導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇變頻器實(shí)訓(xùn)總結(jié)，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

“學(xué)案設(shè)計(jì)”有助于明確教學(xué)目標(biāo)，著眼于激發(fā)學(xué)員興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)，能客觀評(píng)價(jià)和判斷教學(xué)效果，教學(xué)更符合教學(xué)規(guī)律，容易取得最優(yōu)教學(xué)效果。它的著眼點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)在于如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，如何引導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí)，習(xí)得能力，求得創(chuàng)新和發(fā)展。

我院自2014年試行開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)案設(shè)計(jì)已有3個(gè)學(xué)期，在這期間，我院把技師及高級(jí)技師的課題實(shí)訓(xùn)作為學(xué)案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，注重充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，注重引導(dǎo)學(xué)生直接參與并完成一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，以發(fā)揮其主體作用；注重用足夠時(shí)間和空間讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和發(fā)展。

以下內(nèi)容是我院在技師實(shí)訓(xùn)課題中的一份學(xué)案，以供同行一起探討實(shí)訓(xùn)課題學(xué)案設(shè)計(jì)的新方法與新途徑。

一、項(xiàng)目名稱

PLC、變頻器、組態(tài)軟件的綜合應(yīng)用（實(shí)訓(xùn)設(shè)備：天煌THMSRZ-1A）學(xué)案。

二、項(xiàng)目任務(wù)要求

南通技師學(xué)院技師實(shí)訓(xùn)課題皮帶傳送機(jī)的控制是由PLC控制變頻器完成的，要求皮帶傳送機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)，并且根據(jù)要求可對(duì)傳送帶進(jìn)行變頻調(diào)速。正反轉(zhuǎn)和調(diào)速可以直接通過(guò)觸摸屏TP277B控制完成。

三、任務(wù)要點(diǎn)

1.Winccflexible軟件的基本使用。

2.PLC控制變頻器的外部電路圖的繪制及接線。

3.PLC程序的編寫(xiě)。

4.變頻器參數(shù)的設(shè)置。

5.觸摸屏與變頻器PLC之間的通訊調(diào)試。

四、項(xiàng)目分解和實(shí)施

1.Winccflexible軟件的基本使用。

（1）建立連接要點(diǎn)：

①此項(xiàng)目是和______________________設(shè)備進(jìn)行連接；

②接口選擇為_(kāi)_____________________；波特率設(shè)置為_(kāi)_____________________；配置文設(shè)置為_(kāi)_____________________；

③主站地址設(shè)置為_(kāi)_____________________；從站地址設(shè)置為_(kāi)_____________________；

（2）建立變量要點(diǎn)：

①此項(xiàng)目需要建立______________________個(gè)變量。其中bool型變量有______________________個(gè)，word型變量有______________________個(gè)。

②變量1的作用為_(kāi)_____________________；變量2的作用為_(kāi)_____________________；變量3的作用為_(kāi)_____________________；變量4的作用為_(kāi)_____________________。

（3）建立畫(huà)面要點(diǎn)：

①主畫(huà)面建立，需要建立的按鈕有3個(gè)，分別為_(kāi)_____________________；______________________；______________________；

②退出系統(tǒng)的按鈕用來(lái)結(jié)束程序，采用函數(shù)是______________________；啟動(dòng)停止等按鈕按下所用函數(shù)是______________________；釋放所用函數(shù)是______________________；

③I/O域所連接的變量為_(kāi)_____________________；

2.PLC控制變頻器的外部電路的繪制。

查詢實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及變頻器手冊(cè)完成下列電路連接。

圖中端子STF的作用為_(kāi)_____________________；STR的作用為_(kāi)_____________________；端子2和5的作用為_(kāi)_____________________。

3.變頻器參數(shù)的設(shè)置。

查詢變頻器手冊(cè)分析項(xiàng)目要求，寫(xiě)出設(shè)定值和其功能。

設(shè)置要點(diǎn)：先將P79設(shè)置為_(kāi)_____________________，讓變頻器工作在PU模式下進(jìn)行其他參數(shù)設(shè)置。設(shè)置完P(guān)160為_(kāi)_____________________；之后才能設(shè)置P73為_(kāi)_____________________，最后將P79改為_(kāi)_____________________。

4.PLC程序的編寫(xiě)。

要點(diǎn)：（1）PLC程序與觸摸屏變量的對(duì)應(yīng)表：

篇2

一、項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)的劃分

在項(xiàng)目教學(xué)法中，學(xué)生是認(rèn)知的主體，教師是認(rèn)知的引導(dǎo)者。傳授什么，如何傳授，教學(xué)任務(wù)的劃分是項(xiàng)目教學(xué)法成敗的關(guān)鍵。筆者對(duì)變頻技術(shù)整個(gè)課程進(jìn)行篩選，整合成六個(gè)項(xiàng)目，在每個(gè)項(xiàng)目中設(shè)計(jì)3～5個(gè)精選的任務(wù)，按照其難易程度教學(xué)，力求符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，逐步提升。

項(xiàng)目一：變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)。任務(wù)一，變頻器的認(rèn)識(shí)；任務(wù)二，變頻器的組成、基本原理；任務(wù)三，變頻器的開(kāi)關(guān)器件；任務(wù)四，變頻器的控制方式。

項(xiàng)目二：變頻器的操作及參數(shù)設(shè)定。任務(wù)一，變頻器的操作與運(yùn)行；任務(wù)二，變頻器的給定功能；任務(wù)三，變頻器的各種參數(shù)及設(shè)定。

項(xiàng)目三：變頻器的常用控制功能。任務(wù)一，變頻器的基本控制；任務(wù)二，變頻器的多段速度控制電路；任務(wù)三，變頻器的工頻／變頻切換電路。

項(xiàng)目四：變頻器的工程應(yīng)用。任務(wù)一，恒壓供水；任務(wù)二，風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速；任務(wù)三，壓縮機(jī)的變頻調(diào)速；任務(wù)四，變頻器在生產(chǎn)線傳輸帶上的應(yīng)用；任務(wù)五，變頻器在電梯上的應(yīng)用。

項(xiàng)目五：變頻器的選用、安裝與維護(hù)。任務(wù)一，負(fù)載類型及拖動(dòng)系統(tǒng)與傳遞機(jī)構(gòu)；任務(wù)二，變頻器的選擇；任務(wù)三，變頻器的安裝、布線；任務(wù)四，變頻器的故障處理。

項(xiàng)目六：變頻器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。任務(wù)一，基本功能實(shí)訓(xùn)；任務(wù)二，多段速度控制；任務(wù)三，工頻／變頻切換運(yùn)行；任務(wù)四，變頻器的PLC控制實(shí)訓(xùn)。

二、項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程

1.項(xiàng)目教學(xué)準(zhǔn)備。在上課之前，教師應(yīng)該首先讓學(xué)生預(yù)習(xí)本項(xiàng)目應(yīng)用到的理論知識(shí)，并根據(jù)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況確定項(xiàng)目的難度和重難點(diǎn)；其次在上課之初，教師應(yīng)將學(xué)生工作任務(wù)單發(fā)給學(xué)生，提供必要的參考資料，讓學(xué)生明確本課時(shí)所要完成的任務(wù)和學(xué)習(xí)目的，并做好完成任務(wù)的相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備。

2.項(xiàng)目的決策和計(jì)劃。以3～4個(gè)學(xué)生建立一個(gè)項(xiàng)目小組，以小組為單位討論分析工作任務(wù)，明確項(xiàng)目的目的和要求，并根據(jù)要求合理分工，明確小組各個(gè)成員的任務(wù)并制定相應(yīng)的計(jì)劃，確定工作步驟；教師認(rèn)真審核學(xué)生制定的工作計(jì)劃，針對(duì)不同層次的學(xué)生做出必要的指導(dǎo)意見(jiàn)。

3.項(xiàng)目的實(shí)施。小組成員根據(jù)已經(jīng)制定好的工作步驟完成相應(yīng)的任務(wù)，在工作過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，通過(guò)對(duì)一個(gè)完整的項(xiàng)目的參與和活動(dòng)。充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，鍛煉學(xué)生在實(shí)踐中與其他同學(xué)協(xié)調(diào)、合作的互助能力和實(shí)際動(dòng)手操作能力。

4.項(xiàng)目的總結(jié)。項(xiàng)目完成之后，先由學(xué)生對(duì)自己本小組所做的工作進(jìn)行評(píng)定，包括項(xiàng)目的準(zhǔn)備及實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題和解決方法，對(duì)自己所負(fù)責(zé)工作的效果等方面進(jìn)行總結(jié)，然后小組之間進(jìn)行相互評(píng)定，最后指導(dǎo)教師在充分肯定學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)和成績(jī)?cè)u(píng)定。

