戴文娟
摘 要:《電力拖動》與《可編程控制器PLC》是電氣類專業(yè)的兩門專業(yè)核心課程,結合兩門課程授課內容的相關性,針對傳統(tǒng)教學對兩門課程相近部分知識點,沒有一一對應,類比對比教學,學生沒有辦法將電力拖動里的繼電器實物與PLC程序里的“軟繼電器”對應起來,既難以理解電力拖動的控制線路,又難以想象PLC程序里“軟繼電器”的控制程序,無法保證知識的連貫性。而將此兩門課程結合在對比講授理論和實踐教學,對兩者結合教學的原因、優(yōu)勢、實施過程及教學效果進行分析探討。
關鍵詞:可編程控制PLC 電力拖動 教學相結合 教學探討
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)11(b)-0178-02
1 課程特點
1.1 《電力拖動》課程特點
電力拖動主要講如何用電力系統(tǒng)去帶動電機按照你想要的轉動方式去轉動。它是由電動機、傳動裝置、控制設備和生產機械四個基本部分組成。
電力拖動控制線路是以按鈕、熔斷器、開關、按觸器、繼電器等低壓器件為基礎的控制線路。學生在做電力拖動的接線之前,須看懂最基本的電路原理圖,知道原理圖的每個電氣符號對應實驗板上的哪個電氣元件,哪個圖示點對應著哪個實際接線點。實訓室有實物,學生通過拆裝很快就能認識其每個器件的結構和接線方式。但難點在于理解控制電路,控制電路常開、常閉按鈕,學生容易理解,但對復合按鈕,比如三相異步電動機的正反轉互鎖電路,涉及到常開常閉混為一體的按鈕,學生接受困難。如得電時,即按下按鈕,接觸器的某個常閉觸頭斷開,其相對應的常開觸頭就閉合,學生容易混淆;接線如果沒有遵守相關的規(guī)則,容易接錯,線路太多,不容易查找故障。據(jù)以往的教學經(jīng)驗,總結電力拖動的教學過程中學生普遍遇到的難題:識圖困難、電路理解困難、線路圖與實際元件對應不準確、接線混亂、不能獨立檢測和調試控制線路等。
1.2 《可編程控制器PLC》課程特點
隨著科學技術的發(fā)展,可編程序控制器即PLC代替繼電器控制系統(tǒng)成為工業(yè)自動化的重要組成部分。可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計。它采用可編程的存儲器,用來在其內部存儲、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。
控制電路變化了,繼電器電路就要更改,可能連原來的電路板都不能用了??删幊炭刂芇LC最大優(yōu)點就是電路不需要大范圍的改動就能適合大量的控制電路,重新編程,就能實現(xiàn)更改,PLC最開始就是用在需要頻繁更改控制電路的地方??梢哉f《可編程控制PLC技術》是在《電力拖動》基礎上的升級版,功能大大加強,節(jié)省更多的成本,只需要更改程序,程序里的“軟繼電器”就可以達到實物版繼電器的要求,實時在計算機上監(jiān)控程序的運行,查錯修改都十分的方便。但是離開《電力拖動》的學習,學生沒有辦法理解繼電器的動作原理,結構等。
2 兩門課程結合教學原因
顯而易見,傳統(tǒng)教學是先《電力拖動》教學,然后再《可編程序控制器PLC》教學。教學相隔時間長,知識的連貫性差,學生沒有辦法把兩門課的知識融會貫通,達不到理想的教學效果。因此,將《電力拖動》與《PLC》結合起來教學,更有利于學生對電氣自動化專業(yè)知識的學習和掌握。
3 兩門課程結合優(yōu)勢
將《電力拖動》與《可編程控制PLC》相關教學環(huán)節(jié)組成一個系統(tǒng),進行統(tǒng)一規(guī)劃、組合,加強了兩門課之間的內在聯(lián)系,又減少了不必要的重復,使課程設置更加精練,知識連貫性好,在了解繼電器電路連線繁雜,不易查錯的基礎上,更好地理解只要編寫一段程序就能達到連接很多繼電器的效果。
4 具體實施過程
如何化難為易,讓學生理解兩門課的理論內容,掌握電力拖動控制線路的安裝檢修,PLC的編程指令、PLC編程方法、I/0地址分配、外圍接線的連接、程序寫入與運行等,需要在實踐教學中不斷探索,嘗試更加有效地教學模式。
4.1 制訂相應的教學大綱
在教學中,將電力拖動和PLC兩門課程相近部分有機結合,以電力拖動教學為主,把PLC的內容結合進電力拖動教學,讓學生在電力拖動實訓中完成可編程序控制器應用的學習。
首先,將電力拖動同一電路與PLC的程序相結合教學。如分析實物接觸器的常開、常閉觸頭時與PLC中的常開、常閉觸點相比較,對應學習,有利于學生的理解。
其次,學習電力拖動的經(jīng)典電路時,如三相異步電動機的正反轉控制,順序控制,多地控制,Y一△降壓啟動控制,分析主電路與控制電路的控制要求和工作原理。在控制電路的分析過程中,把與PLC的外圍電路和梯形圖的程序編寫相結合,將控制電路改成梯形圖。將電力拖動經(jīng)典電路轉換成PLC梯形圖后,電力拖動和PLC的教學就緊密結合在一起,融會貫通,取得更好地教學效果。
4.2 《電力拖動》的實訓教學與《可編程控制器PLC》實訓教學相結合
舉個例子:三相異步電動機的正反轉實驗。
4.2.1 《電力拖動》部分實訓
如圖1,圖2所示三相異步電機動正反轉控制電路,學生以兩人一組為單位討論分析。并根據(jù)(圖1)三相異步電動機的正反轉的電路圖,連接出圖2所示的三相異步電動機的正反轉的接線(此圖學生連線有誤)。
觀察電力拖動實訓里,得出三相異步電動機的正反轉的實驗結果,并填下如下空格。(如表1)
4.2.2 《可編程控制PLC》部分設計
在PLC控制電路設計過程中,要完成以下幾步,由學生填寫。
(1) I/O地址分配表(如表2)。
(2)PLC接線圖。
根據(jù)I/O分配表格,畫出PLC接線圖。
(3)梯形圖。
觀察三相異步電動機正反轉的控制電路部分,把電路橫過來,讓學生根據(jù)圖5的控制電路圖對其硬件觸點進行轉化。方法就是對硬觸點進行軟化,可以得到如圖6所示的控制線路圖。
教師巡視指導,及時解疑釋難,引導學生積極探究、解決問題。最后得到如圖7所示的梯形圖程序。
4.3實踐操作并觀察現(xiàn)象
學生們可以得到與《電力拖動》三相異步電動機正反轉同樣的效果,融會貫通,對比兩者的優(yōu)劣。
5 兩門課程結合教學的教學效果
很多時候,學生會一直把實驗做完才放心。每每學生融會貫通這兩門課的知識之后,自己還會編寫程序多加一些額外的功能,倍感欣慰?!峨娏ν蟿印放c《可編程控制器PLC》相結合教學,激發(fā)了學生的學習興趣,增強了他們學好專業(yè)課的信心,因此,取得了很好地學習效果。
參考文獻
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