機床PLC電氣控制實(shí)訓室,掌握PLC技術(shù)基本邏輯:上海碩博公司

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2023年12月8日

機床PLC電氣控制實(shí)訓室設備,機床PLC電氣控制實(shí)訓考核裝置

機床PLC電氣控制實(shí)訓室設備,機床PLC電氣控制實(shí)訓裝置

電氣控制與PLC技術(shù)"課程以項目教學(xué)為切入點(diǎn)，通過(guò)實(shí)訓教學(xué)，將電氣控制及PLC技術(shù)的軟、硬件知識融于各項目教學(xué)之中，經(jīng)過(guò)學(xué)習，可掌握PLC技術(shù)的基本邏輯、定時(shí)計數、順序控制、邏輯運算、通信及綜合應用等知識與技能。
《電氣控制與PLC技術(shù)》是一門(mén)技術(shù)性和實(shí)踐性很強的專(zhuān)業(yè)課程，也是機電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的核心課程。課程主要分五篇，即：電氣控制篇、公共基礎篇、基本技能篇、工程應用篇和S7-200基本應用篇。通過(guò)二十八個(gè)教學(xué)項目，分別講述了低壓電器基本知識，常用機床的電氣控制線(xiàn)路知識，典型機床控制線(xiàn)路分析，三菱FX2N和S7-200PLC工作原理，硬件結構，PLC軟件設計及工程應用知識。課程要求學(xué)生熟悉電氣控制系統的基本控制線(xiàn)路，具有電氣控制系統分析和設計的基本能力；掌握常用機床電氣控制線(xiàn)路的故障檢修方法；掌握可編程控制器原理及編程方法，具備一定的PLC程序設計和工程應用能力。本課程的突出特點(diǎn)是理論教學(xué)與工程訓練并重，硬件仿真與軟件仿真并用。將教材、教學(xué)參考書(shū)、多媒體課件、現代化實(shí)驗平臺、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等融為一體，應用多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等現代化教學(xué)手段，將課內講授和課外自主式學(xué)習有機結合，使教學(xué)內容互相滲透，突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養。注重教學(xué)內容、方法、實(shí)驗、技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)際相結合，培養學(xué)生掌握PLC技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要求理論必須與實(shí)際操作密切結合，強調專(zhuān)業(yè)知識的應用。本課程將項目教學(xué)引入課堂，以技能訓練為核心，突出學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng )新精神和綜合能力的培養與提高。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電力電子技術(shù)、自控技術(shù)和計算機技術(shù)日益成熟，新的控制方法層出不窮�？删幊绦蚩刂破�(PLC)應用技術(shù)和計算機控制技術(shù)在工業(yè)現場(chǎng)獲得廣泛應用，掌握好傳統電氣控制技術(shù)是學(xué)習和掌握PLC應用技術(shù)、計算機控制技術(shù)所必需的基礎。
本課程主要是以電動(dòng)機或其他執行電器為控制對象，系統學(xué)習電氣控制中常用的低壓電器、電氣控制（又稱(chēng)為繼電接觸器控制）的基本原理、線(xiàn)路及其設計方法，并通過(guò)學(xué)習可編程序控制器技術(shù)，從應用角度出發(fā)，培養學(xué)生對電氣控制系統分析和設計的基本能力。
通過(guò)對該課程的學(xué)習，讓學(xué)生掌握常用低壓電器的原理、選用原則，掌握電氣控制線(xiàn)路的基本規律、電氣控制系統的分析、設計方法；掌握可編程序控制器的基本指令、編程方法及其控制系統的設計等基本應用技術(shù)。
1.課堂教學(xué)環(huán)節是基礎和關(guān)鍵
