浅谈中职PLC课程导入语的设计
【摘要】在中职PLC教学导入的过程中,借鉴计算机专业知识,借助图形分析,展现实物等方式设计导入语。消除学生对新知识的陌生感,促进学生探寻学科间的联系,更能从专业的角度去思考问题,从而更好理解所学内容,培养学生的专业素养。基于课程特点设计导入语,消除学生对新知识的陌生感,促进学生探寻学科间的联系,更能从专业的角度去思考问题,从而更好理解所学内容,培养学生的专业素养。
【关键词】PLC;导入语;设计
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是现代工业自动化控制的三大支柱(PLCCAD/CAMROBOT)之一,是中职机电类专业一门重要的专业课。作为一门重要的专业课不仅要求学生掌握所学内容,更需要学生能用专业的眼光去分析问题和解决问题。导入环节是教学过程中的重要环节,对学生理解和应运新知识有着重要的作用,然而PLC的课程在编排时为了知识的系统性和结构的紧凑性,并没有编排导入语,为此需要根据PLC教材各知识点之间关系,以及学科本身专业性较强的特点,借鉴其他学科知识设计出跟所学知识密切联系的导入语,从而有效培养学生的专业素养。
一、借鉴已学课程设计导入语
PLC课程大都安排在最后一个学期,学习PLC时学生已具备一定的基础专业知识。而且PLC课程的一些理念和其他课程有着密切的关系,所以可以借助其他课程的理念设计PLC导入语。
1.借鉴计算机组成设计导入语
PLC实质也是一种计算机,故其组成和计算机非常相似。导入语即可设计为:如图1计算机和PLC硬件系统都包括:CPU,存储器,输入和输出部分。软件系统同样包括:系统软件和应用软件。PLC是为工业环境生产的一种计算机,既然都是计算机为什么不相同呢?这就是我们要学习的——PLC组成及工作原理。
这样设计导入语不仅加深了对PLC是一种计算机的理解,也消除了学生对PLC这门课的陌生感。也对计算机有了重新的认识。
2.借鉴汇编语言指令设计导入语
学习指令编程时可以结合微机原理进行对比导入。因为这些指令和汇编语言有很多相似的指令。该部分导入语可以这样设计:虽然梯形图直观、容易理解但不能直接执行,必须转换成指令,而且不适合用在编程器上,所以还必须学习文本式的指令编程。该种语言的形式和汇编语言的结构类似,我们先回忆部分汇编指令:NOPANDOROUTMOVADDADCINCROLROR等,那我们看PLC是不是有着相同的指令呢?(翻阅课本会发现这些指令都与而且功能类似)。
通过借鉴计算机类课程设计导入语,学生不仅加深了对PLC的理解,帮助学生记忆相关的知识点。同时也加深了与其他学科之间的联系,可以达到融会贯通的目的。
3.借鉴应用软件操作方式设计导入语
PLC编程软件的界面的结构有菜单栏、有工具栏等,在设计导入语时可以借助Word、画图软件等学生熟悉的软件总结其中的共性,然后进入PLC编程软件的学习。可以作如下设计:(导入时展示已学任意一个Office应运软件)PLC编程软件界面结构及功能和我们Office软件相似,比如文件菜单的位置和功能,视图菜单的功能。那么怎么操作PLC编程软件呢?这就是我们今天要学习的内容。
设计该导入语可以促进学生在学习过程中消除对新软件的陌生感,加强对软件的操作和使用进行总结对比,并为今后学习其他软件打下基础。
二、借助图表设计导入语
PLC编程时和系统设计时,语言并不一定能将其中的内涵和原理表述清楚,故需借助图形作为设计导入语的媒介,用分析图形的方式进行导入语的设计。
1.图形比较设计PLC编程导入语
学习PLC的重点就是学习对入门编程软件哪个好PLC的编程,作为PLC编程语言之一的梯形图是学好编程的关键。PLC课程和继电器电路密切相关,PLC也是在继电器电路的基础上发展而来的。所以常用低压电器和典型电气原理图的分析,是理解梯形图编程的基础。将低压电器原理和典型电气原理图的分析作为梯形图编程的导入语是一种经常使用的方法。故可设计这样的导入语:梯形图编程语言最大的特点就是和继电器控制电路极其相似(展示图2),把竖着的继电器控制电路横过来,然后将相应的触点和线圈进行变换就的倒梯形图了。继电器控制电路是由触点(常开、常闭)和线圈组成。同样梯形图也是由触点(常开、常闭)和线圈组成。分析
梯形图与分析电气原理图方法一样,把梯形图就成和控制电路一样的电路,认为当起动常开触点闭合线圈得电,随之自锁触点闭合,可以给线圈持续供电。因为有自锁触点的作用,所以线圈会持续得电。同样遵从的规则都是从左打到右,从上到下。