三、項(xiàng)目教學(xué)的考核方法

篇3

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）08-0236-02

觸摸屏、PLC和變頻器融合實(shí)訓(xùn)在我院機(jī)電一體化教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)閱讀材料及有關(guān)技術(shù)資料，專門(mén)練習(xí)的內(nèi)容，要求和實(shí)施辦法， 需要在實(shí)習(xí)任務(wù)的總體實(shí)施計(jì)劃下，確定操作步驟與操作方法。首先要確定的總?cè)蝿?wù)和勞動(dòng)分工，再繪制電路原理圖和安裝控制線路，從而進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，觸摸屏顯示器，變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置等。具體的培訓(xùn)工具，設(shè)備的準(zhǔn)備，安裝和檢測(cè)方法，掌握為了安全操作，同時(shí)也為問(wèn)題的分析和選擇解決方案，列舉了多種實(shí)用的主題，為學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，制定相應(yīng)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)，優(yōu)化對(duì)學(xué)生的考核細(xì)則，能反映出學(xué)生實(shí)訓(xùn)真實(shí)的學(xué)習(xí)情況。

一、融合實(shí)訓(xùn)的目的要求

1.實(shí)訓(xùn)的目的。

PLC、觸摸屏、變頻器的融合實(shí)訓(xùn)，是我院在機(jī)電一體化和電氣自動(dòng)化的教學(xué)重點(diǎn)。是學(xué)生重點(diǎn)需學(xué)技術(shù)課程和專業(yè)課程，是將理論與實(shí)踐結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生能力，解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，在將來(lái)進(jìn)行必要的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合的重要一步，所以說(shuō)變頻器，觸摸屏和PLC綜合訓(xùn)練是基于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主要生產(chǎn)線中的應(yīng)用。

2.根據(jù)課題任務(wù)的系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)，硬件電路和控制程序的安裝的總體方案。

通過(guò)學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用技術(shù)，變頻技術(shù)，傳感器技術(shù)等方面的知識(shí)相結(jié)合，學(xué)生將把多門(mén)核心專業(yè)課融合起來(lái)學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合動(dòng)手能力和整體素質(zhì)。

二、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容及要求

要求學(xué)生理解，PLC控制，觸摸屏與變頻器的運(yùn)用基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)學(xué)習(xí)完成下面內(nèi)容：

1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

①明確控制系統(tǒng)、框圖繪制；②變頻器，觸摸屏和PLC，須選擇的對(duì)應(yīng)低壓電氣元件； ③設(shè)計(jì)繪制控制系統(tǒng)的電路原理圖；④設(shè)計(jì)控制柜的元件布局；⑤編寫(xiě)PLC控制流程及控制程序；⑥設(shè)置變頻器的控制參數(shù)；⑦設(shè)計(jì)觸摸屏的控制組態(tài)。

2.控制系統(tǒng)安裝和調(diào)試

①在控制柜進(jìn)行安裝及接線；②編寫(xiě)調(diào)試流程；③調(diào)試硬件電路和軟件程序。

三、實(shí)訓(xùn)的工作量

1.圖紙部分

①繪電路控制的系統(tǒng)原理圖 （需A3或A4圖紙一張）；②組件機(jī)柜方面的布局圖（一張A3或A4圖紙）；③控制流程 （A3或A4圖紙一張）；④調(diào)試流程（A3或A4圖紙一張）。

2.任務(wù)說(shuō)明指導(dǎo)

任務(wù)描述是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的培訓(xùn)和指導(dǎo)的敘述性描述，并應(yīng)包括下列內(nèi)容：

①題目和控制要求；②控制系統(tǒng)的整個(gè)方案分析、控制框圖；③硬件電路設(shè)計(jì)說(shuō)明；④ 觸摸屏、PLC、變頻器的相關(guān)參數(shù)配置的設(shè)計(jì)規(guī)范；⑤系統(tǒng)調(diào)試說(shuō)明；⑥總結(jié)。

四、考核內(nèi)容、考核方式、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

1.考核內(nèi)容：在學(xué)生接受培訓(xùn)的任務(wù)，必須先閱讀任務(wù)內(nèi)容，為了設(shè)計(jì)內(nèi)容和需要一個(gè)全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，及時(shí)對(duì)相關(guān)信息收集，然后按照步驟進(jìn)行，應(yīng)避免在沒(méi)有理解就動(dòng)手。

2.考核方法：在每一個(gè)已經(jīng)完成訓(xùn)練的學(xué)生，必須由教師評(píng)估。

3.考核評(píng)定：學(xué)生在完成所有的訓(xùn)練情況后，由學(xué)生統(tǒng)一完成一份系統(tǒng)的課題，導(dǎo)師據(jù)評(píng)估內(nèi)容評(píng)估學(xué)習(xí)掌握效果。

①控制箱中的多種電器元件的名稱、功能、選用；②控制電路的互鎖和自鎖環(huán)節(jié)；③PLC與變頻器的電路連接原理；④PLC程序的控制流程；⑤變頻器控制中，實(shí)現(xiàn)其功能關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置；⑥觸摸屏與PLC的通信及變量的連接；⑦控制的軟件程序以及硬件電路的匹配情況；⑧系統(tǒng)調(diào)試的要點(diǎn)。控制柜的安裝及接線情況。

4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

實(shí)訓(xùn)成績(jī)分為優(yōu)秀，良好，中，及格、不及格五個(gè)層次。各級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：

優(yōu)秀：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完整。按期完成任務(wù)。控制系統(tǒng)的思路方案正確可行，論證證據(jù)充分。控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，元件選擇完全正確的，安裝接線出來(lái)的控制柜美觀可靠，設(shè)計(jì)規(guī)范整潔有序、質(zhì)量可靠。能理解的考試和評(píng)估內(nèi)在意義，并完全地、 正確地回答問(wèn)題。

良好：實(shí)訓(xùn)任務(wù)按時(shí)完成且完整。任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案尚可，論證較好。硬件電路的設(shè)計(jì)合理方面，選用元器件恰當(dāng)。控制柜的安裝接線美觀可靠。圖紙光滑整潔，操作過(guò)程規(guī)范，繪圖質(zhì)量好。所評(píng)估的知識(shí)點(diǎn)的每一個(gè)部分，有很好地了解，評(píng)估時(shí)回答問(wèn)題正確全面。

中等：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容項(xiàng)目按時(shí)完成。編程及設(shè)定的參數(shù)等設(shè)計(jì)方案基本正確，論證一般。合理的硬件電路設(shè)計(jì)，選定的組件的正確。控制電氣柜的接線安裝可靠，整齊美觀。說(shuō)明書(shū)圖有資料較整潔、質(zhì)量尚好。考試時(shí)，較好地了解每個(gè)部分的考試的題目，提示可以正確地回答問(wèn)題。

及格：基本完成任務(wù)實(shí)訓(xùn)的規(guī)定內(nèi)容。設(shè)計(jì)沒(méi)有原則性的錯(cuò)誤，可靠的程序選擇與硬件控制柜安裝接線。規(guī)格和表面粗糙度，平均質(zhì)量一般，有一定的誤差，但在很大程度上符合主要部分的要求，評(píng)價(jià)列問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足，只能回答一些主要問(wèn)題。

不及格：內(nèi)容培訓(xùn)要求未能完成，有一個(gè)以上原則性的程序問(wèn)題、元件選擇錯(cuò)誤，硬件電路的設(shè)計(jì)和圖紙有重大的錯(cuò)誤，控制電氣線路柜的安裝接線不可靠。該評(píng)估點(diǎn)時(shí)，所列出的主要問(wèn)題無(wú)法通過(guò)提示答案來(lái)回答。如考試中發(fā)現(xiàn)有別人代作，取消參考的資格，并扣團(tuán)體分。

五、實(shí)訓(xùn)的參考題目

1.多泵切換恒壓供水系統(tǒng)

現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，水泵控制特點(diǎn)如下：

①用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制的切換。②手動(dòng)按鈕分別控制兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行、停止。 ③自動(dòng)切換中兩個(gè)異步變頻器控制，變頻器控制開(kāi)始與PLC，一分鐘的延遲，當(dāng)水壓力達(dá)到時(shí)將被限制。當(dāng)開(kāi)關(guān)操作，和變頻器控制的啟動(dòng)速度；壓力上升，當(dāng)壓力到最大延遲30秒時(shí)，升至水壓力到達(dá)上限時(shí)，電機(jī)M1停止；當(dāng)壓力低于下限和馬達(dá)的額定頻率50HZ， 1分鐘水壓力的下限延遲，換到工頻運(yùn)行的M2和M1，啟動(dòng)變頻器調(diào)速控制。如此反復(fù)使水壓恒定。停止時(shí)，電機(jī)M1和M2兩臺(tái)同時(shí)停機(jī)。 ④自動(dòng)控制時(shí)，采用觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)控制啟動(dòng)和停止，并能直接設(shè)置管道壓力值。

2.儲(chǔ)水器水位控制系統(tǒng)

在鍋爐和許多工業(yè)設(shè)備中，常采用部分供水系統(tǒng)。即是：泵用于泵水，將水被泵入（水塔，水箱）高的位置的儲(chǔ)水器，然后供水至低水位的用戶。

此時(shí)，水位控制原理：水能導(dǎo)電原理，取得信號(hào)的：當(dāng)兩根金屬棒都入水，它們之間是“接通”的；當(dāng)在兩個(gè)金屬棒，只有一個(gè)在水中，判斷為“關(guān)”。其中 1 桿用作公共接點(diǎn)，2，3，4 棒用來(lái)控制不同水位。

