让学生在完成任务的过程中,逐步形成完整的知识体系,完成学习任务。

总之,我们的PLC课程设计在电气控制类专业中是一门必修科目,要求我们的每一个老师要扎实推进课堂研究,从学生实际出发,结合我们的学生未来工作的需求,根据学生终身发展的需要,逐步完善学生的PLC知识结构,提高学生PLC实践能力,让我们的学生能站得高,看得远,掌握占领未来发展高地的PLC思想理念和创新精神。

当然,我们的任务驱动教学研究还是不成熟,还有很多欠缺的地方,需要我们进一步开拓进取,解放思想,解放学生的双手和大脑,鼓励学生之间开展合作学习,老师之间开展合作研究的新教学方式,让我们的PLC教学与当代社会相适应,同步协调的和谐发展。

参考文献:

[1]吴凡.案例教学在PLC教学中的运用[J].苏南科技开发,2007(08).

[2]徐明铭,陈玮.PLC程序设计的案例教学法探索[J].赤峰学院学报(自然科学版),2011(08).

[3]赵华军,姚异文.PLC在三相异步电机控制中的应用[J].甘肃科技,2006(12).

[4]陈妙芳.浅谈PLC设计中易出现的问题及解决方法[J].中国科技信息,2007(09).

[5]舒易茂.PLC在自动洗衣机控制系统中的应用[J].科技信息(学术研究),2008(36).

plc课程设计总结范文4

论文关键词:PLC;项目法;教学设计;组织实施;考核评价

可编程控制器(PLC)是自动控制技术、微计算机技术和通信技术相结合的通用工业控制装置,目前已被广泛地应用于机电一体化、工业自动化控制等各个领域,被誉为现代化工业生产自动化的三大支柱(PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造)之一。基于PLC广阔的发展空间,PLC课程已成为高职院校的机电、电气类等专业的核心课程。

PLC课程实践性、应用性较强,强调理论知识和技能训练并重。传统的教学方式是依照教材,按基本工作原理、基本指令、基本应用、基本操作的顺序进行理论讲授和实验训练。一方面由于高职生整体学习能力较弱,另一方面由于指令多而抽象,大多学生在学习过程中学了后面的就忘了前面的,对各指令的功能混淆不清,不能正确地理解与应用,学生学习的主动性和积极性差。为了改变这一状况,采用“项目导向,任务驱动”的项目式教学,通过师生共同完成学习项目和学习任务,有效地提高了学生的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高了教学效果与教学质量。

一、PLC课程项目教学法的整体设计

(一)确定设计思路

课程整体设计充分体现项目导向,任务驱动的思想,依据企业需求和岗位技能需求,遵循学生认知规律,将课程的教学活动分解设计成若干由简单到复杂的项目和任务,以项目为单位组织教学,以典型任务为载体,引出相关专业理论知识,使学生在实践操作过程中加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力。

(二)明确教学目标

确定PLC课程知识目标与能力目标,这是PLC教学的出发点,也是PLC教学的归宿。具备PLC控制系统维护能力以及PLC程序设计能力是PLC岗位对PLC技术人员的核心能力要求。依据这一要求,高职PLC课程的知识目标是:使学生掌握可编程控制器技术的基本组成、工作原理及PLC编程软件的使用,掌握PLC基本指令、应用指令及编程规则,掌握PLC基于梯形图的常用的设计方法,掌握PLC应用系统的设计、安装、调试和维护,并具备PLC的通信与网络的基本知识。能力目标是:培养学生具备PLC安装能力、硬件接线能力、常用指令的分析应用能力、PLC程序设计与调试能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。进而实现培养学生学习的能力、分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。

(三)设计教学项目与任务

PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计,它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求,具有针对性,又要保持PLC知识的系统性与完整性。因此,可以将PLC课程按项目教学模式分为五个学习项目,即PLC基础、基本指令及应用、常用应用指令及应用、PLC控制系统的设计、PLC的通信与网络。然后详细分解每个学习项目所包含的知识点和能力点,形成具体的学习任务。例如在项目四“PLC控制系统的设计”中,按逻辑设计法、时序图设计法、经验设计法、继电器控制电路图转换设计法、顺序控制设计法分别设计一个学习任务。任务有时也被称为子项目。任务的选取要注意三点:一是尽量采用学生易懂的三相电动机控制及易演示的彩灯(交通灯)控制和机械手控制;二是尽量按由简到繁、循序渐进的方式安排任务顺序,并注意控制PLC课程的整体难度;三是各任务针对性要强,要能充分体现相应知识点的学习和相关能力的培养。