把以上二者的关系说明以后,学生对梯形图就会豁然开朗。该部分的导入语就是主要把梯形图与电气原理图和低压电器的共性抽象概括出来:对图的结构的理解和分析方法都相同。我们就可以借助电气原理图和低压电器进入梯形图的学习了。如果没有继电器控制电路的铺垫学生很难理解梯形图中线圈和触点间的关系,更难理解没有闭合回路的电路。
2.图形层叠设计PLC系统导入语
PLC的学习最终目的是要学会PLC系统设计,所谓系统就是一个整体,涉及内容比较多,范围比较广。在进入PLC系统设计的学习后,并不期望学生马上能掌握,这需要一个过程。所以在导入的时候首先要注意这一点。可以按照以下方式进行设计导入语:当我们需控制一台电机时即一个起保停,控制两台电机时就是PLC两个起保停,三台电机即三个起保停,那我们在系统设计的时候就按照化整为零,分块设计的思路进行。不追求设计能一步到位,而是先确定框架后逐步完善。采用图3中的次序设计,图3中分别表示有由两台和三台电机或
者其他的控制对象组成的系统。我们可以简单的发现一台、两台、三台之间的规律:就是将一个个的起、保、停的梯形图进行叠加。再在叠加的基础上进行修改,比如互锁、顺序、跳转等等的环节,最后进行验证正确就是要设计的系统了。我们要是先告诉学生要分析控制要求,要分配I/O地址,要绘制接线图,这样的话学生的注意力全部集中在整个面上,会觉得这个系统设计会很复杂。所以可以借助图形层叠来设计PLC系统的导入语。这样的导入会让学生觉得系统设计其实是一种组合,把一个复杂的问题分成几个简单的小问题。
三、展示具体实物设计导入语
PLC内部继电器是软继电器,不存在具体的实物形态,对初学者来说感觉比较抽象。PLC的外围接线也存在类似的问题。故这些内容的导入需要一些相关的具体实物来设计导入语,能够更加真实地展现出其中的原理。
1.PLC内部继电器导入语设计
PLC内部继电器的学习都是在接触器的基础上进行学习的,虽与接触器有本质区别,但应用方式一致。这就给我们学习这些内部继电器奠定了良好的基础。我们以辅助继电器(M)为
例,组织导入语:(首先展示接触器的应用)对于接触器,当线圈得电,触点发生动作即常开触点闭合常闭触点断开。而我们辅助继电器(M)符号也包括触点(常开触点和常闭触点)和线圈那么使用时是不是和接触器相同呢,这就是我们接下来要学习的——辅助继电器的使用。
2.外围设备连接的导入语设计
PLC输入端连接按钮、行程开关等主令电器,还可以连接多种传感器。PLC输出端连接的可以是接触器、指示灯、变频器等。该本分可设计如下的导入语:(导入前先准备好由开关、电源和指示灯连接的电路)PLC外部接线和我们所展示电路一致,我们把按钮隔离出来,按钮就是接入到输入,电源和指示灯接到指示灯的输出,他们内部可以构成回路。外部的开关闭合,里面的输入继电器发生动作,输出继电器的线圈得电,PLC就有输出。那有这么多的端口我们该将这些外围设备接到哪里呢?
展示具体实物的导入不仅仅能顺利过渡到继电器和外围接线的学习,更能起到抛砖引玉的作用。学生借此可以更好理解原理的同时可以积极地探寻新问题。
综上所述,PLC导入语是PLC教学过程重要组成部分,合适的导入语不仅对教学的顺利开展会有很好的帮助作用,能吸引学生的注意力,帮助学生更好加深理解各部分的内容,处理PLC相关问题,还能够促进学生探寻学科内部和学科之间的内在联系,起到融会贯通的作用。同时培养学生养成用专业角度去思考问题的好习惯,形成较好的专业素养。另外,文中所呈现的导入语也只是导入语的主要部分,在实际应运过程还需根据实际情况做一些修饰以及其他类型导入语的补充。在使用导入语时也要遵循教学规律,要注意导入的适当性。导入只是为了更好的引出和学习主要内容,是为教学内容服务的。不能造成喧宾夺主,或者是捡起了芝麻,丢了西瓜。
参考文献
[1]廖常初.PLC编程及应用(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2005.5.
[2]汤自春.PLC原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2006.6.
[3]高勤.电器及PLC控制技术(机电技术应用专业)[M].北京:高等教育出版社(第二版),20086.
[4]董华英,严廷根.春天、奥运、郊游与补胎——浅谈课堂导入的适切性[J].素质教育大参考,200910A24-25
[5]徐军.PLC技术应用》课程的教学改革实践[J].机械职业教育,20095):47-49.
[6]田玉瑛.浅谈基于工作过程的PLC[J].课堂文化构建,200911):132-133.
[7]张万忠.可编程控制器应用技术(第二版)[M].北京:化学工业出版社,20055.
[8]施利春,李伟.PLC与变频器[M].北京:机械工业出版社,20078.