現(xiàn)在控制要求如下：

1）用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)的切換控制。

2）手動(dòng)按鈕分別實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、停止控制。

3）自動(dòng)過(guò)程控制中：通過(guò)變頻調(diào)速來(lái)減少泵水的速度實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

①使用正常時(shí)，水泵以較低轉(zhuǎn)速nL運(yùn)行，控制在3號(hào)棒LL1和4號(hào)棒LH的水位。 ②到用水高峰時(shí)間，供水水泵運(yùn)行低nL不足以補(bǔ)充供水，水位將低至第3號(hào)棒后LL1 ，還將繼續(xù)下降。所以，當(dāng)水位低于 2號(hào)LL2，泵轉(zhuǎn)速增加，提高至nH，以保障增加供水量，以防止水位繼續(xù)下降。③水位上升，至3號(hào)棒LL1以上時(shí)，經(jīng)適當(dāng)延時(shí)后，又可將轉(zhuǎn)速恢復(fù)，至低速nL運(yùn)行。 ④當(dāng)水位上升，到達(dá)上限水位LH時(shí)，則水泵斷電，停止供水。

4）自動(dòng)控制過(guò)程中，可以觸摸屏控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止，可直接顯示水位、水泵轉(zhuǎn)速。

六、融合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)踐小結(jié)

本文所采用的PLC、變頻器、觸摸屏的融合實(shí)訓(xùn)體系，在我院已成功地應(yīng)用于機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等專業(yè)的核心課程教學(xué)中，從教學(xué)效果來(lái)看，因教學(xué)中能調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，受到了廣大教師、學(xué)生的好評(píng)，教學(xué)效果是顯著的，是值得推廣的教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]周久艷等.《電氣時(shí)代》.2002年6期.《升、降速控制端的應(yīng)用電路》；

[2]李曜.《華章》.2012年18期.《基于PLC和觸摸屏的變頻器固定頻率調(diào)速設(shè)計(jì)》

[3]周智敏等.《機(jī)械制造》.2009年12期.《供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制》

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關(guān)鍵詞 ：設(shè)備維護(hù) 安裝順序 常見(jiàn)故障

在電子技術(shù)發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代其電路不斷地集成化。變頻器作為該領(lǐng)域的新產(chǎn)品被應(yīng)用到工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域是現(xiàn)代自動(dòng)化控制系統(tǒng)中不可缺少的一部分。因此在各類職業(yè)院校中都開(kāi)設(shè)了變頻器應(yīng)用課程。但是絕大部分學(xué)校講授的都是理論性知識(shí)，很少?gòu)膶?shí)操方面講授變頻器的應(yīng)用及維護(hù)。下面是筆者從幾年實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作中總結(jié)出的一些感悟。

一、變頻器連續(xù)運(yùn)行的環(huán)境要求

變頻器是典型的電子產(chǎn)品，內(nèi)部是由各種電子電路組成，在運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境溫度的要求比較高。

作為實(shí)習(xí)教學(xué)中使用的變頻器雖然不要求長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，但是其防護(hù)問(wèn)題不可忽視。在實(shí)習(xí)教學(xué)中為了提高變頻器的運(yùn)行能力，應(yīng)將其安裝在通風(fēng)、散熱條件比較好的位置并做好相應(yīng)的防護(hù)措施。如果在封閉的環(huán)境內(nèi)使用時(shí)應(yīng)安裝冷卻空調(diào)，保持環(huán)境溫度在50℃以下。

二、變頻器的保養(yǎng)及維護(hù)

變頻器在日常保養(yǎng)前要了解變頻器的基本組成原理及各部分的作用。在維護(hù)時(shí)首先要檢查變頻器外觀查看其各部分是否有松動(dòng)情況，再查看散熱元件是否有污垢。然后打開(kāi)變頻器面板端蓋，打開(kāi)前要確定變頻器處于停止?fàn)顟B(tài)。打開(kāi)后檢查各接線端子是否完好，如有松動(dòng)或損壞要及時(shí)接好確保安全運(yùn)行。

富士變頻器在運(yùn)行一段時(shí)間以后表面會(huì)有灰塵積累，為保證變頻器能夠正常運(yùn)行，一般要求連續(xù)運(yùn)行三個(gè)月左右需要除塵一次。除塵時(shí)要對(duì)變頻器散熱片（或底座）的進(jìn)、出風(fēng)口進(jìn)行處理。如果環(huán)境溫度比較高且比較潮濕要把變頻器的電路板和模塊上的灰塵清理一下。另外，對(duì)于大功率富士變頻器要做防腐處理對(duì)已擊穿的部分需要用絕緣板進(jìn)行絕緣隔離并檢查合格后再運(yùn)行。對(duì)于各模塊電路要進(jìn)行全面檢查，有損壞的要及時(shí)更換。并觀察電容器外觀，發(fā)現(xiàn)有膨脹變形的要更換同規(guī)格的電容器，更換后要進(jìn)行耐壓測(cè)試達(dá)到要求后再通電使用。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間未使用到的電容器要先進(jìn)行純化處理后在進(jìn)行更換。

三、變頻器的拆裝方法及維修

1.變頻器的拆裝順序

（1）關(guān)閉變頻器供電電源，并且LED顯示器完全熄滅風(fēng)扇停止工作。

（2）用十字旋具分別松開(kāi)蓋板上的螺釘，取下前蓋板螺釘握住蓋板上部卸下前蓋板。

（3）確定變頻器電容完全放電后，分別卸下主電路、控制電路端子上的接線。

（4）安裝時(shí)根據(jù)控制方式正確接線并按相反的循序完成安裝。

2.維修及要求

（1）準(zhǔn)備維修時(shí)所需要的工具。

（2）在維修前要做好維修時(shí)的防護(hù)工作，是為了保障維修時(shí)各電路模塊不被損壞。

（3）在測(cè)量電壓時(shí)為保證測(cè)量精度，要選用數(shù)字萬(wàn)用表。

（4）在維修前要詳細(xì)詢問(wèn)操作人員變頻器的故障現(xiàn)象。例如電源有無(wú)變化、負(fù)載有無(wú)變化及故障發(fā)生前外部環(huán)境有無(wú)變化等。

（5）根據(jù)觀察到的故障現(xiàn)象分析造成故障的原因，并確定維修方法和步驟。

（6）維修時(shí)確認(rèn)變頻器損壞的部分并分析恢復(fù)的可能性。

（7）根據(jù)損壞元件的實(shí)際位置，認(rèn)真分析電路工作原理并從中找到原因。

（8）確定檢修方案并進(jìn)行檢修。

四、變頻器常見(jiàn)故障

1.整流電路故障

變頻器中整流電路的損壞一般是由于輸入電壓突然變化或內(nèi)部電子電路發(fā)生短路所引起的。在處理時(shí)首先要檢查用戶電網(wǎng)情況。查看電網(wǎng)電壓是否正常，如果電網(wǎng)電壓正常再檢查周圍是否有對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)的用電設(shè)備。

2.逆變電路故障

逆變電路損壞一般是由于電源電纜線或電動(dòng)機(jī)的損壞引起的。在維修時(shí)要檢查電動(dòng)機(jī)及接線是否正確。如果是電動(dòng)機(jī)問(wèn)題要及時(shí)維修或更換電動(dòng)機(jī)。

3.通電后沒(méi)有顯示

當(dāng)變頻器通電后沒(méi)有顯示內(nèi)容，其一般是由于變頻器中的開(kāi)關(guān)電源電路損壞引起的。例如：變頻器的啟動(dòng)操作面板損壞或啟動(dòng)電阻損壞等。

4.通電后顯示欠電壓或過(guò)電壓

變頻器通電后顯示欠電壓或過(guò)電壓一般是由于變頻器電路板受潮或電路板元件老化所引起的。維修時(shí)要找出電壓檢測(cè)點(diǎn)確定損壞元件并更換損壞的電器元件。

5.通電后顯示接地短路或過(guò)電流。

變頻器通電后顯示接地短路或過(guò)電流，其一般是由于變頻器中的電流檢測(cè)電路損壞，例如：運(yùn)算放大電路或霍爾元件等損壞。

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機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程集合了氣壓技術(shù)、液壓技術(shù)、電機(jī)與電氣控制、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、PLC及其自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)課程，融合了實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)，是機(jī)電專業(yè)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)前的綜合課程。

對(duì)五年制高職教育而言，由于培養(yǎng)目標(biāo)定位在為企業(yè)培養(yǎng)高技能型人才上，通過(guò)機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升、職業(yè)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的發(fā)展，緊扣機(jī)電專業(yè)核心技術(shù)，即檢測(cè)、控制與執(zhí)行三大環(huán)節(jié)展開(kāi)，同時(shí)需具備一定的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

