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關(guān)鍵詞:PLC系統(tǒng);可靠性;保護(hù);多電源
中圖分類(lèi)號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2017)02-0008-02
我校機(jī)電工程分院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)為分院重點(diǎn)專(zhuān)業(yè),電子電氣實(shí)訓(xùn)中心機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室也是省級(jí)示范實(shí)訓(xùn)基地,而《電氣控制與PLC技術(shù)》為本專(zhuān)業(yè)的核心課程,PLC技術(shù)為本專(zhuān)業(yè)的重中之重,為順應(yīng)國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的發(fā)展,我實(shí)訓(xùn)中心引入了當(dāng)下中小型企業(yè)使用非常廣泛的臺(tái)達(dá)DVP16ES2型號(hào)可編程控制器。
而機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室除了正常教學(xué),還涉及技能考證,如維修電工中級(jí)與高級(jí)、技師與高級(jí)技師等級(jí)的勞動(dòng)技能的考核與鑒定。電氣控制與PLC課程中也引入了臺(tái)達(dá)DVP16ES200T型號(hào)的可編程控制器。該類(lèi)型PLC具有適用性強(qiáng)、通信方便、等優(yōu)點(diǎn)。但在學(xué)校教學(xué)應(yīng)用存在以下幾方面的不足:PLC輸入/輸出端子易磨損、易燒壞、負(fù)載輸出的電源單一、帶負(fù)載能力弱、維護(hù)與檢修難、輸出負(fù)載為接觸器或交流繼電器時(shí),不能直接驅(qū)動(dòng)。以上不足成為影響專(zhuān)業(yè)教學(xué),學(xué)生在實(shí)踐操作中容易損壞PLC,也是教學(xué)改革中必須面對(duì)的問(wèn)題。針對(duì)以上出現(xiàn)的不足,我對(duì)臺(tái)達(dá)可編程控制器DVP16ES200T型號(hào)提出建設(shè)方案、電路可行性做出分析,也結(jié)合目前自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)中比較科學(xué)的方法,以及符合高職學(xué)生的實(shí)際情況做出一些應(yīng)對(duì),以滿足學(xué)校的硬件教學(xué)資源使用需求。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
該類(lèi)型PLC在本校教學(xué)應(yīng)用存在以下幾方面的問(wèn)題與不足:(1)由于使用頻率高,PLC所使用的電路板接線端子易損壞,PLC端子易磨損;(2)電路故障時(shí),輸入/輸出觸點(diǎn)極易燒壞;(3)負(fù)載輸出的電源單一及帶負(fù)載能力弱;(4)PLC系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),維護(hù)與檢修難;(5)輸出負(fù)載為接觸器或交流繼電器時(shí),不能直接驅(qū)動(dòng)。
設(shè)計(jì)方案圍繞著當(dāng)前實(shí)際教學(xué)中存在的以上不足加以設(shè)計(jì),解決不同供電電源負(fù)載供電、可編程控制器自身端口易損壞、帶負(fù)載能力弱以及教學(xué)系統(tǒng)的維護(hù)等問(wèn)題,設(shè)計(jì)方案如圖1所示。
1.1 保護(hù)及擴(kuò)展模塊的選擇
選用的是8路24V直流繼電器模塊,根據(jù)實(shí)際要求,設(shè)計(jì)出了PLC輸出端口驅(qū)動(dòng)24V直流繼電器電路。 PLC輸出信號(hào)送至光耦,再由光信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管,再由三極管驅(qū)動(dòng)繼電器線圈。當(dāng)線路發(fā)生短路故障,由于PLC內(nèi)部信號(hào)與繼電器電氣隔離,損壞也只是外加繼電器模塊,從而保護(hù)了PLC,光耦保護(hù)電路如圖2所示。
1.2 開(kāi)關(guān)電源的選擇
DVP16ES2自帶輸出直流電源24V,但為了給可編程控制器提供更穩(wěn)定、可靠的電源,以及減少PLC模塊體積,所以選用了DELTA公司的S/N:D024048AZL14510378型號(hào)開(kāi)關(guān)電源,輸入為:100-240V~1.2A,50-60Hz。輸出為:24V-2A。此開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕,該型號(hào)的電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)的,因此穩(wěn)壓性能好,并具有短路保護(hù)功能。
2 現(xiàn)場(chǎng)終端的方案實(shí)施
將保護(hù)模塊(8-24VDC)、空氣開(kāi)關(guān)(DZ47LE-32 C16)、開(kāi)關(guān)電源(100-240V-1.2A 50-60Hz)、(DVP16ES32)等固定在基座上,原理圖及布局圖如圖3所示。
2.1 模塊系統(tǒng)的布局
該線路系統(tǒng)的設(shè)計(jì),從元器件布置開(kāi)始,所以合理布置器件非常重要。
2.2 線路接線要求
布線應(yīng)符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)所規(guī)定的電氣原理圖及布線圖的要求。并進(jìn)行硬線的連接,要求硬線排列整齊,橫平豎直,盡量不跳線、美觀。電線兩端頭接線,除了與插接件相連者外,必須采用接頭壓接。
2.3 模塊號(hào)碼管使用要求
每根電線兩端必須有清晰牢固的線號(hào),每個(gè)插頭、插座,每個(gè)接線端子上或安裝位置處必須有清晰牢固的代號(hào)標(biāo)記。
2.4 技術(shù)性能
本教學(xué)系統(tǒng)工作電壓可采用220V/380V,PLC控制電路工作AC電壓220V,繼電器模塊DC電壓24V。開(kāi)關(guān)電源的主要參數(shù)為:AC輸入100-240V~1.2A,50-60Hz。額定輸出24V-2A。
工作環(huán)境:溫度-10度~45度,相對(duì)濕度
外形尺寸:400mmX400mmX150mm。
2.5 選擇工作電壓等級(jí)
在實(shí)際使用過(guò)程中,電壓等級(jí)的選擇主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)元件及負(fù)載來(lái)選擇。每一路24V繼電器的輸出端是獨(dú)立的,故可單獨(dú)加獨(dú)立電壓,實(shí)訓(xùn)過(guò)程中常見(jiàn)的工作電壓有直流5V、12V、24V、48V幾種,常見(jiàn)交流工作電壓有110V、220V、380V三種。