二、项目教学的组织与实施

科学地组织项目教学是实现教学目标的有效途径。坚持项目导向,任务驱动的教学思路,按照“任务目标-任务分析-关联知识-任务实施-扩展知识-能力测试-效果评估”的顺序组织教学,实现完整的“教、学、做”一体化。以项目四中的任务“搬运机械手控制设计”为例,教学活动组织过程可以分成三个阶段:

(一)准备阶段

在一项新的学习任务启动之初,首先要明确任务的目标,它决定着本次任务的教学方向,指引着师生教与学活动的开展。第二步是确定任务载体,任务载体应是实现任务目标最直接、最有效的途径。在“搬运机械手控制”学习任务中,任务目标是掌握顺序控制设计法,考虑到在搬运机械手手动、单步自动、单周期自动、连续自动多种工作方式中,连续自动控制最能突出顺序控制设计的特点,所以选择搬运机械手连续自动控制作为任务的载体。第三步任务分析,针对机械手连续自动控制,细致地分析机械手的工作方式、机械手每个工作步的控制要求及应禁止的误操作,绘制出机械手自动工作流程图。工作流程图是顺序功能图的基础,因此是这一步教学活动的重点内容。第四步是关联知识即顺序功能图知识的学习,这是学生运用顺序控制设计法实现机械手自动控制的理论基础,学习的内容包括顺序功能图的组成、结构类型、顺序功能图与梯形图的对应关系、根据顺序功能图画梯形图的方法等。

在准备阶段,为保证知识的完整性,同时兼顾时间限制,任务讯息(任务目标、任务载体、任务分析)与相关知识主要由教师讲授,教师是这一阶段的活动主体,时间安排为2个课时。需要说明的是,如果将机械手每个工作步骤、自动流程图、顺序功能图制作成动画,用多媒体进行演示,将增加授课的趣味性、直观性,提高教学效果。

(二)实施阶段

在任务实施阶段,学生是活动的主体。首先学生按2-4人一组,根据机械手控制要求确定输入输出元件,进行I/O点分配,设计外部接线,绘制机械手自动控制顺序功能图,初步设计PLC控制程序,这些活动由学生课外完成。教师负责布置任务,提供咨询。第二步学生汇报,教师检查评价。教学活动主要以师生共同讨论的方式展开,着重对比置位复位指令、位移位指令、步进指令三种编程方案。步进指令在项目三“常用应用指令及应用”中有过初步的学习,大多学生可能并不熟悉,但不排除有好学的学生会应用它来编程。采用置位复位指令和步进指令编程的程序会较长,但逻辑关系清楚,而运用位移位指令编程的程序则显得紧凑而简捷,而且位移位指令在这里的妙用对学生更具吸引力。学生设计的每一种方案都应该得到教师的鼓励,即使不完整或有明显的错误。师生讨论的主要目的在于确定方案、完善程序,时间安排为2个课时。第三步是程序输入与调试。学生分组上机操作,教师进行指点和检查。时间安排也为2个课时。对于提前完成的小组,可以安排他们先进入下一个环节,即机械手手动控制、单步自动、单周期自动控制设计。上机操作完成后,学生在课外完成程序设计与调试报告。第四步扩展知识的学习。在熟悉掌握机械手连续自动控制设计后,机械手手动控制、单步自动、单周期自动控制设计在教师指导下,也可以较快地被学生掌握,时间安排为1个课时。至此用顺序控制设计法实现的完整的搬运机械手控制的学习基本完成,总计7个课时。对于学习能力较强的学生,教师还可以指导其将中断指令应用于机械手控制中。

在任务实施阶段,教师主要是营造学习氛围,创设学习情境,提供帮助与咨询,引导教学过程顺利进行。

(三)评价阶段

在这个阶段里,需要做个能力测试检查评估任务目标完成情况。教师可以布置用顺序功能图实现某些简易的顺序控制的作业由学生分组完成,根据学生作业评定成绩。这一阶段的师生活动均安排在课外。