為了全面提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，我們認真分析了本課程的結構特點(diǎn)和教學(xué)需求，圍繞著(zhù)激發(fā)興趣、提高質(zhì)量，主要從教學(xué)內容的選擇和組織、先進(jìn)的教學(xué)工具輔助教學(xué)的改革入手，實(shí)現課堂教學(xué)過(guò)程的整體優(yōu)化。
1.1 抓好課堂教學(xué)內容的選擇和組織
《電氣控制與可編程控制器》課程由“電氣控制技術(shù)”與“可編程序控制器”二部分組成，二部分之間既相互聯(lián)系，又相互獨立，二部分內容在工業(yè)現場(chǎng)都應用廣泛，二部分教學(xué)內容都顯得同樣重要。
“電氣控制”部分主要包括：基本的電氣元器件介紹，基本的電氣控制線(xiàn)路分析，傳統的復雜電氣控制線(xiàn)路分析與設計等內容。
“可編程序控制器”部分主要包括：可編程序控制器的接口電路，梯形圖、狀態(tài)轉移圖和應用指令的軟件編程，可編程序控制器在工程中的應用等內容。
本課程具有課時(shí)少但教學(xué)內容多的特點(diǎn)，課程教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握電氣控制線(xiàn)路的分析和設計。為了實(shí)現教學(xué)目的，我們緊緊圍繞著(zhù)抓基礎，學(xué)方法，重應用的科學(xué)教學(xué)法，抓好課堂教學(xué)內容的選擇和組織。
該門(mén)課程的基礎就是電器元件表示方法和選型、可編程序控制器的接口電路和軟件編程。這部分內容對學(xué)生學(xué)好該門(mén)課程至關(guān)重要，學(xué)生必須熟練掌握電器元件的圖形符號，文字符號，主要特點(diǎn)和元器件選型方法。因此在課堂教學(xué)中，我們對教材中使用到的元器件的工作原理、特點(diǎn)、圖形和文字符號盡可能詳細講解，對時(shí)間繼電器等較難理解的內容，盡量采用比喻法，比較法教學(xué)；介紹國家最新的圖形和文字符號國家標準；所有元器件圖形和文字符號都必須嚴格按國家標準做在作業(yè)本上；適當增加一些元器件選型的作業(yè)要求同學(xué)通過(guò)上網(wǎng)查詢(xún)企業(yè)資料來(lái)完成。
“學(xué)方法”就是教師深入研究教材內容，對電氣控制線(xiàn)路分析方法與設計方法進(jìn)行系統總結，在課堂上主要是傳授方法，讓學(xué)生牢固掌握方法，達到事半功倍的效果。
例如在教材“基本電氣控制線(xiàn)路的分析”教學(xué)過(guò)程中，我們總結出來(lái)的教學(xué)方法是對基本電氣控制線(xiàn)路的分析宜采用主回路要“記”，控制回路要“推”。因為基本的電氣控制線(xiàn)路總是由主回路和控制回路組成，如正反轉控制線(xiàn)路，三相籠形異步電動(dòng)機Y-△形降壓?jiǎn)?dòng)控制線(xiàn)路，三相籠形異步電動(dòng)機能耗制動(dòng)控制線(xiàn)路等�；镜目刂凭€(xiàn)路主回路并不多，每位同學(xué)必須記住不同主回路的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，以便一見(jiàn)到控制線(xiàn)路的主回路，就能判斷控制線(xiàn)路的功能�？刂苹芈穭t很多，控制回路宜“推”不宜“記”。推導的方法是首先找出控制回路的按鈕，然后用非常成熟的工作流程圖分析按鈕按下后，主回路的動(dòng)作結果就可以了。這樣的方法同學(xué)掌握起來(lái)比較輕松，極大地提高了同學(xué)們的學(xué)習積極性。
又例如在PLC教學(xué)過(guò)程，本課題組的老師在授課時(shí)不但重點(diǎn)講授與實(shí)驗室配套的三菱公司的PLC，而且抓住三菱公司PLC與其它公司PLC的共性進(jìn)行重點(diǎn)講解，以此來(lái)擴展學(xué)生的知識面，使學(xué)生不但掌握了三菱公司PLC的應用技術(shù)，同時(shí)也掌握了在國內廣泛使用的西門(mén)子、歐姆龍等其它公司PLC的應用技術(shù)，這樣的授課方式受到學(xué)生們的歡迎。
“重應用”就是教師將枯燥的理論知識與生動(dòng)的現實(shí)工程相結合，并且形象、逼真而且準確地反應出實(shí)際情景，是提高教學(xué)效果的一項重要方法。在“可編程序控制器”教學(xué)時(shí)，盡可能多的采用案例教學(xué)法。案例教學(xué)法能很好地創(chuàng )設一個(gè)模擬平臺，使學(xué)生們在實(shí)際的案例中得到接近于真實(shí)的訓練，這無(wú)疑是一種良好的教學(xué)方法。而在案例的選取上，應盡量做到知識性與實(shí)踐性、現實(shí)性的有機結合，使學(xué)生在虛擬的實(shí)踐條件下得到類(lèi)似于真實(shí)的實(shí)踐訓練，并從中掌握知識、應用理論、培養能力。
