機電專業PLC實驗教學應用分析

目前國外PLC的年生產增長率保持任30％～40％，我國的機械，冶金、化工、輕工和許多重大項目中已廣泛使用PLC技術，尤其是機械行業中，PLC是實現機電一體化技術的產品。人們預計，在未來工業生產中，PLC、機器人、CAD／CAM 技術被列為工業自動化的三大支柱。針對PLC的快速發展和普遍應用，再按傳統的課程教學內容進行教學，已經不能適應新技術的發展和社會的需求。因此，在PLC課程教學體系中，加大PLC實驗教學內容，不僅是PLC課程教學內容改革的需要，更是培養社會主義市場經濟急需科技人才的重要組成都分。

在PLC實驗教學中，能深深地體會到PLC在現代化高科技領域中的重要地位，這使廣大學生對它表現出極大的興趣。這就為PLC教學提出了更高的要求，學生不應只了解PLC的原理和簡單編程，還要求提高他們的實際動手能力和實際的應用設計能力。

1、PLC實驗教學存在的問題

目前在機電專業開設的PLC課程一共30學時，其中實驗4學時。教學過程中主要存在以下問題。

1．1 PLC課程內容繁多而學時有限

由于PLC課程的特點及其總學時的限制，使目前的PLC實驗學時控制在4個學時左右。而在有限的學時中，要安排學生完成PLC基本知識、PLC系統的硬件介紹及基本指令的理解和編程、簡單控制系統的設計、系統軟硬件設計、實驗等顯得非常困難。

1．2設備配備相對滯后

目前學校購買了FESTO公司的實驗臺，

建立了流體傳動和控制實驗室。每個實驗臺包含1臺CPM1A型號PLC，目前實驗室已有了8套實驗系統，只能采取4人一組的模式組織實驗。另外由于經費問題，此套設備開設《液壓與氣動 課程還可以，用來開設PLC實驗就有點力不從心。因為PLC的的外圍控制設備嚴重不足，只能開設簡單模擬實驗，就限制了實驗的開設，同時也大大影響了學習的興趣。

2、實驗教學教改措施

為了開好實驗課程，我們對PLC教學進行了一系列的改革，包括教學體系、教學內容、教學方法等。這些改革也自2006年至今獲得了天津工業大學教改項目的兩次資①課題來源：天津工業大學校級教改項目。
助，取得r一定的成績。

2．1增加實驗課的比重

通過教學體系、教學內容、教學方法等的改革，理論課時大大減少，由原來的26學時減少到20學時，相應的實驗課程由原來的4學時增加到10學時。原來實驗內容多是驗證性實驗，現在保留一個驗證性實驗，其余都是設計性實驗，而且還增加r綜合實驗。

2．2教學設備的研究與改進

PLC實驗的外圍設備嚴重不足限制了實驗的開設，同時也火大影響了學生學習這門課的興趣。為此，我們從實驗內容和實驗設備等方面進行了綜合設計。為r能多開設實驗，必須準備實驗設備。為了節省資金，我們以FESTO公司的實驗臺為基礎，利用氣動元件(包括電磁閥、氣缸、分氣閥等)，配合PLC組成了三個實驗。同時，為了增加實驗多樣性，提高學習興趣，還專門設計了一套PLC模擬控制實驗板，可以模擬皮帶傳送、交通燈控制、快速路限速控制、玲瓏塔之光等4個實驗。用模擬實驗控制對象在某種程度 ：增加了學生對PLC功能的理解并提高了編程應用能力。

2．3加強實驗過程的管理

一般我們提前給學生一個題目，要求他們上實驗課之前準備實驗(包括實驗設備的熟悉、梯形圖的編寫等)。實驗時學生主要精力是硬件連接和程序的調試，這樣學生能逐漸掌握根據具體的硬件進行編程調試的能力。為了鼓勵學生充分利用實驗，我們還加強了實驗的考核，實驗平時成績與期末總成績掛鉤。

2．4提高實驗室的利用效率

實驗室對學生*開放，可以不受內容、時間的限制。實驗室相對來說比較空閑的時候，在不影響正常教學秩序的前提下，對于那些對PLC有興趣的學生來說，可以進入實驗室是來完成一些自己設計的程序的驗證、調試等工作。另外，有些學生還參加了一些教師的科研活動，接觸一些實際課題，使學生從中得到鍛煉。

3、改革后教學效果的體現

利用栽們改造的實驗設備，已經開了兩屆實驗，收到了預期的效果，學生的實際動手能力和學習興趣普遍增強。

教學實踐再次證明，這些改革措施是可行的、正確的。PLC本來就是一門應用實踐課，在講完PLC的原理及編程方法后學生就可以進人實驗室，理論教學與實踐教學的學時比若能掌握在2：1，就更能充分體現出PLc實踐課的特點，收到更好的教學效果。