由上所述,每个任务教学过程划分为任务的准备、实施与评价三个阶段,每个阶段又细分为子阶段,每个子阶段所要进行的具体的教学活动不同,师生在各个阶段所处的地位与作用也有所不同。

在PLC课程项目教学组织与实施过程中,教师还要注意三点:一是要选择既能体现项目教学理念,又适合学校实验实训条件的教材,必要时可以自编教材;二是要充分利用现场教学、多媒体技术等方式生动直观地进行讲授和指导,使枯燥、抽象的PLC硬件系统学习形象化,使复杂、难以理解的PLC控制任务趣味化,有效地激发学生学习的兴趣。三是项目教学中,学生不再是被动的接受者,不确定的因素会有所增加,如教学进度的减慢、学生掌握程度不一、专业知识涉及面扩大等,教师只有不断提高教学能力和业务水平,才能较好地运用项目教学法。

三、项目教学的考核与评价

PLC课程项目教学的考核与评价是检验教学目标是否实现,判定教学效果是否达到预期的重要环节。在PLC课程结束时进行综合项目考核,依据PLC项目实现的功能是否完整、设计方案是否最优、I/O接线是否正确、联机调试是否按时完成、技术报告是否规范等五项指标,考核评定学生实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。但综合项目的考核成绩并不是学生学习PLC课程的最终成绩,它在总成绩里所占的比例是40%,另有60%是平时成绩。PLC项目教学的评价坚持以下几个原则:

(一)过程评价与结果评价相结合的原则。评价的活动渗透在教学的整个过程之中,课堂表现、活动小组中的表现、操作技能水平、各项任务完成程度等都是教师平时采分的内容。

(二)小组评价与个人评价相结合的原则。教师对小组的整体评价在于鼓励团队协作能力的培养,教师对小组成员个人的评价在于督促个人学习自觉性的培养。

(三)职业能力评价与职业基本素质评价相结合的原则。从学生所获得的分析解决问题能力、学习能力、创新能力等职业能力,以及所培养的劳动纪律、安全操作等职业基本素质两大方面进行全面、科学的评价。

plc课程设计总结范文5

关键词:PLC;教学改革;实践

0.引言

随着PLC在现代工业领域的大量普及,PLC技术也在飞快的发展,其融入的知识也越来越广,如数据传送与计算技术,模拟量检测与控制技术、通信与现场总线技术等,这使得原本看来非常简单易学的课程变得越来越复杂,原本容易胜任的教学变得难以胜任了,这也给《现代PLC原理及应用》这门课的教学提出了一个值得研究和探索的课题:是继续按照原来的思路只做简单和基本的介绍还是按照现代企业的需求和应用来学习,是继续原来课时安排还是增加课时量,是增大理论课时数还是利用实训进行相应的补尝,是否需要修改教学 计划,成了授课教师感到困惑和需要讨论的问题.根据多年教学经验及PLC现场应用经验提出该问题,通过教学实验和实训结果,进行一些尝试,经过分析研究给出相对合理的结论。

1.问题探讨

本文主要针对西门子PLC课程教学、实践问题给予探讨,下面将从以下几个方面进行讨论。

(1)教材的选择:随着工业领域控制要求的不断提高,应用于不同场合的PLC种类不断增多,总的说来西门子公司推出的PLC有S7-200、S7-300、S7-400三种,其中S7-200适用于小型控制领域,而S7-300、S7-400则适合于大中型控制领域,在选择学习内容时是以S7-200为主,适当补充S7-300、S7-400的内容还是直接进行S7-300、S7-400的学习,这是大多数教师和使用者关心的问题。当然,学习离不开教材,最终归结为教材的选择问题,现有的教材中有的单独讲述S7-200,有的单独讲述S7-300并兼顾了S7-400,也有以S7-300为主线且兼顾S7-200及37―400的;到底选择哪一种作为教材成为任课教师的一个难题。可能有人会说,哪个比较实用就学哪个,或者一块学,都是一个公司的能差到哪去?其实不然,S7-200与S7-300及37-400的指令系统、功能、功能模块及仿真手段等都有较大区别,不是可以简单替代的。从实用的角度来看,它们都很实用,只是适用于不同规模和复杂程度的情况而已。如果全部都学,其内容之多以致于超过任何一门专业课。

