plc編程課件

⑴ 學《可編程應用程序設計》課程有何感受

《可編程式控制制器》課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，而傳統教學採用對逐個指令進行講解為主，先講基本指令，再講功能指令。教學內容比較抽象，學生難以理解，教師雖然用心講授，但效果並不理想。為提高教學質量和實效，我校將體驗式教學法引入《可編程式控制制器》教學過程中，實施在課堂教學中設置情境，讓學生在教學情境中體驗可編程式控制制器的應用，在應用中學習相關指令和知識，從而大大提高學生學習主動性，以及獨立思考、獨立操作、技術創新等方面的能力。以《可編程式控制制器》教學案例為例，論述課堂教學中如何實施體驗式教學，從而實現課堂的高效性。
中國論文網 http://www.xzbu.com/9/view-5907809.htm
關鍵詞：情境；體驗；任務；探索；自主；認知
一、引言
可編程式控制制器簡稱PLC，是在硬接線邏輯控制技術和計算機技術的基礎上發展起來的，它將傳統的繼電器―接觸器控制技術與計算機技術、通信技術融為一體，具有功能性強大、環境適應性好、編程簡單、使用方便等優點。因此，在工業控制、機電一體化、改造傳統產業等方面得到廣泛的應用。為適應當前社會生產技術需求，許多職業類學校機電、數控等專業都開設了本課程。但由於本課程的理論性和實踐性都很強，傳統的教材和教法都從PLC結構、組成、原理開始介紹，再講授系統配置，接下來講述指令系統，最後以少數個案的分析結束。通過這種逐章講解的方法讓學生學習如此抽象的課程，其效果可想而知。如何更有效地讓學生掌握本課程的理論基礎和技能操作，我校在課程改革中推行體驗式教學，在教學過程中教師設置一個真實或虛擬的、富有啟發性的課堂情境，通過體驗情境，將教授內容滲透到具體案例中，引導學生在體驗PLC應用的同時，認識和接受教學知識點，化抽象為具體，根據課堂設置的任務，利用實驗實訓，指導學生所學內容應用到實例中，加強學生二次體驗。充分拓展學生學習思路，培養學生學習的自主性，切實獲得知識。
二、體驗式教學法的概述與含義
體驗式教學指在教學過程中為了達到既定的教學目的，從教學需要出發，引入、創造或創設與教學內容相適應的具體場景或氛圍，以引起學生的情感體驗，幫助學生迅速而正確地理解教學內容，強調學生的主動性，激發學生情感，讓學生親自去感知、領悟知識，並能在實踐中加以運用，是促進他們的心理機能全面和諧發展的一種教學方法。體驗式教學同樣適合於中職學校的《可編程式控制制器》課程教學。
在《可編程式控制制器》課程教學上，教師若脫離實際空洞地講解PLC的指令系統，要讓學生掌握全部指令基本不可能。比如：OMRON系列PLC微分指令部分，如果只告訴學生DIFU的功能是當邏輯條件從OFF到ON時，產生一個掃描周期的脈沖。DIFD的功能是當邏輯條件從ON到OFF時，產生一個掃描周期的脈沖，學生只能記住表象的理論，遇到實際應用時仍難以分辨。所以，先讓學生體驗微分指令在實際案例中的應用，讓他們感覺和體會指令的特點和用法。然後讓他們總結有幾種微分指令，用法有何不同，不同在哪裡等。這樣，不但讓學生有了直觀的認識，而且培養了學生學習的主動性，遇到問題就會自主思考。在這種「體驗、認識、再體驗、再認識」的過程中，通過體驗與認識的交互作用，促成學生行為和認知的統一。
三、《可編程式控制制器》體驗式課堂教學模式的實施
通常在《可編程式控制制器》的教材中都有很多經典的設計案例，在課堂中實施體驗式教學時可以以這些案例為基礎，創設情境，引導學生的思維。由於接近生產實際應用，容易引起學生的共鳴，再通過加深和拓展，進一步達到教學中的情感和認知培養目標。
1.創設情境，引入案例
運用體驗式教學法創設教學情境的方法有：
（1）利用多媒體課件、影音資料、動畫模擬真實環境引導學生從心理上參與「虛擬經歷」從而獲得感性的認識。