綜合實(shí)訓(xùn)課程建立在機(jī)電結(jié)合的基礎(chǔ)上，企業(yè)調(diào)查結(jié)果顯示，機(jī)電設(shè)備的控制很多都采用PLC作為控制系統(tǒng)。對(duì)機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程，選擇某生產(chǎn)流程的模擬控制系統(tǒng)為實(shí)訓(xùn)載體，通過(guò)模擬仿真控制，掌握生產(chǎn)崗位的控制技術(shù)，吳中中等專業(yè)學(xué)校選用了光機(jī)電一體化設(shè)備YL-235A自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)。

PLC在機(jī)電一體化設(shè)備教學(xué)中的應(yīng)用

1.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的功能

整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC控制，各個(gè)環(huán)節(jié)有序結(jié)合。該裝置配置了觸摸屏模塊、PLC、變頻器裝置、氣動(dòng)裝置、傳感器、氣動(dòng)機(jī)械手裝置、上料器、送料傳動(dòng)和分揀裝置等實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)。根據(jù)其特有的屬性，系統(tǒng)的控制部分采用觸摸屏模塊和PLC，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣動(dòng)電磁閥-氣缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動(dòng)裝置和變頻器控制步進(jìn)電機(jī)的傳送裝置，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置的模塊之間連接方式采用安全導(dǎo)線連接，以確保實(shí)訓(xùn)操作的安全。系統(tǒng)分三大模塊：

（1）送料機(jī)構(gòu)的控制

采用24 V直流減速電機(jī)，轉(zhuǎn)速6 r/min；用于驅(qū)動(dòng)放料轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，PLC通過(guò)輸入信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)行。

（2）機(jī)械手感應(yīng)機(jī)構(gòu)的控制

整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。機(jī)械手的動(dòng)作通過(guò)磁性開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)信號(hào)傳送給PLC，PLC根據(jù)內(nèi)部程序執(zhí)行發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁閥-氣缸完成機(jī)械手的動(dòng)作。

（3）物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)的控制

由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，PLC通過(guò)感應(yīng)信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào)給變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的傳送，通過(guò)傳感器感應(yīng)信號(hào)，使得PLC驅(qū)動(dòng)電磁閥-推料氣缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)物料分揀。

2.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方法

建立一個(gè)PLC控制系統(tǒng)，必須根據(jù)被控系統(tǒng)所要求的動(dòng)作，正確分配I/O口，綜合應(yīng)用順序功能圖，完成梯形圖的設(shè)計(jì)，達(dá)到所預(yù)定的動(dòng)作過(guò)程。

順序控制設(shè)計(jì)法是按照工藝要求，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。首先要根據(jù)工藝過(guò)程，畫(huà)出順序功能狀態(tài)圖，然后根據(jù)順序功能圖畫(huà)出梯形圖。

順序功能圖是描述控制系統(tǒng)控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，是描述控制系統(tǒng)控制過(guò)程的一種有力工具。利用順序功能圖的方法已經(jīng)成為控制梯形圖設(shè)計(jì)的主要方法。利用PLC的編程元素（如狀態(tài)寄存器S和輔助繼電器M）來(lái)代替各步。

順序功能圖由工步、有向線段、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作組成。順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)又分為三種：?jiǎn)涡蛄小⑦x擇序列和并行序列三種形式。如圖1所示：

3.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的教學(xué)方法

機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程采用項(xiàng)目、任務(wù)型教學(xué)，打破教材本身的框架，圍繞PLC課程在設(shè)備中的應(yīng)用展開(kāi)，將其分解成若干個(gè)小任務(wù)，結(jié)合實(shí)際操作，了解該設(shè)備所能完成的任務(wù)和工作流程，分析設(shè)備的硬件組成和各元件功能。通過(guò)實(shí)際拆裝、編程與調(diào)試、故障診斷、維修及保養(yǎng)等，掌握該設(shè)備的裝配、操作和維護(hù)的能力。

實(shí)訓(xùn)課程采取階段式訓(xùn)練，并將企業(yè)的6S管理融入教學(xué)過(guò)程中。

1.設(shè)備認(rèn)知，熟悉設(shè)備和設(shè)備元件，拆裝注意事項(xiàng)，安全用電等。

2.掌握知識(shí)，掌握設(shè)備需具備的理論知識(shí)和操作步驟，注意細(xì)節(jié)，融入平時(shí)所積累的操作經(jīng)驗(yàn)和訣竅等。

3.拆裝操作，結(jié)合企業(yè)實(shí)際操作要求，理解拆裝順序和要求，學(xué)會(huì)工具和儀器的使用，理解設(shè)備結(jié)構(gòu)和各部件之間的關(guān)系，達(dá)到一定的技能水平。

篇6

1.引入課題

近年來(lái)，隨著自動(dòng)化教學(xué)的深入以及學(xué)院大型綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備的增加，旋轉(zhuǎn)編碼器的使用已經(jīng)越來(lái)越多，而且編碼器與PLC、變頻器配合使用的情形在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中也日漸廣泛。因此，如何讓學(xué)生快速正確地掌握編碼器的使用，也成為我們實(shí)習(xí)教學(xué)的重要課題之一，過(guò)去對(duì)于旋轉(zhuǎn)編碼器的教學(xué)課時(shí)較少，多為分組了解，接線后觀察脈沖數(shù)，而我們的教科書(shū)對(duì)其使用也只是大概介紹，本文根據(jù)我院的實(shí)際情況，由淺至深介紹了如何自制教具，在實(shí)習(xí)教學(xué)中實(shí)施。

我院的PLC采用的是OMRON CP1H X40DR，為了配合綜合性的應(yīng)用，我們制作了一個(gè)小支架，以便固定旋轉(zhuǎn)編碼器，通過(guò)簡(jiǎn)單聯(lián)軸器與電機(jī)主軸連接，確保編碼器能隨電機(jī)運(yùn)動(dòng)，編碼器用來(lái)產(chǎn)生脈沖數(shù)，由PLC接收，然后根據(jù)要求控制變頻器的運(yùn)行。

在這里我結(jié)合我院近來(lái)開(kāi)展的一體化教學(xué)，對(duì)此課題進(jìn)行教學(xué)。

2.教學(xué)實(shí)例

2.1 提出任務(wù)

要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)指定方向上的運(yùn)行長(zhǎng)度控制，PLC控制變頻器運(yùn)行，變頻器帶動(dòng)電機(jī)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器采集脈沖信號(hào)，進(jìn)行判斷，超過(guò)給定脈沖的輸出錯(cuò)誤停止信號(hào)，否則輸出正常停止信號(hào)。

2.2 實(shí)施步驟

（1）分組

將班級(jí)分為A、B2組，選出組長(zhǎng)，組長(zhǎng)主要負(fù)責(zé)課題完成中的各項(xiàng)任務(wù)安排，以及匯總意見(jiàn)與教師溝通。

（2）任務(wù)開(kāi)始前的準(zhǔn)備

若在此時(shí)給出任務(wù)，讓學(xué)生自行摸索，學(xué)生有可能無(wú)法適應(yīng)這種授課模式，所以分組后，我還是結(jié)合課堂教學(xué)，將旋轉(zhuǎn)編碼器的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行介紹，并安排對(duì)單個(gè)編碼器進(jìn)行通電，安排學(xué)生進(jìn)行接線，并通過(guò)設(shè)定，在PLC內(nèi)存（計(jì)數(shù)器0當(dāng)前值存與A270、A271中）中觀察編碼器的輸出脈沖數(shù)。

（3）任務(wù)的提出

我對(duì)2組提出了采取不同的方法來(lái)完成任務(wù)，這么做的目的有三：其一，不同的要求，不會(huì)造成過(guò)去傳統(tǒng)課題完成過(guò)程中的弊端，即一人完成，全部都完成的狀況;其二，形成一定程度的競(jìng)賽態(tài)勢(shì)，有利于增進(jìn)學(xué)生們的興趣;其三，最主要是為了能讓2個(gè)組完成后，對(duì)產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以期更好地掌握旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用。

A組具體要求如下：

應(yīng)用目標(biāo)值比較來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器帶動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，啟動(dòng)信號(hào)由PLC給出，旋轉(zhuǎn)編碼器采集脈沖數(shù)達(dá)到4000，變頻器輸出低速信號(hào)，當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到5000時(shí)變頻器輸出停車信號(hào)，停車后檢查停車位置，若5000<脈沖數(shù)<5500則停車位置正常，正常停車指示燈亮，如果脈沖數(shù)超過(guò)5500，錯(cuò)誤停車位置輸出。

B組要求如下：

范圍值比較產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷任務(wù)。當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到3000時(shí)，減速，當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到3500時(shí)，停車，檢測(cè)此時(shí)當(dāng)前值，當(dāng)脈沖數(shù)在3500和3550之間時(shí)，正常停車位置輸出，如果脈沖數(shù)達(dá)到3550，錯(cuò)誤停車位置輸出。

（4）任務(wù)的實(shí)施

由組長(zhǎng)自行安排組員的分工。

按照備料清單領(lǐng)取需要的設(shè)備材料查找資料按照要求，進(jìn)行接線針對(duì)任務(wù)，設(shè)計(jì)程序通電，試車，觀察結(jié)果。