(2)课时的安排:传统PLC课程的教学课时在36―42之间,有些知名院校往往才有28个课时左右,这样的安排对于传统PLC教材来说是可以完成的,但是对于现在的PLC教材是远远不够的,主要有以下几个原因:1、传统PLC课程(或教材)中主要进行数字量(或开关量)的控制,主要目的就是代替继电控制,提高抗干扰能力,增加可靠性及编程的灵活性,讲述时以编程方法快捷、有针对性、实用为主,算法大多为逻辑运算;而现代PLC课程中不仅有传统课程中的全部内容,还增加了模拟量的控制,增加了A/D、D/A转换模块,PID算法及控制指令,算法也不仅限于逻辑运算,大量的加减乘除指令及转换指令使得PLC的指令不亚于单片机指令系统,这些内容实用,但是课程间跨度大,讲述困难又很消耗课时。2、为了增加程序的实用性,减少反复修改次数,现代PLC大多有仿真调试运行功能;现代PLC的开发使用大多是在开发软件中进行,比如西门子的STEP7,学习和掌握也需要一定的课时;另外,现代PLC大多与上位机进行连接通信,其通信方法、参数设置也是必备的内容;现代PLC大多与上位机组态软件进行通信,进行控制过程的监视、控制参数的修改、被控变量数据存储等;现代PLC之间也在进行通信连接,组成现场总线控制系统;现代PLC还与触摸屏的操作界面连接通信,以方便现场的操作与控制。这些都是在学习PLC时所涉及的内容,不可避免地增加了相应的教学课时。

(3)教师问题:传统PLC课程的教学因为涉及的知识面较窄,有电工学的基本知识、继电控制系统设计的相关知识、基本数字逻辑控制的相关知识、编程及梯形图的基本知识等就可胜任,而现代PLC涉及的教学内容几乎贯穿了自动化专业的大多数课程,尤其是“微机原理及应用”、“计算机控制技术”的内容介入使之成了名符其实的专业课。由于PLC这种控制器件以扫描方式工作的特殊性,使得在PLC中实现中断,PID调节的难度远远超过了在计算机控制技术(或微机原理)中的难度,其编写一般控制程序的难度也可与微机原理中的相应内容相提并论,这给原来任课的教师大大增加了难度,因增加了多门课程的内容,以致于难以胜任。课程难度的加大,实用性的加大必然伴随着课程重要性的改变,因此,改变PLC课程在课程体系中的位置也是值得注意的问题。对于不同的专业,它可能由选修课、考查课,向必修课、考试课转移。

(4)教学方法问题:传统PLC课程的教学方法以课堂教学为主,实验为辅,而现代PLC涉及的教学内容较多,除进行正常的课堂教学及实验以外,还有很多内容需要到机房进行,如STEP7开发软件的使用、程序的设计及下载、程序的仿真调试及运行监控、通信参数的设置等。即便如此,很多内容还是不能真正落实,比如模拟量的控制,不去过程控制实验室,看一看A/D、D/A转换模块,传感器及变送器,执行机构等,确实不能真正体会。这样在PLC课程教学中就有课堂教学、实验教学、机房教学、实训等四项内容需要考虑。

(5)编程语言及方法的选择:现代PLC中编程语言往往有多种,如西门子PLC中,编程软件共有四种,是对四种一一讲授呢,还是选讲一到两种最实用的?其它由学生自己根据需要自行学习,显然以梯形图作为初学语言是最容易接受和理解的,但对于某些指令,梯形图往往描述的不够清楚,无法将PLC的逻辑运算过程表述出来,也不易看出多级串并联所耗费的时间和堆栈及结果寄存器的概念,因此,还需助记符(STL)语言的配合,而大型工业控制系统由于程序复杂,又不得不使用SCL语言。另外,传统PLC课程中很注重顺序控制程序的介绍,专门有步控指令与之对应,由于是在PLC控制中常用到的内容,可以考虑作适当的插入。从编程方法来看,是讲授线性编程的方法还是讲授结构化编程的方法,其实大多数教材是两者都在讲,因为前者是学习的基础,后者是编写大型、复杂型程序的必须。

(6)与其它课程衔接问题:原来PLC课程由于内容简单,涉及面窄,不会受到过多课程的影响,往往可以安排在前序学期。但由于现代PLC的内容发生了重大的变化,其授课内容受到诸多课程的影响,其授课顺序也就理所当然地应该向后移动,待其它相关课程进行之后再行学习。这也不可避免地出现对该课程重要性的认识问题,在培养计划中到底放在什么位置?必修还是选修、考试还是考察?