（2）直接讓學生動手操作，直觀感受，從行為上直接參與等。
電機正反轉控制線路是實際生產機械運動的典型控制線路，在實際生產中廣泛應用。因其電氣控制電路一般機電專業學生都已學過，且輸入輸出元器件較少，同時，其程序都由基本指令組成，最適合作為《可編程式控制制器》課程的入門教學案例。本文選擇機電專業學生都操作過的6140型普通車床主軸電路的PLC設計為情境案例，引入教學內容：
（1）播放普通車床6140、運料小車往返、貨運電梯等視頻，從學生熟悉的一些認識和經歷入手，讓學生分析這些控制線路的共同點―――電機正反轉控制。
（2）分別展示由接觸器―繼電器控制和PLC控制的電機正反轉線路板，並通電演示。讓學生討論分析PLC控制與接觸器―繼電器控制的不同之處，並提出問題：PLC替代了接觸器―繼電器控制的哪一部分。
（3）引出本堂課的教學內容――如何用PLC實現6140車床主軸正反轉。
2.案例引領，任務驅動，體驗探究
（1）案例分析體驗。根據電氣原理圖，如圖1所示，讓學生分組討論，完成6140車床主軸正反轉控制要求（表1）。
（2）教師引導設問，學生自主探索。先將PLC的主要設計步驟要求具體化，包括：輸入、輸出點的分配，PLC外部接線、編程設計、運行調試等環節。具體實施步驟如下：
任務一：根據控制電路要求，讓學生完成PLC控制的輸入輸出地址分配表，如表2所示（以OMRON型CPM1A系列PLC為例）。
根據輸入輸出地址分配表可知：PLC的I/O點數為3/2，共用到5點，本次任務重點讓學生掌握：
①PLC的輸入輸出寄存器通道和地址的概念
②讓學生理解接觸器―繼電器控制電路中的主控元件、執行元件與PLC輸入輸出的對應關系。
任務二：學習硬體接線，畫出PLC的I/O口接線圖（如圖2所示）。
學生根據接線圖完成PLC外部接線，在該過程中，學生較難理解的是輸入、輸出元器件與PLC I/O口如何形成迴路。為此，講解時要通過PPT等教學軟體展示PLC輸入輸出的等效電路，再通過學生動手完成接線，體驗和理解PLC I/O口的工作原理。
任務三：畫出電動機正反轉控制梯形圖與指令的編寫
教師在講解PLC梯形圖時，先通過PPT等教學軟體展示學生熟悉的電動機正反轉電氣原理圖，再因勢利導，鼓勵指導學生將其一步步轉化為PLC梯形圖（如圖3所示）。
3.總結領會，評價反饋，升華體驗
引導學生講述在本堂課的教學情境中的體驗，總結本堂課的知識點。
（1）PLC基本應用。
（2）PLC設計的步驟，從設計要求分析到PLC的輸入輸出地址分配到I/O口接線再到程序設計。
（3）重點掌握了梯形圖的繪制方法和基本指令
（4）OMRON系列PLC編程軟體的使用。
評價分為兩部分，一是通過自評表（如表3所示），量化考核，讓學生完成自評，二是教師對本堂課學生的學習狀態和效果進行點評，點評時應當在鼓勵和表揚學生的基礎上提出一些改進的建議。
通過學生的總結，教師可以了解到自己設計的情感和教學目標是否達成，此外，在每一項任務中可以讓學生記下自己不理解的問題，在總結時進行反饋，教師可給出時間讓學生提問，且由能夠理解的學生回答，實在解決不了的問題再由教師指導解決問題的方法，讓學生在課後思考、完成，充分給予學生自主思考和探索的空間，激發學生的學習熱情。
四、《可編程式控制制器》體驗式教學課堂中知識的拓展
在《可編程式控制制器》教學中，很多知識點可以在此情境案例的基礎設計上拓展延伸，只需要教師把握住拓展的知識量、拓展知識的前後聯系。比如定時器、計數器等功能指令，知識拓展只要將情境設置的控制要求提高，增加時間和技術控制等。
藉助體驗式教學手段，在情境案例中，實現教學目標的達成，教學知識點的滲透，讓學生在PLC實際應用的情境中體驗，在應用中學習探索，不僅有助於教師教授專業知識，同時也培養了學生自主學習，努力探索的專業精神。這就是體驗式教學的精髓，也是專業教學的至高目標。