光机电一体化实训仿真编程软件的教学应用

　　近几年中职学校电子技术应用专业生源减少，这与专业设置、课程结构、教学模式等有很大的关系。目前，我校电子专业进行了改革和创新，为适应现代化企业对电子人才的需要，同时为了培养出企业所需的专门人才，将以前笼统的电子专业划分为几个专业方向，学生在中职二年级时可以根据社会需要结合自己的兴趣选择专业方向，进一步学习该专业方向的系统知识，这也是符合社会对职业划分越来越细的时代要求的。

　　一、中职设置机电一体化课程的必然性

　　光机电一体化是一门综合计算机技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的综合技术，是现代工业发展的必然趋势，应用范围愈来愈广。

　　机电一体化专业口径宽，适应范围很广，培养的学生将来可从事自动化生产线和机电设备的安装、调试、检修、维护、销售服务等专业技术工作。学生在校期间除了学习各种机械、电工电子、传感检测、控制技术等理论知识外，还可以参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，能充分体现重视技能培养的特点。目前全国各大工科院校几乎都开设有机电一体化课程，而中职引入机电一体化这个专业方向也势在必行。

　　二、光机电一体化仿真编程环境

　　中职学校所购买的光机电一体化实训装置集PLC、机械、电子、气动、传感、变频器、触摸屏及计算机技术为一体，虽然能为中职学生提供综合训练的模拟工程环境，但是系统性较强，对于十五六岁的学生来讲，学习起来还是非常吃力的，加之设备昂贵，数量配备不足，操作不当还会损坏设备，所以实际操作难以实现两人一台，学生学习效果不佳。

　　1、实施仿真编程的意义

　　光机电一体化实训装置的机械部件的安装教学并不难，只要学生巧用劲，即可装配得很好。难点在于编写适合工业控制要求的程序。为了让班级几十名学生均能动手练习编程，需要在机房去练习，这便使学生从空间上与实训设备分离开来了。如果编写的程序没有直观形象的场景模拟，学生的学习兴趣也难以保持，所以笔者在机房统一安装了三菱仿真学习软件MELSOFT FX TRAINER，不仅可以模拟PLC编程，还可以进行直观仿真演示，学生可以一边观看控制效果，一边修改程序，这种直观即时的方式帮助学生掌握编程方法，还大大提高了学生们的学习兴趣。

　　2、三菱仿真学习软件MELSOFT FX TRAINER

　　在电脑上安装好该软件之后，在开始菜单中找到MELSOFT FX TRAINER文件夹，单击此文件夹图标，在下拉菜单中单击FX-TRN-BEG-C，便打开了该软件。该软件主界面如下图所示。

　　打开之后，学生可登录用户名，根据难易程度分为六个类别层次：A让我们学习FX系列PLC、B让我们学习基本的、C轻松的练习、D初级挑战、E中级挑战和F高级挑战。每个层次包含3-6个具体项目，这样便于学生循序渐进的学习编程。该软件在使用中，有远程控制栏、培训屏幕（可收起）、梯形图程序区域、3D画面仿真、输入输出映像表、操作面板栏六部分。在远程控制栏，有正、俯和侧视三个按钮改变3D画面仿真的视觉角度。还配有复位按钮，例如，当一个部件在仿真中卡住时使用该按钮，便可复位整个动作。培训屏幕在写程序和检查动作时使用，按下“梯形图编辑”按钮，梯形图程序区域的元件由灰色变成黑色，即可在此编写PLC的程序，其主要操作基本和GX Developer、FX系列编程软件相同，学生根据培训屏幕上的提示编写程序，然后按下“PLC写入”按钮，程序即可仿真了。3D画面仿真根据程序模拟机械的动作来显示仿真画面，同时输入输出映像表通过LED显示虚拟PLC的输入/输出状态。操作面板则显示输入开关和输出灯，通过点击来操作开关，灯由PLC的输出来控制。

　　学生每次使用完并保存之后，再次登录可看见自己的培训记录，若完成了该项目的练习，将显示一个“good”的记号，并有完成次数的显示。

　　另外，该软件的仿真速度可以在“工具选项”中调节，如果学生觉得自己编程有难度，还可以参考“帮助”菜单下的“梯形图范例”。

　　三、仿真教学在PLC编程教学上的优点

　　仿真教学能在很大程度上弥补客观条件的不足，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生职业技能。在学生练习PLC编程时，利用三菱仿真学习软件MELSOFT FX TRAINER进行实训仿真，完全在电脑上仿真一个真实的工厂，通过控制的模拟实训器产生逼真的训练环境和操作环境，节约了实际实训室需要接线、调试的时间，而且可以避免接线错误造成的损坏和其他危险因素，从而也节约了设备的维护费用，而达到的训练目的是一样的。

　　1、提高课堂的教学效果

　　该仿真软件是独立操作的，学生置身于仿真环境中，必须开动脑筋认真分析问题，充分调动感觉、运动和思维，主动去解决问题，学生主观能动性的提高还能减轻教师的负担。另外，学生通过软件的评价功能了解每一次操作的正确性或合理性，都极大地提高了学习效率。

　　2、增强学生的专业认可度和归属感

　　学生在仿真训练过程中可充分了解所学知识的应用领域、应用前景等，为了学好机电一体化专业技术，在实践中遇到问题再去学理论，从而激发学习欲望和敬业精神，提高从事专业工作的积极性。

　　3、为学生提供了充分动手的机会

　　学生在训练过程中可以自己设置参数和模拟条件，并及时观看效果。由于所有的操作均不是现场实施，学生甚至可以设定各种事故及极限运行仿真，了解真实世界中无法实现的危险性操作。（作者单位：重庆市经贸中等专业学校）

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