(7)课程的重组问题:原来自动化专业教学计划中《计算机控制技术》是独立于PLC、微机原理与应用等课程的一门专业课,虽然在进行部分内容讲述时穿插了单片机及微机原理的相关知识,但总的来说还显实际接触不足,学生还是认为理论性较强,不容易接受。所以,《微机原理及应用》、《计算机控制技术》、《现代PLC及应用》是否有进行某种综合、重组的方案,以便收到更好的学习效果的必要性。

3.总结

综合以上分析及多年教学经验得出以下结论:

(1)教材选择因培养目标而定,一般以S7--300为好,可根据实验环境及培养目标适当增加S7--200和S7--400的内容。

(2)课时安排要视学习内容而定,对于只进行开关量、步控指令、仿真方法及相对简单内容学习的地方,一般可定为28―36课时之间,对于大量涉及反馈控制的场合,易增加至40课时以上。如果集计算机控制技术于一身,则可增加至56课时。

(3)教师选择及培养一般应高层次,因为目前讲授PLC课程的教师大多都要和模拟量打交道,教师至少应具备自控原理、微机原理、计算机控制技术的相关知识。

(4)教学方法当然离不开课堂,但是一定要加大实验和实训的力度,既要有编程又要有硬件连接,最好是有实际控制对象的实训内容,即可提高学生的兴趣,又有助于掌握实际设计、调试过程。

(5)编程语言首先以梯形图入手,再了解助记符语言,先学习线性编程而后模块化编程,至于SCL语言可考虑在使用中学习。

(6)与其他课程衔接或开课顺序,应视课程讲述内容而定,一般来说应在《计算机控制技术》之后。

plc课程设计总结范文6

【关键词】PLC 教学方法 课程建设

【中图分类号】G632.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(b)-0027-01

随着社会经济的快速发展,电气自动化设备的广泛应用,企业对自动化专业毕业生的开拓创新能力的要求越来越高。《电器与PLC控制技术》是自动化专业实用性很强的一门专业课,课程的体系、课程的内容、实验室建设和教学方法是提高学生学习兴趣培养开拓创新思维能力的前提和保障,在充分调研的基础上,以市场经济对人才的能力需求为导向,对《电器与PLC控制技术》课程建设做了细致的研究和有益的尝试。

1 《电器与PLC控制技术》为核心建立PLC课程体系

2003年新增自动化专业招生以来我校开设的PLC技术的课程有《电器与PLC控制技术》《PLC技术与应用》和《可编程控制器》,《电器与PLC控制技术》是自动化专业专业课,《PLC技术与应用》和《可编程控制器》是面向电子工程、机械制造自动化和轮机管理等不同专业的专业课,三门课程对自动化的授课内容虽然有所不同,但还存在必然的联系。《电工学》作为面向全院的专业基础课,为普及非电专业的PLC应用技术,《电工学》(秦煌主编)教材中安排了一章内容重点介绍PLC的原理与应用,PLC技术在ASEA(Automation System Engineer Accreditation)中占有很重的份量。如何引入ASEA理念,将最前沿的PLC技术传授给不同专业不同需求的对象,实现学有所获,学有所用,切合实际的办法是以主干课《电器与PLC控制技术》为核心建立课程体系,通过核心课程的建设来促进系列课程的建设。

2 以PLC市场现状及未来发展为依据确定课程内容

由于近十年来知名的PLC生产厂家不断兼并和重组,2003年全球PLC市场为60亿美元,2004年为65亿美元。预计2008年将达到75亿美元,呈上升趋势,主要生产企业有美国的AB、MODICON、GE公司,德国的SIMENS公司,日本的欧姆龙和三菱电机公司,约占全球市场销售额的67%,目前国内市场的PLC产品几乎被国外生产企业占领。近年来SIMENS公司的小型PLC在国内市场的占有率迅速上升,有超过并代替日本公司产品的势头。SIMATIC的产品中S7系列的可编程控制器根据控制系统的规模分为:S7-200、S7-300和S7-400分别对应小型、中型和大型PLC,而S7-200的许多功能达到了大中型PLC的水平具有较高的性价比,在中国的应用日趋广泛,通过对PLC市场现状的分析,市场经济对PLC人才的需求必然会面向市场销售额高,应用范围广的产品,以S7-200、S7-300和S7-400为《电器与PLC控制技术》课程的教学内容,不仅适应了社会生产发展的需要而且对技能型人才和开拓创新型人才的培养具有特殊的意义。

