電力拖動與PLC結合教學探討

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(nèi)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(chǎn)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(diào)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(nèi)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(chǎn)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。可編程控制PLC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。可以說《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(nèi)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(nèi)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(nèi)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。《電力拖動》與《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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