趙清莉

摘 要：本文對如何在教學領域運用可編程序控制器進行了分析論述，以期通過探討分析，更好地進行機電一體化專業(yè)的教學。

關鍵詞：可編程序控制器 機電一體化 教學效果

可編程序控制器（簡稱PLC），是在機電順序控制的基礎上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。因其具有獨特的優(yōu)點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，被認為是真正的工業(yè)計算機。

機電一體化專業(yè)是筆者學校的主體專業(yè)，在校生人數(shù)僅次于數(shù)控專業(yè)。為了適應教學需要，學校在擁有PLC專用平臺的基礎上，又購買了一批日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列微型可編程序控制器及起其配套裝置，主要目的是訓練學生獨立安裝PLC自動控制系統(tǒng)的能力，不斷積累實際經(jīng)驗，培養(yǎng)分析、處理實際問題的能力。這種PLC采用模塊化結構，具有體積小、功能齊全和安裝接線方便等特點，特別適合職業(yè)學校的教學。

一、使教學更直觀，提高了學生的學習效率

復雜的繼電—接觸式線路的設計是《高級維修電工教學大綱》中的一個重要課題，即給定一個設計要求，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成設計任務。這個課題難度非常大，因為設計不是簡單地把基本線路組合在一起，而是要考慮多種因素，如線路是否符合設計要求，有無不合理、不可靠、不安全的地方，應當采取哪些必要的保護措施。為此，學生們在設計時總是再三斟酌，需要按圖接線后多次進行修改調(diào)試。這樣做不僅工作量大，而且較高的故障率會影響學生的學習情緒，使得學習效果不明顯。

隨著PLC在教學中的引入，PLC的靈活、方便、可靠性強等的優(yōu)點逐漸被學生們接受。該課題的教學過程分四步：一是要求學生深思熟慮，繪制線路；二是將線路進行PLC改造，把電氣線路圖轉變?yōu)樘菪螆D，并輸入主機中；三是按照PLC的外部接線圖進行輸入/輸出接線；四是運行程序，觀察運行結果是否滿足要求。如果不符合，只需改變PLC內(nèi)部存儲器中的程序即可，無需對硬件接線做任何改動，直至滿足設計要求為止。整個線路的調(diào)試過程直觀清晰，易于接受。學生們克服了畏難情緒，學習積極性高漲，學習效率和質(zhì)量均得到了提高。

二、PLC改造普通機床后顯著降低了機床使用過程中的故障率

普通機床在使用過程中故障率極高，維修費用居高不下。所以，企業(yè)為了提高機床的使用率，會對一些通用機床進行PLC改造。為了降低故障率，同時也為了配合教學課題的進行，我們對Z3050搖臂鉆床線路進行了PLC改造。

1.PLC的選型

Z3050搖臂鉆床的PLC控制系統(tǒng)共有12個輸入信號，均為開關量。其中照明燈開關1個，按鈕開關6個，檢測開關5個；共有輸出信號10個，其中電磁鐵1個，接觸器5個，照明燈及指示燈4個。選擇FX2N-32MR機型，該機型采用開關量輸入方式，主機有16個輸入點和16個輸出點，完全可以滿足要求。

2.PLC自動控制系統(tǒng)的調(diào)試

在整個控制系統(tǒng)的調(diào)試運行過程中，線路運行穩(wěn)定、故障率極低。偶爾出現(xiàn)故障，PLC的自診斷功能會給出“出錯信息”，提示并幫助學生迅速找到故障點；簡單模式化的外部接線克服了學生對復雜線路的恐懼心理，增強了自信心；PLC完善的監(jiān)控功能使學生通過監(jiān)控指令可以監(jiān)視整個系統(tǒng)運行狀態(tài)，方便了故障的查找和程序的調(diào)試。

通過對Z3050搖臂鉆床的PLC改造，學生了解并掌握了整個PLC自動控制系統(tǒng)的組成、安裝和調(diào)試，積累了豐富的實際經(jīng)驗，為其將來的就業(yè)奠定了堅實的基礎。

三、改變了學生的思維方式，拓寬了學生的思路

PLC是電子技術、計算機技術與繼電邏輯自動控制系統(tǒng)想結合的產(chǎn)物。它雖然和繼電控制系統(tǒng)有必要的聯(lián)系，但其具備計算機的硬件和軟件系統(tǒng)，所以兩者的工作方式、工作過程完全不同。

在教學中，為了強化兩者的不同點，可以使用一些特殊的電氣線路來驗證，如電動機的點動與連續(xù)控制線路。在繼電控制系統(tǒng)中，該線路是利用繼電器觸點動作的時間差來達到控制目的；而PLC內(nèi)部均采用電子繼電器，其觸點的動作是同步的，為了滿足以上線路的控制方式，必須采用輔助繼電器來實現(xiàn)。學生的思維方式隨著教學過程的深入慢慢在轉變，思維越來越活躍，考慮問題思路方法也進一步得到了拓寬。

四、小結

可編程序控制器是一種綜合性能優(yōu)異的新一代自動控制裝置?？删幊绦蚩刂破鞯膽檬钱斀衤殬I(yè)學校機電專業(yè)學生應掌握的新技術之一。在教學中，教師應該注重理論聯(lián)系實際，不斷提高學生實際操作技能和分析解決問題的能力，以適應社會對技術工人的要求。

（作者單位：洛陽一拖職業(yè)教育中心）