唐廷川
摘 要:可編程邏輯控制器(Pro-grammable Logic Controller)簡稱PLC,是一種用于自動化實時控制的邏輯控制器,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器和計數(shù)器,它屬于計算機的一種,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域和電氣設(shè)備中。PLC可靠性高、編程簡單,可學(xué)習(xí)性較強。中職學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)PLC既是就業(yè)上崗的需要,也是自身學(xué)習(xí)能力提高的需要。
關(guān)鍵詞:PLC;項目式學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)興趣;知識遷移;自主學(xué)習(xí)
PLC其實是一種專用的計算機,其硬件結(jié)構(gòu)與PC機基本相同,包括電源、中央處理單元(CPU)、 存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊等。PLC是一種可編程的控制器,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等指令,并通過輸入、輸出接口電路控制各類機械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高、編程簡單,使用、維修方便,實踐學(xué)習(xí)性較強。本文針對中職學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)能力和興趣,討論中職學(xué)校電子專業(yè)學(xué)生如何在PLC學(xué)習(xí)中利用項目式學(xué)習(xí)方法提高自主學(xué)習(xí)能力。
一、PLC的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是自主學(xué)習(xí)興趣的開始
PLC是代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器和計數(shù)器組成的自動化系統(tǒng),其名稱術(shù)語來自傳統(tǒng)的繼電器和計數(shù)器名稱術(shù)語。只有掌握了電工學(xué)的基本術(shù)語和原理,才能在PLC學(xué)習(xí)中找到相應(yīng)的名稱或含義。如PLC中的輸入輸出、常開常閉觸點、延時等都沿用電工技能中的名稱或含義,不同的是前者是看不見的稱為軟元件,后者是可見的像交流接觸器這類的具體器件,但實現(xiàn)的功能是一致的,都是實現(xiàn)開關(guān)量的控制。PLC的控制原理也跟電工技能中電氣控制原理相對應(yīng),只是在電工技能中需要大量的器件實現(xiàn)不同的電氣控制功能,而且更改控制時電路改變煩瑣;而PLC作為程序控制,接線簡單,更改控制功能方便、靈活、快捷,僅需改變程序而不需要改變電路,這使得PLC的學(xué)習(xí)比電工電氣控制的學(xué)習(xí)更有趣。
學(xué)生有了這些基礎(chǔ)知識儲備,就會在PLC的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)興趣和無盡的學(xué)習(xí)投入。久而久之,智能知識與技能知識就會得到最大程度的遷移,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力就會自然而然地被提高。
二、PLC的學(xué)習(xí)過程是自主學(xué)習(xí)能力的積累
PLC編程語言中的梯形圖語言名稱也是按電氣控制原理編制,助記符語句則是將梯形圖語言翻譯成了機器語言,所以我們可以按梯形圖語言設(shè)計控制程序,也可以按助記符語句進行編程。關(guān)鍵是我們要思考它是怎樣的邏輯開關(guān)量關(guān)系,并建立起必要的PLC編程控制系統(tǒng)認識,然后進行有趣的PLC實訓(xùn)。PLC學(xué)習(xí)的整個過程實際上就是在這種有趣的實踐訓(xùn)練中掌握編程語言及應(yīng)用的過程。
PLC學(xué)習(xí)初期階段的關(guān)鍵是將PLC的編程與簡單的電工電氣控制原理圖進行對比,把PLC控制融入電工電氣控制操作之中。在這一時期其實教師不需要講太多,比如,完成簡單程序并連接線路控制LED燈的亮、滅或組合閃爍等,只需要強調(diào)PLC的基本術(shù)語和規(guī)則,學(xué)生即可自主學(xué)習(xí)、互相幫助、動手練習(xí)。學(xué)生或教師則應(yīng)重點關(guān)注電工學(xué)基本技能的遷移與再應(yīng)用,學(xué)生遇到困難一般都能自行解決。經(jīng)過幾個簡單項目實訓(xùn),學(xué)生不但對PLC有了初步了解,更重要的是能體會到先前的電工學(xué)及技能知識的成功運用,領(lǐng)悟到一種知識與技能的遷移。對中職學(xué)生來說這就是成就感,這種成就感來自項目操作性獲得,同時也是學(xué)生思考、探研、協(xié)作和解決問題的開始。
然后是PLC學(xué)習(xí)的提高階段,這時的PLC學(xué)習(xí)繼續(xù)進行項目式學(xué)習(xí),只是教師對不同階段的學(xué)生應(yīng)進行有區(qū)別的項目分組和練習(xí)。學(xué)習(xí)項目同樣可以是很簡單的,也可以不急于快速完成項目,但不能半途而廢,并逐級增加學(xué)生各自的學(xué)習(xí)項目內(nèi)容和能力要求,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,可以是簡單電動機控制的點動、自鎖、互鎖、延時以及主控等逐級增加并完成電路連接和實現(xiàn)控制功能。學(xué)生的項目練習(xí)操作過程也是PLC編程語言的熟悉過程,真正做到因材施教、自學(xué)互幫、分析解決問題、逐次提高。經(jīng)過這一階段的項目學(xué)習(xí),學(xué)生的成就感、學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力等都與日俱增。
三、PLC的總結(jié)應(yīng)用是自主學(xué)習(xí)能力的提高
經(jīng)過一段時期的基本項目操作學(xué)習(xí),再往后就是命題項目式學(xué)習(xí),解決生產(chǎn)生活中的實際問題。學(xué)生按組合作找出實際問題,并尋求解決辦法,不同能力的組別應(yīng)有不同的實際問題和要求,但最終都要實現(xiàn)既定項目目標。至此,學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)已能學(xué)以致用,并能解決實際問題,如有必要可以以大賽的形式統(tǒng)一題目和要求,以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力。這樣做實際上也是對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的再一次總結(jié)和提升。
當學(xué)生從一開始不知道有PLC,到會應(yīng)用它解決一些問題時,經(jīng)過了不同階段、不同程度的經(jīng)驗積累和學(xué)習(xí)總結(jié),自然而然就有了興趣和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,就已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力。其實,當學(xué)生每完成一次PLC項目就是自主學(xué)習(xí)能力的一次升華,沿著這種項目式學(xué)習(xí)方式,其自主學(xué)習(xí)能力也將被遷移到其他學(xué)習(xí)活動之中。這樣學(xué)生不但體會到了學(xué)習(xí)的興趣,還找到了成就感,有利于激發(fā)出他們的創(chuàng)造能力。
參考文獻:
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(作者單位:四川省華鎣職業(yè)技術(shù)學(xué)校)