設(shè)備配置：對(duì)我校已有設(shè)備稍加改制

PLC：OMRON CP1H 40DR、變頻器：三菱 E740 0.75K、旋轉(zhuǎn)編碼器：OMRON E6B2CWZ6C、電機(jī)：三相交流 0.8KW、開(kāi)關(guān)電源：DC24V

（5）比較：

為了方便比較，對(duì)于A、B兩組，均采用統(tǒng)一的I/O分配表，統(tǒng)一的接線圖。

（6）任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的思考：

對(duì)于A組同學(xué)，采用的是對(duì)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值進(jìn)行比較的方法，故較容易實(shí)現(xiàn);對(duì)于B組同學(xué)，需要用到比較表登錄指令CTBL，產(chǎn)生中斷，來(lái)執(zhí)行不同的任務(wù)，故要先對(duì)此先進(jìn)行學(xué)習(xí)，這對(duì)B組組長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@些知識(shí)事先沒(méi)有教過(guò)，他們采取三種方式來(lái)共同解決 ：查閱教材、編程手冊(cè) ; 利用教師機(jī)上網(wǎng)，查閱相關(guān)資料;同學(xué)們自己探討并向老師請(qǐng)教

（7）任務(wù)完成后的總結(jié)：

在2組都完成任務(wù)后，由組長(zhǎng)安排各自組員對(duì)在完成任務(wù)的過(guò)程中，出現(xiàn)的哪些問(wèn)題，如何解決的這些問(wèn)題，以及在此過(guò)程中要注意那些問(wèn)題，進(jìn)行總結(jié)，總結(jié)后匯總給老師。經(jīng)過(guò)大家的總結(jié)，歸納出以下幾點(diǎn)：

A.編碼器的接線：編碼器的輸出方式，NPN型與PNP型在接線上有不同。

B.對(duì)應(yīng)于PLC不同計(jì)數(shù)器，接入輸入點(diǎn)不同。

C.PLC設(shè)置完成后，必須重新上電一次，才能確認(rèn)設(shè)置，傳送對(duì)話框中除了勾選主程序外還要勾選設(shè)置。

D.觀察PLC輸入點(diǎn)的指示燈是否交替閃爍，可以判斷編碼器的接線是否有誤。

E.當(dāng)機(jī)器執(zhí)行完一次操作，停車后，進(jìn)行第二次操作前，由于高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值仍然保存在寄存器中，因此要對(duì)的當(dāng)前值進(jìn)行復(fù)位。

F.OMRON E6B2-CWZ6C的分辨率為600P/R，也就是說(shuō)編碼器旋轉(zhuǎn)一周，輸出脈沖數(shù)為600個(gè)，當(dāng)采用不同輸入方式，其輸出的的脈沖數(shù)不同，如：選相位差輸入，高速計(jì)數(shù)器以4倍頻的方式接收脈沖，這樣旋轉(zhuǎn)一周，輸出脈沖數(shù)達(dá)到2400個(gè)。

（8）任務(wù)完成后的深入探究：

A組的設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障停車的報(bào)警，而B(niǎo)組的設(shè)備基本上不會(huì)發(fā)出報(bào)警，而且A組的報(bào)警檢測(cè)范圍（5000―5500）比B組的報(bào)警檢測(cè)范圍（3500―3550）要大的多，為何反而還經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)警呢。這時(shí)候，老師再根據(jù)情況，將問(wèn)題的所在，給大家一個(gè)完整的解釋：這是因?yàn)锳組采用從目標(biāo)值比較到PLC輸出，要經(jīng)過(guò)一個(gè)掃描周期，在這個(gè)掃描周期中可能編碼器又輸出了若干脈沖，而B(niǎo)組采用中斷任務(wù)的方式，則達(dá)到目標(biāo)值后，PLC立刻輸出，高速處理的執(zhí)行跟掃描時(shí)間無(wú)關(guān)，因此動(dòng)作更加及時(shí)，造成丟失脈沖也少。

3.總結(jié)

上述例子通過(guò)高速計(jì)數(shù)器與目標(biāo)值進(jìn)行比較，達(dá)到相應(yīng)的功能，通過(guò)此例的綜合應(yīng)用，將編碼器、PLC、變頻器結(jié)合使用，掌握了計(jì)數(shù)器的使用的同時(shí)，也復(fù)習(xí)了PLC、與變頻器的相關(guān)知識(shí)，讓三者結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能，更加貼近生產(chǎn)實(shí)際，也能更加提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

同時(shí)嘗試采用了一體化教學(xué)的方式，對(duì)于教師和學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一次新的嘗試，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)換了角色，由“填鴨式”改為“引導(dǎo)式”，學(xué)生由“被動(dòng)接受式”改為“主動(dòng)學(xué)習(xí)式”，角色的轉(zhuǎn)換，特別是學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換，讓課堂充滿生機(jī)。對(duì)于組長(zhǎng)，鍛煉了其組織、協(xié)調(diào)能力，而且不同的課題可以委任不同的組長(zhǎng)，讓大多數(shù)同學(xué)能夠得到鍛煉;對(duì)于組員，則增加了協(xié)調(diào)配合的機(jī)會(huì)。

參考文獻(xiàn)

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【中圖分類號(hào)】G　【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）09C-0061-02

數(shù)控機(jī)床電氣控制是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，并訓(xùn)練數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)安裝調(diào)試的基本能力。以往的教學(xué)實(shí)踐證明，大部分高職學(xué)生不擅長(zhǎng)抽象思維和演繹式為主的學(xué)習(xí)方式。知識(shí)傳授式的教學(xué)模式不僅難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于訓(xùn)練學(xué)生的綜合職業(yè)能力，導(dǎo)致學(xué)生的總體學(xué)習(xí)效果不佳，因此我們必須進(jìn)行教學(xué)模式改革。面對(duì)形象思維強(qiáng)于邏輯思維的高職學(xué)生，應(yīng)以真實(shí)的“工作項(xiàng)目”為載體，采用“行動(dòng)導(dǎo)向”方法引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)際的工作任務(wù)，通過(guò)完成任務(wù)的行動(dòng)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力的有效培養(yǎng)。

一、課程改革的背景

以廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例。該院實(shí)訓(xùn)中心擁有20多臺(tái)數(shù)控機(jī)床，既有近年新購(gòu)的設(shè)備，也有服役了10多年的老設(shè)備。其中3臺(tái)于1999年購(gòu)進(jìn)的數(shù)控車床經(jīng)過(guò)多年使用，數(shù)控系統(tǒng)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，并且無(wú)法找到配件，導(dǎo)致機(jī)床已經(jīng)不能工作。為了保證數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常進(jìn)行，并節(jié)約設(shè)備經(jīng)費(fèi)，學(xué)校決定對(duì)這3臺(tái)數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。該院數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教師曾多次參與企業(yè)的數(shù)控機(jī)床改造與維修項(xiàng)目，在工作中積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此有能力完成此次數(shù)控車床的升級(jí)改造任務(wù)。本次機(jī)床改造項(xiàng)目也為推進(jìn)數(shù)控機(jī)床電氣控制課程改革提供了一條道路，即以機(jī)床改造項(xiàng)目為載體，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控車床電氣系統(tǒng)的升級(jí)改造，訓(xùn)練數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試能力。下面對(duì)該課程的教學(xué)改革做一些總結(jié)和探討。

二、課程教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）確定課程教學(xué)內(nèi)容

本次改造選用廣州數(shù)控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSK980TB系統(tǒng)替換原有KENT-10T數(shù)控系統(tǒng)，并更換新的交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置，僅保留原機(jī)床的主軸電機(jī)和電動(dòng)刀架。因此數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)要根據(jù)GSK980TB的要求進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和安裝，要通過(guò)教學(xué)過(guò)程由學(xué)生來(lái)完成機(jī)床的改造任務(wù)，達(dá)到預(yù)定的功能要求。

學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作，因此根據(jù)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)改造的工作過(guò)程，將課程的教學(xué)過(guò)程劃分為三個(gè)階段：電氣系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)安裝和機(jī)床功能調(diào)試。每個(gè)階段又可以劃分若干個(gè)工作步驟（見(jiàn)表1），每個(gè)工作步驟作為一個(gè)工作任務(wù)由教師指導(dǎo)學(xué)生來(lái)完成。

在電氣系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)階段，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求指導(dǎo)學(xué)生分步完成數(shù)控車床各項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中逐步展開(kāi)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)。例如在主軸功能設(shè)計(jì)中引入變頻器的應(yīng)用知識(shí)，在坐標(biāo)軸功能設(shè)計(jì)中引入伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。讓每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有一個(gè)任務(wù)作為載體，學(xué)生通過(guò)完成工作任務(wù)的過(guò)程，既能明確學(xué)習(xí)的目的，又能訓(xùn)練數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，并掌握相關(guān)的應(yīng)用知識(shí)。在電氣系統(tǒng)安裝階段，訓(xùn)練學(xué)生繪制電氣系統(tǒng)安裝接線圖的能力，掌握電器設(shè)備安裝、接線的工藝知識(shí)。在機(jī)床功能調(diào)試階段，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床通電調(diào)試的步驟和系統(tǒng)參數(shù)的功能，訓(xùn)練根據(jù)機(jī)床性能要求正確設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的能力。