1.2 利用了先進(jìn)的教學(xué)工具努力提高教學(xué)質(zhì)量
“電氣控制部分”具有圖多，圖大的特點(diǎn)；三菱公司的FX系列產(chǎn)品有豐富的指令系統、強大的通信網(wǎng)絡(luò )功能、操作方便調試靈活的編程調試環(huán)境。而教師在課堂上使用“一支粉筆、一塊黑板”的教學(xué)方式對學(xué)生展現三菱公司FX系列產(chǎn)品的強大功能是相當困難的；在有限的教學(xué)時(shí)間內完成如此豐富教學(xué)內容也是不可能的。
因此，我們所有教師都使用多媒體教學(xué)方式講授《電氣控制與可編程控制器》課程，每次授課內容可達到傳統教學(xué)方式同等時(shí)間授課內容的兩倍以上，使授課質(zhì)量和效率得到了明顯提高：降低了教師課程教學(xué)勞動(dòng)強度和授課出錯率，使教師充分體驗到了多媒體教學(xué)方式的優(yōu)越性。學(xué)生在課堂上也被多媒體生動(dòng)活潑的展現方式所吸引，收到的良好的教學(xué)效果。使用多媒體教學(xué)方式可以把以前認為是難理解、難掌握的知識點(diǎn)讓學(xué)生在輕松愉快的氣氛中得到理解和掌握。
教學(xué)實(shí)踐表明多媒體教學(xué)也存在一些問(wèn)題，如知識點(diǎn)保留時(shí)間過(guò)短，學(xué)生無(wú)法記住這些知識點(diǎn)，學(xué)生無(wú)法做筆記等等。最好的方法還是黑板書(shū)寫(xiě)與多媒體有機結合，一些不易書(shū)寫(xiě)的圖形，表格，資料可以采用多媒體投影，一些重要的公式、定理及推導過(guò)程還是采用黑板書(shū)寫(xiě)效果好。
另外，實(shí)踐表明多媒體課件質(zhì)量對教學(xué)效果影響很大。
2.實(shí)驗環(huán)節是提高學(xué)生的素質(zhì)和綜合能力的重要途徑
本課程是實(shí)踐性很強的一門(mén)課程，實(shí)驗環(huán)節是提高學(xué)生的素質(zhì)和綜合能力的重要途徑。實(shí)驗教學(xué)最重要的是必須具備完善的實(shí)驗設備。
以自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)為例，以前由于實(shí)驗條件不具備，電氣控制部分實(shí)驗設備少，《電氣控制及PLC》電氣控制部分的實(shí)驗課安排一般是教師做演示性實(shí)驗或者全部安排做PLC部分實(shí)驗，實(shí)驗指導書(shū)也只有PLC實(shí)驗內容。PLC實(shí)驗指導書(shū)的內容也顯得過(guò)分陳舊，PLC實(shí)驗指導書(shū)的內容由廠(chǎng)家提供的資料翻印過(guò)來(lái)，都是驗證性實(shí)驗，需要更新。
上海碩博科教設備有限公司開(kāi)發(fā)了基于電工實(shí)驗平臺的三個(gè)實(shí)驗，三個(gè)實(shí)驗分別是：“三相異步電動(dòng)機的點(diǎn)動(dòng)和長(cháng)動(dòng)控制”、“三相異步電動(dòng)機星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制”、“三相異步電動(dòng)機反接制動(dòng)控制”。實(shí)驗項目的開(kāi)發(fā)成功，培養了學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也提高了設備利用率。
PLC部分實(shí)驗也進(jìn)行了深度開(kāi)發(fā)，保留部分基礎驗證性實(shí)驗，開(kāi)發(fā)了綜合性實(shí)驗。如“基于PLC的十字路口交通燈控制”“基于PLC的三相異步電動(dòng)機星-三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制”、“汽車(chē)轉向燈的控制系統設計”，這幾個(gè)實(shí)驗由老師給出題目后，允許學(xué)生自己設計硬件電路和采用較高級的狀態(tài)轉移圖軟件、應用指令軟件編程，老師只提供基本的梯形圖軟件作為參考。采用這樣的方式，把驗證性實(shí)驗改為了綜合性實(shí)驗，使學(xué)生的分析問(wèn)題能力和解決問(wèn)題的能力得到了加強。