《電氣控制與ｐｌｃ》理實一體化教學的分析與探討

2009-04-29 00:00:00葉麗君

中小企業管理與科技·下旬刊 2009年6期

摘要：本文針對《電氣控制與plc》目前在職業學校教學方面存在一些問題，提出了理實一體化教學方法，分析理實一體化教學的特點，對課程的性質、教學實驗、實踐環節和課時分配進行探討。

關鍵詞：電氣控制 plc 理實一體化課程

1 目前課程教學現狀分析

《電氣控制與plc》教學單元分為電氣控制技術和可編程控制器原理及應用兩部分。電氣控制技術內容的教學，使學生學會正確選擇和使用電氣設備，分析機械設備電氣控制原理，設計簡單設備電氣控制柜的原理圖、接線圖。可編程控制器原理及應用內容的教學，使學生掌握PLC對不同設備、不同程序的編程方法及編程技巧，認識PLC在邏輯控制編程的靈活性及優越性，為以后對PLC的高級應用打好基礎，為從事自動化行業的工作做好后盾。

但是，在實際教學過程中往往只注重理論知識學習，不注重設計和制造的工藝過程，也沒有將plc在電機、數控機床等設備的控制系統中的應用結合起來教學，對學生實踐能力的培養缺乏幫助。對于這門課程如果采用理實一體化教學，通過實驗和課程設計，使學生建立感性認識，更有利于課程學習和對所學內容作更進一步的深入研究。

2 理實一體化教學的特點

理論與實踐一體化教學法是職業學校專業教學中探索創新的一種教學方法，將有關專業設備和教學設備同置一室，將專業理論課與生產實習、畢業實習等實踐性教學環節重新分解、整合，安排在專業教室中進行教學。師生雙方共同在專業教室里邊教、邊學、邊做來完成某—教學任務。這種融理論教學、實踐教學為一體的教學方法，改變了傳統的理論和實踐相分離的做法，強調充分發揮教師的主導作用，將理論學習與實際訓練緊密結合起來，注重培養學生動手能力，突出教學內容和教學方法的應用性、綜合性、實踐性和先進性，利于全程構建素質和技能培養框架，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高教學質量。①教學應強調以學生發展為本，不僅關注學生掌握知識和技能的情況，還應關注學生獲得知識的途徑和方法，更要關注學生的情感態度和價值觀的形成。②教學應更多地考慮怎樣“教”才能促進“學”，教師重在指導學生學會學習，“教”是為“學”服務的。③學校應創設良好的教學環境，注重學習與探索的過程，理論與實踐的合一，知識與技能的滲透。④教學應創造更多的機會讓學生體驗生活，啟迪思維，挖掘潛能，開創研究性學習。

3 課程的性質與任務

《電氣控制與PLC》是電氣技術專業的一門重要專業課程。本課程性質是一門應用性很強的的課程，機械和電氣的配合關系越來越緊密，傳統的繼電—接觸器控制技術在日常生活中、各個生產領域里隨處可見。近年來，隨著我國科學技術的飛速發展，生產自動化程度日益提高，可編程控制器(PLC)在工業控制的各個領域得到了極為廣泛的應用。由于PLC具有可靠性高、抗干擾能力強、性價比高、編程簡單、使用方便等特點，已成為工業自動化控制的一種強有力的實用工具。本課程任務是：通過課堂講授和實踐教學，使學生熟悉電氣控制設備的基本構成，掌握電氣設備的基本原理和分析方法，學會正確選擇和使用電氣設備，具有一定的電氣控制線路設計能力，掌握PLC的梯形圖和編程語言，學會可編程控制器應用系統設計方法。

4 課程基本內容和教學要求

《電氣控制與PLC》課程基本內容分為電氣控制技術和可編程控制器原理及應用兩大部分。

電氣控制技術部分：①常用低壓電器介紹，要求學生掌握接觸器的選擇與應用，了解其它常用電器。②拖動系統基本控制電路，要求學生掌握電動機全壓起動控制電路；了解電動機起動、制動控制電路。③典型生產機械電氣控制系統，要求學生掌握車床電氣控制線路；熟悉其它電氣控制線路。④電氣控制系統設計，要求學生掌握簡單電氣控制電路圖和接線圖的設計方法；熟悉電氣控制系統設計的一般規律。

可編程控制器原理及應用部分(選擇三菱FX2N系列可編程序控制器為主要教學對象) ：①可編程控制器概述、構成原理，要求熟悉可編程控制器基本組成；了解可編程控制器工作原理。②FX2N系列PLC基本指令及編程方法，要求學生掌握基本指令的功能；熟悉基本指令的應用。③可編程控制器應用系統設計，要求學生通過可編程控制器應用舉例分析，掌握可編程控制器應用系統設計方法。

主要講授PLC的基本概念、基本結構及內部器件、PLC的編程方法和技巧。學生通過對本課程的學習，應具有一定的提出問題、分析問題、解決工業控制實際問題的能力。具體要求如下：①了解PLC的基本結構、工作原理；②掌握S7—200基本構成、內部元件及地址；③熟練掌握可編程控制器的基本指令系統和典型電路的編程，掌握可編程控制器的程序設計方法；④掌握功能圖的編程方法、熟悉功能指令的使用、程序設計；⑤掌握和了解可編程控制器的網絡和通訊原理，會編制簡單的通訊程序；⑥了解可編程控制器的實際應用程序的設計步驟和方法。

5 教學實驗及及實踐環節

教學實驗：實驗一：往返裝卸料小車的控制電路設計；實驗二：FX2控制的五層電梯自動控制系統程序設計。課程設計：基于PLC的四相步進電機控制。

5.1 步進電機的控制原理四相步進電機的控制要求：①能對四相步進電機的轉速進行控制；②可實現對四相步進電機的正反轉控制；③能對四相步進電機的步數進行控制。

5.2 PLC控制系統的設計步進電機控制的最大特點是開環控制，不需要反饋信號。因為步進電機的運動不產生旋轉量的誤差累積。選用三菱FX2—32MR PLC進行設計。

用PLC控制四相雙四拍步進電機的方法簡單易行，可靠性高。由于采用了PLC控制步進電機技術，所以改變控制參數相當方便，只需改變PLC程序中相應部分即可。對任何相數的步進電機都可以使用，在設計方法上簡單易行。

通過設計，培養學生可編程控制器的綜合應用能力，使學生對所學的知識進行一次綜合的應用，為以后從事相關的專業打下良好的基礎。

參考文獻：

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