（二）教學(xué)過(guò)程的組織方式

教學(xué)過(guò)程的組織要以學(xué)生為主體，必須讓學(xué)生在課堂上充分行動(dòng)起來(lái)，不是被動(dòng)接受知識(shí)，也不是看老師表演。在知識(shí)傳授式教學(xué)過(guò)程中，教師的角色好比是“演員”，學(xué)生的角色就像是“觀眾”；而行動(dòng)導(dǎo)向式教學(xué)要求將兩者的地位進(jìn)行提升，學(xué)生升格為“演員”，教師升格為“導(dǎo)演”。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過(guò)程，學(xué)生通過(guò)主動(dòng)和全面的學(xué)習(xí)，達(dá)到腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的統(tǒng)一。應(yīng)按照“完整行動(dòng)模式”組織教學(xué)，盡可能要求學(xué)生獨(dú)立獲取信息，獨(dú)立制訂計(jì)劃，獨(dú)立決策，獨(dú)立實(shí)施，獨(dú)立檢查和評(píng)估，經(jīng)歷完整的工作過(guò)程。

以主軸設(shè)計(jì)任務(wù)為例，本次改造的數(shù)控車床主軸采用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制，因此主軸功能設(shè)計(jì)要解決CNC、變頻器和主軸電機(jī)之間的電路連接以及變頻器參數(shù)設(shè)置的問(wèn)題。“主軸功能設(shè)計(jì)”工作任務(wù)的教學(xué)組織過(guò)程如下：第一，教師用實(shí)訓(xùn)設(shè)備演示數(shù)控系統(tǒng)對(duì)主軸電機(jī)的控制過(guò)程，學(xué)生總結(jié)主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，通過(guò)銘牌了解主軸電機(jī)的類型。第二，學(xué)生在教材中找出異步電機(jī)轉(zhuǎn)速公式，討論異步電機(jī)調(diào)速方法，得出異步電機(jī)可以通過(guò)改變電源頻率的方式進(jìn)行調(diào)速的結(jié)論。第三，教師指導(dǎo)學(xué)生操作變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)轉(zhuǎn)速，使學(xué)生了解變頻器的功能。第四，教師介紹變頻器外部接口的功能，講解變頻器基本工作原理。第五，教師指導(dǎo)學(xué)生操作CNC控制變頻器工作，同時(shí)測(cè)量模擬量輸入端子的電壓值，通過(guò)電壓值與頻率值的比較理解CNC與變頻器信號(hào)接口的功能。第六，學(xué)生設(shè)計(jì)CNC、變頻器和主軸電機(jī)之間的電氣連接圖，教師進(jìn)行講評(píng)。第七，教師介紹變頻器常用參數(shù)設(shè)置方法，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)置參數(shù)并觀察變頻器運(yùn)行狀態(tài)的變化。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成上述幾個(gè)步驟的工作后，不僅訓(xùn)練了變頻主軸電氣線路的設(shè)計(jì)能力，還掌握了變頻器的應(yīng)用知識(shí)。

分組教學(xué)是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)順利實(shí)施的一個(gè)重要手段。如果不進(jìn)行分組教學(xué)，一個(gè)教師在面對(duì)幾十個(gè)學(xué)生時(shí)，必然造成監(jiān)管不到位的情況，同時(shí)也不能有效的培養(yǎng)學(xué)生的溝通、交流與協(xié)作的能力。可將一個(gè)40人的班級(jí)劃分成8個(gè)小組，以小組作為直接的教學(xué)對(duì)象。每個(gè)教學(xué)任務(wù)的完成都需要學(xué)生進(jìn)行小組討論、實(shí)施，并以小組為單位提交成果。分組教學(xué)有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，能有效提高教學(xué)效率，分組后教師的指導(dǎo)對(duì)象由40個(gè)減少為8個(gè)，教師能更有效的指導(dǎo)每個(gè)小組的學(xué)習(xí)過(guò)程。第二，能鍛煉學(xué)生的合作能力、溝通交流與協(xié)商能力。第三，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，形成集思廣益，相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短的學(xué)習(xí)氛圍。在分組的時(shí)候要注意均衡每個(gè)小組成員能力，要讓先進(jìn)學(xué)生與后進(jìn)學(xué)生搭配，男生與女生搭配，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)行動(dòng)的積極性。

（三）課程考核方式

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職高物理學(xué)知識(shí)的普及離不開(kāi)物理的系統(tǒng)教學(xué)，目前還沒(méi)有專業(yè)的物理學(xué)教學(xué)，應(yīng)用于職高物理的教學(xué)方法和教學(xué)形式還有進(jìn)一步的探討、改革與完善。物理這門(mén)學(xué)科本身就與其他學(xué)科有著較大的區(qū)別，所以在教學(xué)方法和教學(xué)形式上應(yīng)該依據(jù)該學(xué)科的自身特點(diǎn)，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法與形式。

一、引導(dǎo)文及引導(dǎo)文教學(xué)法的內(nèi)涵與特征

引導(dǎo)文就是工作指導(dǎo)文件或指導(dǎo)書(shū)，在指導(dǎo)中通過(guò)借助引導(dǎo)性問(wèn)題，結(jié)構(gòu)化的處理學(xué)習(xí)內(nèi)容。引導(dǎo)文教學(xué)是一種借助于專門(mén)的教學(xué)材料，即書(shū)面引導(dǎo)文（又稱引導(dǎo)性文字材料）的幫助，通過(guò)工作計(jì)劃引導(dǎo)學(xué)生自行控制學(xué)習(xí)和獨(dú)立工作的教學(xué)方法。通俗一點(diǎn)講就是任課老師將原來(lái)要講的內(nèi)容用引導(dǎo)材料的形式編寫(xiě)出來(lái)，提供給學(xué)生，讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究的教學(xué)方法。學(xué)生通過(guò)一些引導(dǎo)性的文字，獨(dú)立分析、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)教師布置的任務(wù)和問(wèn)題。在職高教育中，引導(dǎo)文教學(xué)法其實(shí)是實(shí)現(xiàn)了學(xué)生角色的轉(zhuǎn)換，將學(xué)生本人擺在了教學(xué)的中心，讓學(xué)生身臨其境的感受職業(yè)教學(xué)，從而激勵(lì)學(xué)生掌握未來(lái)工作時(shí)所必備的崗位技能和工作崗位上所需要的知識(shí)，最終以達(dá)到提高學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)。

二、引導(dǎo)文教學(xué)法在職高物理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

引導(dǎo)文教學(xué)法是國(guó)外特別是在德國(guó)職教領(lǐng)域采用的一種教學(xué)法。在學(xué)習(xí)物理學(xué)這門(mén)課程的過(guò)程中，運(yùn)用引導(dǎo)文教學(xué)法，不是以學(xué)校的教學(xué)為導(dǎo)向。在物理學(xué)教學(xué)中，指導(dǎo)老師要結(jié)合實(shí)際布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并且努力研究學(xué)生所要具備的知識(shí)與能力，為學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程制定出切實(shí)可行的學(xué)習(xí)方案，準(zhǔn)備相應(yīng)的引導(dǎo)文資料、組織教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)自己的能力，團(tuán)隊(duì)合作，解決問(wèn)題，最終完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

在用引導(dǎo)文教學(xué)法通常將一個(gè)典型的物理工作原理分解成幾個(gè)工作任務(wù)，每一個(gè)工作任務(wù)又是一個(gè)待解決的小工作問(wèn)題，每個(gè)小工作問(wèn)題對(duì)應(yīng)一個(gè)引導(dǎo)文，引導(dǎo)文的排序遵循學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中的不斷認(rèn)知，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，學(xué)生依照引導(dǎo)文的順序依次解決項(xiàng)目中的小問(wèn)題。其目的是讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)矛盾、障礙后，小組溝通協(xié)商、尋找答案，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題。從而能夠培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力承受力、問(wèn)題解決的能力、主持能力以及媒體運(yùn)用能力等。

下面以“變頻器應(yīng)用”課程項(xiàng)目舉例，項(xiàng)目名稱為“變頻器的認(rèn)識(shí)、安裝、出場(chǎng)設(shè)置恢復(fù)”，學(xué)生按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思路分為三個(gè)任務(wù)：變頻器的外觀識(shí)別；變頻器的安裝；變頻器的參數(shù)恢復(fù)出廠設(shè)置。學(xué)生引導(dǎo)文編排如下：某機(jī)械設(shè)備的外觀及銘牌如圖，查閱資料，指出它是什么設(shè)備，將牌銘翻譯并寫(xiě)出各部分含義；從各方面觀察該機(jī)械的外觀并且了解其各個(gè)部分的名稱、作用；查閱該設(shè)備的使用手冊(cè)，了解該設(shè)備的各個(gè)部件之間的差別以及各個(gè)部件的功能；查閱該設(shè)備使用手冊(cè)，總結(jié)一下在安裝該設(shè)備前后所需要注意的事項(xiàng)，變頻器安裝的注意事項(xiàng)，對(duì)電源有什么要求；在網(wǎng)上查找其他資料，查找該機(jī)械設(shè)備的圖紙，掌握該設(shè)備的電氣符號(hào)以及常規(guī)的控制接線；變頻器通電，繪制物理原理圖；根據(jù)變頻器手冊(cè)，收集變頻器安裝所需要的材料；用CAD繪制各個(gè)主要的工作原理圖，設(shè)備材料明細(xì)表，打印圖紙后交給教師審核簽字；檢查安裝線路、安裝工藝以及安全檢查；分析把變頻器所有參數(shù)恢復(fù)到出場(chǎng)設(shè)置時(shí)需要設(shè)置參數(shù)，寫(xiě)出詳細(xì)的參數(shù)情況，修改參數(shù)所需要添加或更換的設(shè)備；安裝綁定設(shè)備，變頻器通電，修改參數(shù)，將參數(shù)恢復(fù)到出廠設(shè)置，同時(shí)記錄通電情況。

