PLC控制電動機啟動電路的組裝與調試項目化教學設計

摘要 PLC控制電動機啟動電路的組裝與調試實訓教學中，教師對學生開展分組項目化的教學，將電動機降壓啟動的理論知識融入實踐操作，采取“做中學、做中教”的教學理念，以任務驅動的模式重點培養學生電動機降壓啟動電路的組裝、調試和故障排查等方面的實踐技能。該項目教學中教師對學生完成嚴格、有效的實踐技能考核，從而為PLC更高層次實訓教學的開展打下良好的基礎。

關鍵詞 PLC 電動機降壓啟動 項目化 實訓教學

在工業自動化生產過程中，以PLC為核心的機電控制技術得到日益廣泛的應用。PLC控制電動機的降壓啟動以其良好的可靠性、安全性和電磁兼容性成為電動機啟動和運行的主要方式之一。

一、項目分析

該項目取材于高等職業技術教育“十二五”規劃教材《電氣控制與PLC技術應用》，教師為學生創設PLC控制機床主軸電動機降壓啟動的學習情景，引導學生自主學習，逐步實現PLC控制電動機完成Y-A降壓啟動。該項目8學時的實訓教學中，學生主要完成以下四項實訓任務（表1）。

二、學情分析與教學目標

本項目教學的授課對象是高職自動化專業二年級的學生，他們在機電控制領域思維敏捷，實際操作能力強.但相對來講電路基礎薄弱且PLC編程能力有待提高，因此教師采用增加實訓操作時間，將原理融入實踐的辦法開展教學，教師在實訓教學中確定如表2所示的教學目標（表略）。本次實訓教學的重點是PLC控制電動機降壓啟動電路的組裝與調試，難點則是故障線路的排查與檢修。

三、教學策略

為達成上述教學目標，教師采用仿真軟件，構建實訓平臺，搭建現場環境，完成實訓教學。與此同時，教師以師生互動的方式，利用PLC和低壓電器等實物完成實訓項目，重點培養學生的電路組裝、調試能力和故障線路的檢修能力。

四、實訓教學實施過程

（一）情景創設

為了引導學生思考PLC控制電動機降壓啟動的全過程，教師以視頻形式為學生創設PLC控制機床主軸電機降壓啟動的學習情景，引出項目教學內容。

（二）任務實施

1、任務一電路探究

通過視頻教程學生全面學習S7-200 PLC控制電動機完成降壓啟動的工作原理。在此，學生的電路識圖能力經考核合格后方可進入電路元件選型階段。

2、任務二元器件識別、檢測和分類

學生利用現場提供的檢測儀表，根據電動機的額定功率和相關安全生產指標正確選擇控制電路器件，進而生成PLC控制電動機降壓啟動電路所需元件的分類報表。

3、任務三 電路裝配與調試

（1）主電路和控制電路的裝配

學生通過操作仿真軟件，對主電路和控制電路完成虛擬布局和配線，充分掌握“合理布局，集中走線，規范配線”的實際操作要領。而后，學生回到實訓環境，嚴格按照電氣接線圖和安全生產操作規程完成電路的裝配。教師對學生全程的裝配工作進行指導，并對電動機繞組的接線形式進行嚴格檢查，合格后進入電動機調試運行階段。

（2）降壓啟動PLC程序的調試與運行

編程階段，學生根據項目控制要求，結合已經學過的PLC指令完成電動機降壓啟動梯形圖程序的編寫。程序編譯無誤后，下載至PLC，完成電動機Y-A降壓啟動。

4、任務四故障排查與檢修

在程序下載和調試過程中，如果出現故障，其原因多種多樣。學生打開故障排查電子手冊，按照提示由軟件到硬件，由控制電路到電源逐步對電路故障展開排查與檢修（表2）。

五、創新追求

本實訓項目采取“做中學、做中教”的教學理念，依托豐富的信息化教學手段，對學生開展分組項目化的教學。教師以任務驅動的模式將PLC控制電動機降壓啟動的原理和編程知識融入實踐操作，學生基本上掌握了PLC控制電動機降壓啟動電路的組裝、調試和故障排查的實踐技能，為今后PLC更高層次應用的學習打下了良好的基礎。