廣東南方職業(yè)學(xué)院 廣東 江門 529000

1 PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要地位

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)自動(dòng)控制裝置。廣泛應(yīng)用在制造業(yè)、醫(yī)療健康等有關(guān)生產(chǎn)和民生的行業(yè)。PLC因其簡(jiǎn)單適用、可靠性高、靈活性強(qiáng)、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，迅速占據(jù)工業(yè)控制領(lǐng)域的核心地位。隨著工業(yè)自動(dòng)化的高速發(fā)展、機(jī)器人技術(shù)的快速崛起及智能設(shè)備的大量應(yīng)用，PLC作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，承擔(dān)多設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行的重任，在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

PLC能為自動(dòng)控制提供安全可靠的，較為完善的解決方案，滿足當(dāng)前各行業(yè)自動(dòng)化企業(yè)的需求。隨著技術(shù)需求的不斷升級(jí)，PLC的控制功能由簡(jiǎn)單的邏輯控制、順序控制逐步向復(fù)雜的連續(xù)控制和過程控制發(fā)展，編程語(yǔ)言也多樣化、高級(jí)化，加大智能模塊開發(fā)力度，網(wǎng)絡(luò)通信功能不斷增強(qiáng)。

PLC課程作為機(jī)電相關(guān)專業(yè)的核心課程，要求學(xué)生能夠?qū)W習(xí)一種基本的PLC機(jī)型，掌握PLC控制技術(shù)的原理、功能、程序設(shè)計(jì)、編程技巧及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。PLC課程知識(shí)體系綜合、實(shí)踐性極強(qiáng)，為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鍛煉實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，學(xué)校引進(jìn)了模擬真實(shí)的企業(yè)生產(chǎn)工藝流程的自動(dòng)分揀機(jī)作為PLC課程的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)[1]。

2 自動(dòng)分揀設(shè)備的教學(xué)設(shè)計(jì)

自動(dòng)分揀設(shè)備由兩個(gè)具有獨(dú)立功能的工作站組成，可實(shí)現(xiàn)工件的定向出料，材質(zhì)和顏色的辨識(shí)，工件正反向的辨別和翻轉(zhuǎn)，工件分揀的功能，可應(yīng)用于全自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式。設(shè)備集成了PLC編程技術(shù)，傳感器技術(shù)，氣動(dòng)技術(shù)，電機(jī)調(diào)速控制技術(shù)，機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，觸摸屏組態(tài)技術(shù)，變頻器技術(shù)。每個(gè)工作站既能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)特定的功能，又能互相關(guān)聯(lián)形成一條完整的生產(chǎn)線，真實(shí)體現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)作流程。

根據(jù)自動(dòng)分揀設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)和運(yùn)作流程的特點(diǎn)，在教學(xué)過程，對(duì)設(shè)備進(jìn)行模塊化、多任務(wù)分解的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)任務(wù)盡量細(xì)化，內(nèi)容盡量簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，由淺入深，逐漸加強(qiáng)實(shí)踐知識(shí)的應(yīng)用和擴(kuò)展。

第一，硬件任務(wù)設(shè)置。根據(jù)硬件功能，共分解五個(gè)學(xué)習(xí)模塊。同學(xué)們分模塊學(xué)習(xí)，掌握各模塊硬件基本工作原理，能看懂硬件安裝圖，進(jìn)行硬件安裝調(diào)試，故障檢測(cè)及排除。硬件模塊如圖1。

圖1 硬件模塊

第二，軟件任務(wù)設(shè)置。細(xì)化各部分功能，同學(xué)們逐一完成各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，每項(xiàng)任務(wù)編寫過程，適當(dāng)更改控制要求，努力達(dá)到隨機(jī)應(yīng)變，熟練應(yīng)用的水平。然后把各模塊組合，完成總體軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)分揀機(jī)工作流程，軟件任務(wù)分解如圖2：

圖2 軟件模塊

3 教學(xué)效果總結(jié)

結(jié)合企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，引入實(shí)踐教學(xué)設(shè)備，在教學(xué)過程細(xì)化教學(xué)任務(wù)，降低模塊學(xué)習(xí)難度，極大激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。

（1）自動(dòng)分揀設(shè)備綜合性強(qiáng)，包括機(jī)械、電機(jī)、氣動(dòng)、傳感器、觸摸屏、變頻器等多中技術(shù)的綜合應(yīng)用，開闊了學(xué)生的眼界，提升他們了專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用的能力。

（2）根據(jù)設(shè)備硬件及工作流程特點(diǎn)，詳細(xì)分解學(xué)習(xí)任務(wù)，降低任務(wù)難度，增強(qiáng)同學(xué)們學(xué)習(xí)信心，靈活改變控制要求，加強(qiáng)同學(xué)們處理問題的能力。

（3）小組合作，分工完成設(shè)計(jì)任務(wù)，同學(xué)們互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，團(tuán)隊(duì)溝通能力和協(xié)作能力提高。

（4）定期舉辦自動(dòng)線安裝與調(diào)試技能賽項(xiàng)，完成自動(dòng)分揀設(shè)備的硬件故障排除和軟件程序設(shè)計(jì)，以賽促學(xué)，充分利用自動(dòng)分揀設(shè)備的教學(xué)價(jià)值，也為更高級(jí)別的技能賽項(xiàng)選拔人才。

同學(xué)們通過自動(dòng)分揀設(shè)備的實(shí)踐學(xué)習(xí)，編寫靈活多樣的PLC程序，并解決一些設(shè)備故障及硬件升級(jí)改造等問題，實(shí)踐能力得到很大提高。在今后的教學(xué)中，我們將根據(jù)實(shí)際需求，進(jìn)行設(shè)備局部硬件改造及軟件升級(jí)，不斷提高自動(dòng)分揀設(shè)備的教學(xué)應(yīng)用價(jià)值。