從引導(dǎo)文的編排可以發(fā)現(xiàn)，本例適合學(xué)生方法能力為主的能力培養(yǎng)，每一個(gè)問(wèn)題都需要學(xué)生自己來(lái)進(jìn)行選擇、判斷，該教學(xué)中以小組為單位，通過(guò)小組成員之間的交流、合作，不斷解決問(wèn)題。在解決一些比較困難的物理學(xué)知識(shí)時(shí)，要求學(xué)生要將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)綜合化、系統(tǒng)化。這些靠一個(gè)人是完成不了的，必須靠團(tuán)隊(duì)之間的精誠(chéng)合作，合理分工，共同努力。所以大幅度的提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，無(wú)形中也培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力。

三、實(shí)施職高物理引導(dǎo)文教學(xué)應(yīng)該注意的事項(xiàng)

對(duì)于教師而言，在制定出所有要素的引導(dǎo)文的同時(shí)，不能簡(jiǎn)單地將物理課本作為引導(dǎo)文，但是也不能脫離課本，任意設(shè)計(jì)引導(dǎo)文。教師在設(shè)計(jì)引導(dǎo)文的時(shí)候應(yīng)該考慮到具體的某一教學(xué)單元的培養(yǎng)目標(biāo)，知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，盡量創(chuàng)建與當(dāng)前主題相關(guān)的場(chǎng)景，盡可能真實(shí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景。要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)途徑，以及解決此類問(wèn)題要具備的知識(shí)與能力進(jìn)行探究，為學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程制定出切實(shí)可行的學(xué)習(xí)方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。另外，在確定工作任務(wù)的時(shí)候，應(yīng)該是一個(gè)項(xiàng)目，不能迷惑學(xué)生。在學(xué)生學(xué)習(xí)期間，要幫助學(xué)生確定工作流程和評(píng)估學(xué)生的工作成果。

學(xué)生要在引導(dǎo)文教學(xué)法里實(shí)行六個(gè)基本步驟。收集獲取信息并思考引導(dǎo)問(wèn)題，制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃（最好以書(shū)面形式寫(xiě)出來(lái)），確定做的方法與所需要的材料（該階段可與教師討論），實(shí)施計(jì)劃，檢查成果并糾正錯(cuò)誤，與培訓(xùn)老師一起完成工作成果的評(píng)價(jià)工作。與此同時(shí)團(tuán)隊(duì)合作，互幫互助也是不可缺少的。

四、結(jié)語(yǔ)

職高教育中應(yīng)用引導(dǎo)文教學(xué)法的目的是要求學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，教師只起指導(dǎo)作用，操作技巧等都需要學(xué)生自行解決。物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，活學(xué)活用的一門(mén)課程，是21世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性學(xué)科。要努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，引導(dǎo)文教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程就是“理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐檢驗(yàn)理論”的過(guò)程，學(xué)生從中得到的不僅是書(shū)面知識(shí)，還有工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際教學(xué)法中應(yīng)用引導(dǎo)文教學(xué)法將會(huì)大幅度提高物理教學(xué)的效果。將學(xué)生培養(yǎng)成高素質(zhì)，高綜合能力的21世紀(jì)新人。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘曉強(qiáng).職高物理課程教學(xué)方法探索.中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2012，（7）.

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太陽(yáng)光跟蹤是提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電效率的有效途徑之一。但利用自然太陽(yáng)來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)跟蹤實(shí)驗(yàn)有以下不足：由于下雨等原因太陽(yáng)光線不足，尤其是晚上不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；即使太陽(yáng)光線充足，但由于太陽(yáng)移動(dòng)角度緩慢，在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，很難看出太陽(yáng)跟蹤實(shí)驗(yàn)效果，更不能進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。為了解決這一問(wèn)題，我們研發(fā)了該實(shí)訓(xùn)裝置，以克服在自然條件下的困難。本實(shí)訓(xùn)裝置，在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)跟蹤的光伏發(fā)電控制過(guò)程，本實(shí)驗(yàn)裝置采用金鹵燈模擬太陽(yáng)，金鹵燈可以上下左右移動(dòng)，模擬太陽(yáng)的弧線升降全過(guò)程，而且模擬太陽(yáng)的升降時(shí)間可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行更改。太陽(yáng)跟蹤裝置對(duì)模擬太陽(yáng)的移動(dòng)進(jìn)行跟蹤，太陽(yáng)跟蹤裝置上的光伏發(fā)電裝置分別在模擬太陽(yáng)光下進(jìn)行發(fā)電。

一、設(shè)計(jì)思路及原理

1.模擬太陽(yáng)的升降裝置。用PLC通過(guò)變頻器控制三相交流電機(jī)帶動(dòng)滑塊左右移動(dòng)，用PLC直接控制直流電機(jī)帶動(dòng)塔桿上下移動(dòng)，模擬太陽(yáng)升降的弧線過(guò)程。其工作原理如圖1所示。在模擬太陽(yáng)及其升降系統(tǒng)中，由PLC模擬量方式的變頻閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和PLC直流（PWM值）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，主要選擇的硬件設(shè)備有：西門(mén)子S7—200 CPU224XP型PLC、三菱變頻器、光電旋轉(zhuǎn)編碼器、三相異步交流電動(dòng)機(jī)和DC24V直流電動(dòng)機(jī)。

2.太陽(yáng)光跟蹤控制裝置。太陽(yáng)光跟蹤控制裝置具有高度角和方位角兩個(gè)角度的旋轉(zhuǎn)功能，由單片機(jī)為核心組成的控制系統(tǒng)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的位移。其工作原理如圖2所示。

3.計(jì)算機(jī)控制和分析系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)、PLC、單片機(jī)及相關(guān)軟件組成的控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制模擬太陽(yáng)的位置和太陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)的高度角和方位角，進(jìn)行跟蹤精度分析，提高跟蹤器精度。

二、系統(tǒng)組成

1.模擬太陽(yáng)及其升降系統(tǒng)由支架、導(dǎo)軌、滑塊、塔桿、模擬太陽(yáng)能光源等構(gòu)成，見(jiàn)圖3。

支架由左中右三個(gè)支架構(gòu)成，高為1.8米。支架上固定2根長(zhǎng)4米的平行直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上有一個(gè)滑塊可以左右移動(dòng)，滑塊上有4個(gè)直線軸承與直線導(dǎo)軌相連。同時(shí)直線導(dǎo)軌兩端設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，塔桿上下也設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，整體采用鋁合金制作，滑塊的移動(dòng)由三相交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)鏈輪和鏈條驅(qū)動(dòng)，裝置上的光電編碼器在滑塊移動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。滑塊上有3個(gè)DC24V直流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)齒輪和直線齒條帶動(dòng)塔桿上下移動(dòng)，塔桿移動(dòng)時(shí)，滑塊裝置上的光電編碼器產(chǎn)生脈沖信號(hào)。塔桿上裝有2000W的金鹵燈模擬太陽(yáng)能光源。

主要配件及參數(shù)如下：

2000W金鹵燈：1個(gè)；交流電機(jī)：1個(gè)；光電編碼器：2個(gè)；24V直流電機(jī)：3個(gè)；限位開(kāi)關(guān)：4個(gè)；機(jī)械系統(tǒng)：1套。

2.模擬太陽(yáng)升降控制系統(tǒng)采用西門(mén)子224XP主機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行控制，采用三相交流電動(dòng)機(jī)、直流電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)升降的模擬，并配有13個(gè)指示燈來(lái)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)的軌跡，觸摸屏可顯示系統(tǒng)運(yùn)行信息。見(jiàn)圖4。

主要配件及參數(shù)如下：

工業(yè)控制柜：長(zhǎng)0.8米、寬0.6米、高1.8米；西門(mén)子224XP：1個(gè)；EM222數(shù)字量輸出模塊：1個(gè)；西門(mén)子觸摸屏：7.5寸；三菱變頻器：1個(gè)，750W；固態(tài)繼電器：1個(gè)；24V繼電器：1個(gè)；空氣開(kāi)關(guān)：3個(gè)；按鈕：7個(gè)；信號(hào)燈：13個(gè)。

3.太陽(yáng)跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)。

采用2套工業(yè)用太陽(yáng)跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)，可以對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。太陽(yáng)光跟蹤控制裝置具有高度角和方位角兩個(gè)角度的旋轉(zhuǎn)功能，由單片機(jī)為核心組成的控制系統(tǒng)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的位移，見(jiàn)圖5。

