Thiết bị giảng dạy và thực hành các module chuyên môn nhằm đáp ứng đúng chương trình đào tạo và khả năng ứng dụng thực tế tại các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất là vấn đề rất quan trọng trong quá trình đào tạo nghề.

Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và đào tạo tay nghề của học sinh, sinh viên và đáp ứng nhu cầu thực tế của ngành điện tử công nghiệp, Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật công nghệ (Bộ Lao động - Thương binh và xã hội) đã thực hiện nghiên cứu đề tài “Thiết kế, chế tạo Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp” Mã số: CB2023-17 theo đơn đặt hàng của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ phục vụ quá trình nghiên cứu, học tập và rèn luyện kỹ năng thực hành PLC và mạng truyền thông công nghiệp cho học sinh, sinh viên xuyên suốt cả quá trình học tập về lập trình PLC, mạng truyền thông công nghiệp từ cơ bản đến nâng cao, từ sơ cấp nghề đến cao đẳng nghề và đào tạo chuyên sâu về PLC và mạng truyền thông công nghiệp.

Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệpBộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệp là sự lồng ghép, tổng hợp các giữa kiến thức và kỹ năng trong chương trình đào tạo. Vì vậy, Nhóm nghiên cứu đã kết hợp linh hoạt của các Module đơn lẻ ghép nối với chương trình điều khiển được lập trình và nạp vào PLC 1200 với nhiều ngôn ngữ lập trình LAD, STL, FBD. Thiết bị được thiết kế theo kiểu tích hợp trên cùng một giá thiết bị và ghép nối với nhau thông qua các cáp cắm nên rất linh hoạt và tiện lợi trong quá trình hình thành kỹ năng khi luyện tập và kiểm tra, sửa chữa, thay thế mà các thiết bị trong sản xuất, nhà máy không có hoặc chỉ thể hiện ở phạm vi hẹp.

Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệp được thiết kế với sự tích hợp các module với nhau đặt trên một giá thiết bị, đảm bảo tính khoa học, tính kinh tế, tính thẩm mỹ và đặc biệt mang tính ứng dụng thực tế rất cao và trực quan, tạo hứng thú trong quá trình truyền tải kiến thức và hình thành kỹ năng cho học sinh, sinh viên thông qua các module như: Module PLC 1200; Module Màn hình HMI KTP 700 BASIC; Module WIFI; Module Biến tần và Module ngoại vi.

Với chức năng trên, Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệp được dùng đào tạo xuyên suốt trong quá trình giảng dạy các mô đun về PLC, Mạng truyền thông công nghiệp từ cơ bản đến nâng cao cho các hệ đào tạo và các nghề: Điện tử công nghiệp; Điện công nghiệp và Cơ điện tử.

Ngoài ra còn được sử dụng cho việc luyện thi học sinh giỏi các cấp và chuyển giao, bồi dưỡng nâng cao năng lực cho giáo viên tại trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ về lập trình PLC và mạng truyền thông công nghiệp.

Các Module điều khiển, giao tiếp được thiết kế kiểu mở rộng nguồn tách rời sử dụng các giắc cắm kết nối linh hoạt giúp cho học sinh, sinh viên dễ quan sát, thao tác kỹ năng trong thực hành, ngoài các các bài tập riêng lẻ.

Theo từng chức năng thiết bị được ứng dụng làm các bài tập tổng hợp, bài tập theo yêu cầu của giáo viên. Module PLC 1200 có khả năng kết nối mở rộng qua các giắc cắm để lập trình điều khiển cho các hệ thống như: Cơ điện tử, hệ thống Điều khiển khí nén, thuỷ lực…

Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệp với chí phí giá thành rẻ, được chế tạo nhỏ gọn tích hợp trên một giá thiết bị dễ dàng vận chuyển trong giảng dạy và bảo quản thiết bị. Hơn thế nữa, việc bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa và thay thế cũng rất đơn giản và thuận tiện vì các mô đun được bố trí theo mô đun trên giá thiết bị. Ngoài ra các linh kiện bên trong mô đun hay hỏng dễ dàng kiểm tra sửa chữa và thay thế.

