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PLC联网技术引入电工实训教学的探索
摘要：电工实训教学是一门重要的实践课程，多年来在培养学生动手能力、工程实践能力及创新能力等方面发挥了重要作用。本文 介绍了北京信息科技大学电工实训教学的现状，着重分析了PLC实训教学情况及今后的发展方向，并提出在电工实训教学改革中，引入可编程序控制器联网技术综合训练的内容，以便更好地培养学生的操作技能，提高就业竞争力。
关键词：电工实训；教学改革；可编程序控制器联网技术
作者简介：宋晓娜（1978-），女，吉林长春人，北京信息科技大学机电实习中心，助理工程师，主要研究方向：电气控制与可编程 序控制器；郑军（1963-），男，北京人，北京信息科技大学机电实习中心主任，高级工程师，主要研究方向：机械电子工程、工程实训教学； 高宁（1955-），男，北京人，北京信息科技大学机电实习中心，高级实验师，主要研究方向：电气控制、电工实训教学。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学教改项目的研究成果。
电工实训教学是理工科院校的一个重要实践性教学环节，实训的主要目的是将学到的专业知识再带回到实际中，通过再认识的方法，将感性的和理性的专业知识融合起来，进行深层次的专业强化。目前，在高等院校实践教学环节中，较少涉及专业知识的工程应用，与工程训练存在着或多或少的差距。目前受金融危机的影响，高校学生就业压力越来越大，因此，有必要改变传统教学模式，对学生进行适当的实用技能培训，即在实践教学中，形成系统的工程训练体系并不断融入新的知识和技能的训练，使学生素质与社会需要相接轨，在就业竞争中增加优势。近年来，在高等院校加强实践教学改革的大环境下，北京信息科技大学电工实训教学也不断改变设备陈旧、技术落后的局面，在教学中引入了许多新型工业控制训练装置，例如PLC、传感器、气动装置、变频器等。其中，将 PLC引入电工实训教学是实践教学改革的一个重要趋势。PLC由于具有体积小、功能强、便于编程和联网，现已广泛应用于自动化的各个领域，因而逐渐成为理工科学生需要掌握的一项重要应用技术。高校开设PLC联网实训教学，对
于培养满足社会需要的具有较强 PLC应用能力的机电一体化专业学生显得十分必要和迫切。
一、北京信息科技大学 PLC实训教学现状
北京信息科技大学于1993 年开始对工科学生开展电工实训教学。多年的实践证明，电工实训能使学生开阔眼界、了解相关技术的发展前沿，培养学生的基本专业技能和对未知世界的探求精神，也是实现由学生向应用型人才角色转变的重要桥梁和纽带。2002年在电工实训教学中引入了 PLC技术综合应用的内容，主要采用PLC实验装置进行可编程序控制器实训教学，并在实训过程中强调 PLC的工程实用性，目的是使学生通过 PLC控制技术实训增强解决工程实际问题的能力。由于该项实训内容逻辑性和实践性较强，而大多数学生以前从未接触过 PLC，因此在内容安排上，采用了与继电控制系统相结合的教学模式，使学生先通过传统继电-接触器控制实训，理解继电器控制电路的原理、动作过程等，继而进行 PLC 实训，这样在内容层次上做到先易后难、逐步深入，使学生更易于了解 PLC编程软件的内部逻辑及其优于传统继电器控制系统的性能与特点，收到很好的效果。PLC实训教学课程的设置一般为：
1）继电接触器控制系统实训。通过该环节的训练，使学生
对传统控制系统有较全面的认识，能掌握各种低压电器的动作原理及结构、学会读懂电气控制原理图、能进行
典型电机控制电路的连接、按照控制要求进行控制电路的设计等。
2）（2）PLC应用实训。通过该环节的训练，使学生学会利
用PLC这一先进控制装置实现多种典型控制。教学包括
PLC的原理、功能和硬件结构的介绍，也包括编程软件的使用等入门知识。在此基础上，让学生在计算机上熟
悉编程指令并编制PLC 控制程序，在实验板上完成硬件
接线，最终调试好程序来实现各种控制，如：抢答器控
制、灯塔照明控制、霓虹灯控制、交通信号灯控制等。
为了加强实用性，还引入了相关PLC 实物教学模型，如：
电梯控制模型和机械手控制模型等。另外，还包括用PLC
直接驱动变频器实现变频调速控制等综合技能实训内
容。
在继电控制实训的基础上进行 PLC 实训的工程训练模式深受广大师生的欢迎，收到了很好的教学效果。通过实训，学生可以认识到由于传统的继电接触器采用的是固定接线方式实现控制，一旦生产过程或者控制方式有所变动，就得重新设计线路接线安装。而相对于传统的继电接触器控制，PLC用逻辑编程取代了硬接线逻辑，若要改变控制功能，只需改变软件指令即可。在教学中，通过对比，学生更容易理解 PLC的优势所在。而且，由于实验台的灵活性，学生能充分发挥主观能动性，寻找现实中的实例进行 PLC 控制系统的设计，达到真正学会并应用PLC的目的。
二、PLC 联网技术引入实训教学的迫切性
实践教学应该与科技发展水平和社会需求相适应，因此在教学中应该
不断总结经验并找出实训教学改革的方向，以进一步提高实训教学的效果。将PLC技术应用引入电工实训教学对于培养学生的工程实践能力和创新精神发挥了重要的作用。但随着社会生产实际中相关科学技术的不断发展和更新，目前，自动控制系统的发展趋势是由集中式控制向多级分布式控制方向发展。相应地，PLC 控制系统也将逐渐地从单机自动化向多机网络自动化发展，PLC领域的发展趋势已从单机控制逐步向更大规模的联网控制系统发展，而 PLC实训教学如果仅局限于PLC单机应用水平，则不能更好地反映工业应用的现状。因此，要求构成控制系统的PLC 具有通信及网络功能，各个 PLC之间以及PLC与计算机或其他控制设备之间能迅速、准确、及时[4] 为了适应这
地互通信息，以便能步调一致地进行控制和管理。种新情况，使学生了解并掌握新技术，有必要在可编程序控制器实训教学环节中引入联网可编程序控制器工程实训内容，使
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