基于高职院校PLC实践课程的研究

王浩然

摘 要：PLC目前以其较高的可靠性和经济性成为了多数企业中自动控制设备的首选，尤其是S7-200系列PLC，因其应用范围较广，学习基础较简单，且与其他类型的PLC基础相通，易于扩展的特点，被许多高职院校应用于PLC的课程教学中。同时，PLC在高职院校电气专业的课程体系中具有较高的地位。而高职院校主要侧重培养学生的动手能力，这就使得PLC的实训课程尤为重要。但目前PLC实训课程还存在一定的问题，尤其是实训设备。

关键词：高职院校;PLC实践;S7-200

一、实训教学中存在的问题

（一）采购成本

目前，PLC的实训设备主要由国内几家大型的生产教学仪器，实训设备的企业提供。而采购这些实训设备的成本较高，使得实训设备有限，无法满足实训课每人一台设备的需求，这就使得实训教师被迫采取分组实训的方式进行实训教学，而采取这种方式的弊端，一是重复性的练习占用课时较多，二是部分同学产生投机心理，考核时往往只依靠组内学习较好的同学，从而使自已失去了独立思考，自主练习的学习能力，最后对PLC失去了兴趣，从而放弃了学习。

（二）设备老化

随着采购年限的增长及实训设备的反复使用，必然会出现设备老化，零件损坏的问题，而维修时间长，零件不易替换又成了实训课程的一大问题，在找厂家维修期间，使得原本实训设备不足的状况更加雪上加霜，增加了实训教学的难度，同时也增加了设备维护的成本。

（三）不易扩展

采购的实训设备是把PLC及一些常用的电器设备集成到一起的实训台，其中有固定的实训项目，在学生进行实训操作时，只要按照实训手册进行点对点的连线就可以了。这样往往局限了学生的想象空间，无法针对学习項目进行设备的选型及安装，并且当学生走上工作岗位时，也会因在校期间形成了思维定势而无法快速地转变。

二、改革方案

针对以上问题，我们对PLC实训设备进行了改造，并以S7-200系列PLC的基础知识，和从用人单位工作过程中提取的典型工作任务为依据，设计了实训模块。我们的实训平台主要以网孔板为载体，以S7-200PLC CPU226型为控制器，并加入输入输出模块及触摸屏。以网孔板为载体的好处就是，学生不再受实训台的局限，当其需要针对某一项目进行电气控制设计时，面对的是一块空白板面，可以通过自己的方案进行设备的选型，并安装，这样就锻炼了学生的设计能力。

（一）CPU模块

控制模块我们选取S7-200系列PLC，其CPU型号为226CN继电器型输出。其本身自带数字量输入点24个，输出点16个，可使学生完成大部分任务设计，同时，我们还配备了EM235模拟量扩展模块，和EM223数字量扩展模块，学生可针对方案设计自行选取扩展模块。

（二）输入模块

PLC的输入模块主要由键盘及各种传感器组成，键盘我们利用多个微动开关与洞洞板组成一个可通24V直流电源的键盘，学生在实训过程中，可直接将PLC输入端的连线接到洞洞板指定的接线柱上，这样利用键盘来做为PLC的输入，可大大节省实训空间，并且此类键盘成本较低。同时，此键盘也可做为电子产品设计与制作课程中的一项教学产品，这样就避免了因键盘损坏而无替代品的问题。

而传感器有多种类型，主要包括压力、温湿度、烟感等，学生可针对具体设计的项目进行自由的选取。

（三）输出模块

输出模块主要由指示灯、数码管电路板、变频器及相应的继电器和接触器组成。学生可根据教学项目的要求进行输出元件的选取、安装。如需设计十字路口的交通信号灯，学生可按设计方案选取指示灯、数码管电路板做为系统的输出单元，同时按需选取输入单元。在选取输出元件时，学生也会根据自已设计方案的要求，选取不同类型的输出元件，比如指示灯和数码管的工作电压。这样以实际为背景的工作过程，就避免了学生因机械化的接线而忽略设备选型的问题，从而也提高的学生分析问题的能力。

（四）触摸屏

触摸屏在PLC控制系统中占有相当重要的地位，也是PLC实训教学中必不可少的一个模块，如果遇到大型的电气控制系统需要数十数百个操作按钮，并需要随时显示机器运行中的大量数据的情况时，我们就可以通过触摸屏与PLC通讯来实现。触摸屏的加入可以更加直观、形象地展现出PLC的控制过程。学生可以在硬件连接的基础上，通过触摸屏与PLC建立联系，来控制电气设备的运行。

通过对PLC实训设备的改造，可以有效地降低成本，在实训课程中，可实现设备的最大利用化，同时因其电气元件都为独立的个体，当出现元件损坏时，也可自行更换，从而大大降低了维修的时间，触摸屏的加入以及这种发散式的实训平台，也提高了学生的学习兴趣，锻炼了动手能力，改变思维方式。

参考文献

[1] 李庆玲.《PLC》实训课教学改革研究[J].企业导报，2016（13）：32.

[2] 杨宝兰.谈PLC实训课教学[J].职业圈，2007（20）：157-158.

[3] 杨佳.浅谈如何提高PLC教学效果[J].科学咨询（科学管理），2013 （19） ：155-156.