Mô đun Lập trình PLCHiện nay chương trình đào tạo nghề điện tử công nghiệp đã được thực hiện theo chương trình khung của Bộ Lao động - Thương binh và xã hội. Vấn đề đặt ra về thiết bị giảng dạy và thực hành các module chuyên môn sẽ đáp ứng đúng chương trình đào tạo và khả năng ứng dụng thực tế tại các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất phù hợp với thời đại công nghiệp 4.0 góp phần quan trọng trong quá trình đào tạo nghề.

Theo chương trình, mô đun Lập trình PLC với thời gian đào tạo là 90 giờ (Lý thuyết: 25 giờ; Thực hành: 59 giờ; Thi,  kiểm tra 6), gồm 3 bài: Lập trình các tập lệnh của dữ liệu; Lập trình các phép toán số của PLC; Lập trình và vận hành mô hình điều khiển bằng PLC, nên người học cần xác định được cấu trúc, ứng dụng của PLC trong công nghiệp, vận hành được các thiết bị và dây chuyền sản xuất dùng PLC đồng thời xác định được các nguyên nhân gây ra hư hỏng xảy ra trong thực tế. Sau khi học xong mô đun Lập trình PLC, người học cần đạt được các mục tiêu:

-       Phân tích được nguyên lý làm việc của hệ điều khiển lập trình PLC và so sánh được các ưu nhược điểm với các hệ thống điều khiển khác.

-       Lập được các bước lập trình, kết nối và điều khiển các mô đun và mô hình PLC ứng dụng.

-       Biết phòng tránh các lỗi thường gặp khi lập trình, kết nối và điều khiển chương trình PLC

-       Viết được chương trình trên phần mềm PLC để điều khiển các mô hình PLC ứng dụng.

-       Kết nối và nạp được chương trình từ máy tính đến các mô hình ứng dụng PLC.

-       Vận hành được mô hình ứng dụng PLC sau khi đã nạp chương trình vào PLC.

-       Phòng tránh và sửa chữa được các lỗi thường gặp khi viết chương trình, nạp chương trình và vận hành mô hình ứng dụng PLC

-       Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp.

-       Tự chịu trách nhiệm khi thực hiện các việc được giao.

Nghiên cứu này sẽ đư­ợc hoàn thành vào tháng 4/2024, các mục tiêu cơ bản đã đư­ợc thực hiện đầy đủ. Mặc dù còn những thiếu sót nhưng với kết quả đã đạt được cụ thể là đã hoàn thành việc “Thiết kế, chế tạo Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp”.

Có thể nói, đó là những thành công của Nhóm nghiên cứu triển khai thực hiện đề tài, các thành viên trong nhóm đã khai thác, vận dụng đư­ợc phần nào những thành tựu của tiến bộ khoa học công nghệ đặc biệt về lĩnh vực lập trình PLC và mạng truyền thông công nghiệp áp dụng vào quá trình đào tạo mô đun lập trình PLC, module lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp cho các cơ sở đào tạo nghề.

Đồng thời thiết bị cũng đã phát triển các module mở rộng để tiến tới lập trình và vận hành thiết bị qua mạng internet. Nhằm khai thác triệt để các trang thiết bị vào công việc đào tạo cũng như­ lĩnh vực sản xuất. Qua đó  thấy rằng sự liên quan giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ là rất cần thiết, quan trọng không thể tách rời. Vì vậy mọi lĩnh vực sản xuất cũng như­ đào tạo cần phát huy, ứng dụng khai thác triệt để nhằm mang lại hiệu quả cao nhất trong mọi lĩnh vực.

Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp đư­ợc nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành đào tạo theo chương trình đào tạo mô đun lập trình PLC và module lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp  của Nhà trường và đã đào tạo bồi dưỡng nâng cao trình độ cho các giáo viên tại khoa Điện tử điện lạnh và khoa điện. Đào tạo thí điểm khóa lập trình PLC và khóa lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp cho 20 sinh viên lớp Cao đẳng điện tử K16.

Để nâng cao khả năng khai thác với hiệu quả cao nhất, Bộ thực hành PLC phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp sử dụng trong việc giảng dạy, nghiên cứu học phần vi điều khiển, đặc biệt nghiên cứu các quy trình và giải thuật lập trình PLC và mạng truyền thông công nghiệp áp dụng vào trong thực tế trong các dây truyền điều khiển khí nén như hệ thống tay gắp, hệ thống khoan sản phẩm tự động.