3 高标准PLC实验室的建设

3.1 实践教学现状及存在的问题

2003年用于PLC教学的只有一套松下电工FP1系列的实验箱和手持编程器,教师只能在理论教学的课堂上演示简单的实验,学生没有动手连接设计硬件电路和设计调试梯形图的机会,在演示实验中被动接受;这样很难培养学生的设计能力和创新精神。自动化新专业建成后,为保证《电器与PLC控制技术》专业课的实践教学环节开始筹建PLC实验室,购置了浙江天煌教仪公司设计生产的THSMS-B型实验装置,该实验装置能开设18项实验,保证了PLC课程实验教学的需求,但是所开设的实验项目都是以指示灯代表控制对象的模拟实验,对于课程设计和实验室开放来说过于简单,限制了学生探索问题和解决问题的方法和能力。

3.2 利用现有的实践教学资源开设设计型和研究型实验

在现代化控制中,例如某大型机床,必须先将油泵起动为主轴提供循环油,然后才能起动主轴电动机,模拟实验不能给学生留下深刻的印象。采用实际电工器件及电工设备,如选小型接触器、微型电动机、热敏器件、电压源、电流源等设计控制电路,通过编程实现某些实际控制环节,这样不仅能将理论知识用于实际控制上,而且能大大调动学生开拓创新的积极性,为此利用现有的实践教学资源增加设计型和研究型实验项目六项分别为:(1)两台电机的连锁控制;(2)电机的点动控制和连续运转控制;(3)电机的异地控制;(4)电机的正反转定时控制;(5)两台电机自动连锁控制(M1启动5秒后M2启动再过5秒全部停止;6.3台电动机单按钮控制启停(最后一次保持2S以上,则次数与电机号码相同的电机运行,再按下按钮时,电机停止),两年的PLC课程设计结果证明:利用现有的实践教学资源开设设计型和研究型实验给学生提供了亲自动手操作的机会收到非常好的教学效果。

3.3 对非电专业学生开放PLC实验室

在非电专业电工技术课程教学中,可编程控制作为新技术应用的内容在近几年引入电工教学中,学时少任务重是电工学课程特点由于总学时的限制,只能安排2个学时的PLC实验,学生完成系统的使用方法及基本指令的操作练习后不能进行简单控制环节的设计和练习更谈不上综合实验程序的设计和调试。如果将PLC实验室面向非电专业学生开放,理论教师与实验室教师共同辅导学生,设计完成设计性和综合性实验,有效利用PLC实验室软、硬件设施,达到进一步提高实践教学质量的目的。

4 改进教学方法,侧重应用能力的培养

4.1 科学编排教学次序将理论教学融入实验实训中

PLC控制系统的程序设计和PLC应用技能的培养应该贯穿于每个教学环节中,教学日历的填写非常关键,只有将指令的功能和在一些典型程序中的应用与实验训练内容安排恰当合理,学生才能在实验装置上及时练习并掌握指令的编程方法,从而仿照老师所给的典型例题,进行相似程序的设计。

4.2 建立多样化教学方法和手段

传统的教学方法能引导学生从不同侧面分析问题并陈述自己的观点是课堂教学不可忽略的重要方法和手段。随着科技水平的发展及教学设施的完善,多媒体教学已成为高校重要的教学手段。多媒体技术在某些方面提高了学生的学习兴趣,并将抽象的难以解释的内容形象化、直观化,有利于开发学生的思维创新能力,《电器与PLC控制技术》是一门实用性很强的专业课,课堂授课信息量大,原理图和梯形图多,单一传统的教学方法不能完成授课内容,在教学中采用多样化的教学手段能获得行之有效的教学效果。

5 结语

通过《电器与PLC控制技术》课程的建设使PLC系列课在教学内容上更加先进,教学方法更加完善,实践教学条件得到进一步的改善,为培养有创新精神高素质人才创建了软件和硬件条件。

参考文献

[1] ASEA培训与考试指定参考丛书,中国自动化学会ASEA办公室主编.2006年4月.