單個(gè)太陽(yáng)能電池板參數(shù)如下：額定峰值功率：60WP；短路電流：3.89A；峰值電流：3.47A；開(kāi)路電壓：21.3V；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T9535。

三、本太陽(yáng)能教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置可完成以下5個(gè)實(shí)驗(yàn)

1.西門(mén)子觸摸屏實(shí)驗(yàn)；

2.太陽(yáng)能跟蹤控制實(shí)驗(yàn)；

3.模擬太陽(yáng)跟蹤綜合控制實(shí)驗(yàn)；

4.直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)；

5.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)。

四、使用效果

本裝置投入使用后，通過(guò)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能夠全面、直觀地了解太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的控制原理和性能檢測(cè)方法，該套裝置所有實(shí)驗(yàn)電路都由學(xué)生自行連接，既訓(xùn)練了學(xué)生在電氣控制方面的基本技能，又為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，掌握太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)提供了條件。該裝置操作方便，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，知識(shí)綜合性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種電器元件外觀一清二楚，電路連接得心應(yīng)手，使學(xué)生真正體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的快樂(lè)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文介紹太陽(yáng)能教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置的研發(fā)過(guò)程，重點(diǎn)介紹了基于PLC控制的模擬太陽(yáng)跟蹤升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，該實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)合理、功能齊全，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，知識(shí)綜合性強(qiáng)，能夠幫助學(xué)生全面、直觀地了解太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的控制原理和性能檢測(cè)方法，融學(xué)習(xí)情景、學(xué)習(xí)能力為一體。通過(guò)學(xué)生自行連接實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中充分發(fā)揮獨(dú)立思考、探索和渴望解決問(wèn)題的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐的興趣。希望本實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與制作思路對(duì)同行們有所啟發(fā)，共同努力，開(kāi)拓一條實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新路。

參考文獻(xiàn)：

篇10

關(guān)鍵詞： PLC；變頻器；組態(tài)；“教學(xué)做”一體化

Key words： PLC；configuration；frequency converter；"Teach-Study-Do" integration

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）14-0241-02

0 引言

對(duì)于高職高專學(xué)生來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)、變頻器技術(shù)、組態(tài)技術(shù)三門(mén)課程是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)必修的核心課程。本選題能夠?qū)⑷T(mén)課程知識(shí)有機(jī)的結(jié)合在一起，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生具備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)能力有極大的幫助。

本選題以浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司的“THPFSF-3A型可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師綜合實(shí)訓(xùn)裝置”為教學(xué)平臺(tái)，依據(jù)人力資源和社會(huì)保障部制定的“可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師”培訓(xùn)及國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考核大綱內(nèi)容，充分發(fā)揮學(xué)生對(duì)《PLC技術(shù)》《變頻器技術(shù)》《組態(tài)技術(shù)》等課程的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)社會(huì)緊需的高技能綜合型人才。本選題設(shè)置了三個(gè)子任務(wù)，遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，以任務(wù)為導(dǎo)向的原則，創(chuàng)設(shè)不同情境引導(dǎo)教學(xué)，討論促進(jìn)學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)技能和職業(yè)道德水平。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)理念與思路

1.1 任務(wù)引領(lǐng)，項(xiàng)目教學(xué) 為了讓學(xué)生能夠?qū)@三門(mén)課程有更深入的學(xué)習(xí)與理解，本課題采用“理實(shí)一體”的教學(xué)方式，借鑒自動(dòng)化行業(yè)企業(yè)典型工作任務(wù)，將可編程序系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的實(shí)際工作流程運(yùn)用與教學(xué)當(dāng)中，突破傳統(tǒng)技能訓(xùn)練中準(zhǔn)備、示范、模仿、總結(jié)的四步教學(xué)模式，以“雪花啤酒生產(chǎn)線自動(dòng)控制”項(xiàng)目為學(xué)習(xí)載體，教學(xué)過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜設(shè)計(jì)了5個(gè)任務(wù)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平和職業(yè)技能

1.2 情境創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)探究 在項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中針對(duì)不同學(xué)生的項(xiàng)目完成情況不同，創(chuàng)設(shè)正常情境、出錯(cuò)情境和意外情境，增加學(xué)習(xí)的難度和項(xiàng)目的復(fù)雜性，引導(dǎo)學(xué)生探究更高層次的知識(shí)技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題――分析問(wèn)題――解決問(wèn)題的能力。

1.3 協(xié)同合作，互相學(xué)習(xí) 運(yùn)用合作學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的合作情境，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探究，從實(shí)踐中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，習(xí)得解決問(wèn)題的方法，學(xué)會(huì)歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)方法，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學(xué)法基礎(chǔ)。

2 教學(xué)組織與實(shí)施

本課題利用現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段，以企業(yè)生產(chǎn)車間的控制項(xiàng)目為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性。在任務(wù)的設(shè)置上，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)的增加任務(wù)的難度和復(fù)雜度，通過(guò)“實(shí)驗(yàn)”――“模擬”――“聯(lián)機(jī)”的學(xué)習(xí)過(guò)程，使學(xué)生體驗(yàn)到把理論知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的成就感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。

①教學(xué)方法：本選題采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法，學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的中心，教師是學(xué)習(xí)過(guò)程大的組織者和協(xié)調(diào)人，在教學(xué)中教師與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)“獨(dú)立獲取信息、獨(dú)立地制定計(jì)劃、獨(dú)立地實(shí)施計(jì)劃、獨(dú)立地評(píng)估計(jì)劃”，在自己“動(dòng)手”的實(shí)踐中，掌握職業(yè)技能、習(xí)得專業(yè)知識(shí)，從而構(gòu)建屬于自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)體系。

②教學(xué)手段：結(jié)合本選題的特點(diǎn)，主要采用的教學(xué)手段有：播放視頻、多媒體與板書(shū)結(jié)合、實(shí)物操作、課程網(wǎng)站平臺(tái)等。通過(guò)播放啤酒生產(chǎn)線的視頻讓學(xué)生了解啤酒生產(chǎn)工藝，明確控制要求；在知識(shí)點(diǎn)的講解上采用多媒體講授，更直觀，有吸引力；針對(duì)學(xué)生課堂上出現(xiàn)的突發(fā)性問(wèn)題采用板書(shū)講解；模擬調(diào)試時(shí)需要學(xué)生對(duì)實(shí)物進(jìn)行線路連接的操作；課后學(xué)生可以通過(guò)課程網(wǎng)站平臺(tái)對(duì)查看本次課的教學(xué)目標(biāo)與授課的內(nèi)容，通過(guò)網(wǎng)站完成理論知識(shí)點(diǎn)的作業(yè)，如有疑問(wèn)的話還可以留言。

③教學(xué)過(guò)程：播放啤酒生產(chǎn)線的視頻，使學(xué)生了解PLC、觸摸屏、變頻器在啤酒生產(chǎn)自動(dòng)控制中的所起到的重要作用，清楚對(duì)于啤酒生產(chǎn)車間的控制主要是對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。按照上述五個(gè)任務(wù)依次進(jìn)行，并在課堂任務(wù)實(shí)施的過(guò)程中針對(duì)難點(diǎn)及共性問(wèn)題進(jìn)行講解，注重鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，開(kāi)發(fā)學(xué)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生使用多種方法完成任務(wù)要求。

基本的教學(xué)實(shí)施過(guò)程采用的是西門(mén)子S7-200系列PLC、Smart 700彩色觸摸屏、西門(mén)子M420變頻器和一臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)。在設(shè)置的拓展任務(wù)中采用的是“生產(chǎn)線安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)室”的分揀單元，給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際工廠的運(yùn)行環(huán)境。

3 教學(xué)考核與評(píng)價(jià)

教學(xué)考核與評(píng)價(jià)完全與教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容相呼應(yīng)，分技能考核、自我評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)三部分完成。其一，技能考核與職業(yè)資格鑒定標(biāo)準(zhǔn)有效銜接，包含知識(shí)點(diǎn)的理解、項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程資料、綜合素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面的考核（見(jiàn)表1）。這一項(xiàng)占總成績(jī)的50%；其二，自我評(píng)價(jià)，考察學(xué)生對(duì)自己的優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)知能力的評(píng)價(jià)，占20%；其三，同學(xué)評(píng)價(jià)，考察團(tuán)隊(duì)的配合能力和值得同學(xué)學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，占30%。本評(píng)價(jià)能夠真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

4 結(jié)論

本課題從高職教學(xué)的實(shí)際出發(fā)，通過(guò)一個(gè)具體的教學(xué)案例，結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)方法與手段，闡述了“教學(xué)做”一體化在高職教育教學(xué)中的具體實(shí)施過(guò)程。有效地縮短了學(xué)校與企業(yè)之間的距離，使學(xué)生能夠很快將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中，體現(xiàn)了職業(yè)教育的實(shí)踐性與實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)的零距離接軌。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)希清，陳紅艷.基于工作過(guò)程的“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].職業(yè)教育研究，2009（4）.