可编程控制器课程教学研究 可编程控制器与单片机

可编程控制器课程教学研究 可编程控制器与单片机 可编程序控制器作为电气控制领域中最主要的控制器之一，在工业等领域中的应用非常广泛。如何适应当前工业发展的需要，培养合格的PLC技术人员，成为电气控制类专业教师的一个重要命题。 一、PLC技术在国内工业领域的应用现状 可编程控制器在工业自动化领域中起着举足轻重的作用，已广泛应用于机械、冶金、石油、化工、纺织、电力、电子、食品、交通和军工等行业。实践证明，80%以上的工业控制可以使用PLC完成。 我国目前的PLC市场（包括小型PLC）几乎被国外产品占领，国内PLC产品的市场占有率不足10%，且80%以上的应用集中在Siemens等市场领先的公司的产品上。PLC市场发展非常迅速，据专家估计，今后几年我国PLC产品的年需求增长率超过12%。 由于计算机网络技术和集成电路的迅速发展，PLC向小型化、微型化和高速化发展。在应用中，PLC可与上位机联网，也可下挂PLC，组成分布式控制系统。 虽然PLC技术发展非常迅速，大型机和各种工业控制网络也得到了一定程度上的应用，但由于受限于我国的工业基础、企业资金、人员情况和目前大多数企业的控制要求，PLC小型机在大多数地区的绝大多数企业中，应用需求明显较强。特别是在一些以轻工业为支柱的城市，应用需求尤为突出。 二、技工学校现有教学资源分析 .专业师资情况 可编程控制器作为继电器控制系统的替代，近几年在国内才得到全面应用。技工学校对可编程控制器技术大规模进行教学实践的时间更为短暂。多数学校在PLC技术的教学上还未探索出一条实用性、可复制的道路。 PLC技术专业性比较强，入门虽然并非困难，但要在教学中游刃有余，需要对专业知识系统进行深入学习和长期技术应用实践。目前，技校中从事PLC教学工作的专业教师，有部分并未系统学习过PLC知识，不具备PLC工程经验，许多教师缺乏将PLC知识有效率、有重点地传授给学生的能力，无法有效率地提高学生在该领域的技术能力。 .设备情况 在技校中，可编程序控制器的拥有量普遍偏小，并以小型机主。常见的有欧姆龙公司的CPM1A、三菱公司的FX-2N、西门子公司的S7-200、松下公司的FP0等产品。 三、对教学内容和方式的建议 .教学中应以小型机为主，切勿贪多求全、盲目攀高 PLC产品虽然在原理上是类似的，但不同厂家的系统均不兼容，技术参数、存储器组织、指令系统、相关外设等各方面存在较大差异且发展迅速。可编程控制器的中、高端产品功能强大，使用灵活，但同样对学习者提出了较高的要求。 根据职业培训中对培养目标的分类，技术人员可分为工程设计人员、现场技术人员、安装操作人员等三类。限于市场认可等各方面的非主观因素，技工学校无论处在何种层次，培养目标均应该以后两种为主。据调查，技校毕业生在可编程控制器技术的应用中，多从事小型机的安装、调试、维修等工作。因此，大多数技校在可编程序控制器技术应选择一种在所在地区应用最为广泛的小型机机型作为教学的主体。 2.加强对实际工业环境的模拟，适当进行设备更新 在设备采购上，许多技工学校往往仅购入了PLC主机，却对外围设备的建设相对缺乏。 PLC在实际应用中需要通过传感器、主令电器等感知控制现场的信息，通过预定程序完成对现场设备的控制。PLC的安装、调试和维护、维修，并非仅是指针对PLC的工作，而是指针对以PLC为核心组成的控制系统工作。PLC技术发展迅速，设备更新要及时。实验室建设并非一劳永逸，技术发展了、应用环境变化了，实验环境也要随之变化。 .注意培养学生的综合技术应用能力 相当数量的学校，在PLC课程中基于实习投入和教学能力等一些因素编程在教学中被放到了最重要的位置，其他相关知识、技能基本被忽略。编程远不是PLC技术的全部，但编程控制系统的构建是复杂的。在实践中，技校学生很难单纯依靠PLC编程技术获得工作岗位，因此，必须注意培养学生的综合技术应用能力。 .以目标驱动的小组制、课题制教学 将学生进行分组管理，模拟工作实际，建立一个能够在工业环境下正常使用的控制系统为教学目标的小组课题制教学，能有效激发学生的学习兴趣，并能有效地减轻教学管理的难度。通过教学实践