3 應(yīng)用
本系統(tǒng)可用于當(dāng)前我校的機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室中,工具體為:電氣控制課堂/實(shí)訓(xùn)、PLC課堂/實(shí)訓(xùn)、維修電工技能考證等場(chǎng)合。
為了提高PLC實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的可靠性,我們要對(duì)于該系統(tǒng)故障和常見(jiàn)部位在硬件上設(shè)置保護(hù),以負(fù)載出現(xiàn)短故障為例,當(dāng)負(fù)載短路時(shí),由于光耦電氣隔離作用,使短路故障不影響上一級(jí),即可編程器件內(nèi)部。
為了驗(yàn)證本模塊可行性,采集了不同應(yīng)用場(chǎng)合的效果反饋,采用不同電源及負(fù)載,都能很好的運(yùn)行。已基本解決由于使用頻率高,導(dǎo)致PLC本身接線端子易損壞的問(wèn)題,如出現(xiàn)短路故障時(shí),由先前的PLC內(nèi)部繼電器燒壞轉(zhuǎn)成開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的熔斷器斷開(kāi)或是外加24V直流繼電器燒壞。負(fù)載輸出的電源單一及帶負(fù)載能力的問(wèn)題已解決,能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多種不同電壓的電源。驗(yàn)證過(guò)程主要應(yīng)用場(chǎng)合有:電氣控制課堂/實(shí)訓(xùn)、PLC課堂/實(shí)訓(xùn)、維修電工技能考證等場(chǎng)合。
4 結(jié)語(yǔ)
由于本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),方便地為維修人員提供準(zhǔn)確故障分析和解決思路。本系統(tǒng)符合我國(guó)現(xiàn)階段電子電氣、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中,投入本校機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室使用一年后,證明其穩(wěn)定可靠,達(dá)到預(yù)設(shè)目的,該系統(tǒng)還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)使用在企業(yè)產(chǎn)品中,具有一定推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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文/牟一迪
摘?要:PLC技術(shù)已成為各類(lèi)職業(yè)技術(shù)院校電氣專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課,該課程內(nèi)容集理論與實(shí)操為一體,相比之下更注重實(shí)操,但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,由于學(xué)生基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)積極性低、教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)施等因素的影響,中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的PLC教學(xué)效果并不理想。本文重點(diǎn)就如何提高PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞 :PLC?一體化教學(xué)?項(xiàng)目教學(xué)?創(chuàng)新
一、上好第一堂課,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
要想吸引學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)PLC產(chǎn)生濃厚的興趣,第一堂課很重要。在以往的教學(xué)中,教師會(huì)把PLC的起源、發(fā)展講得井井有條,將PLC的應(yīng)用及發(fā)展前景講得有聲有色,卻往往達(dá)不到預(yù)期的效果,學(xué)生仍會(huì)不感興趣,覺(jué)得比較抽象和空洞。如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢?筆者采用的方法就是講、看結(jié)合,利用多媒體播放PLC的各種應(yīng)用視頻,如在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸及日常生活中各種應(yīng)用實(shí)例,通過(guò)這些視頻讓同學(xué)們切身感到PLC就在我們身邊,這樣以學(xué)生熟悉的現(xiàn)象為導(dǎo)入,更能激發(fā)學(xué)生的探究熱情。
二、注重基礎(chǔ),開(kāi)展融理論與實(shí)踐為一體的綜合教學(xué)方法
PLC的編程元件和基本指令的學(xué)習(xí)是重點(diǎn),任何復(fù)雜程序的實(shí)現(xiàn)都由他們來(lái)完成,例如輸入繼電器、輸出繼電器、特殊輔助繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、邊沿觸發(fā)指令、取反、空操作指令等等。
在實(shí)訓(xùn)安排上,要由易到難,由淺到深,循序漸進(jìn)。第一個(gè)實(shí)訓(xùn)是基本指令,即定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令,通過(guò)例題,結(jié)合時(shí)序圖,讓學(xué)生熟悉多種定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的使用,再設(shè)置多個(gè)練習(xí)題,讓學(xué)生獨(dú)立完I/O分配、PLC外圍接線、程序設(shè)計(jì)、編譯下載、運(yùn)行,從而引導(dǎo)學(xué)生在腦海中形成整體思路,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。在這個(gè)過(guò)程中,老師要做好巡回指導(dǎo)工作,工藝規(guī)范嚴(yán)格要求,培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)運(yùn)行調(diào)試程序,提高編程設(shè)計(jì)技巧,同時(shí)注意加強(qiáng)安全教育。經(jīng)過(guò)多個(gè)實(shí)訓(xùn),使學(xué)生在PLC基本指令和基本編程技術(shù)上打下較好的基礎(chǔ),促進(jìn)學(xué)生在“做”中學(xué),使PLC的理論與實(shí)踐進(jìn)行重新建構(gòu),突出職業(yè)技術(shù)教育特色,幫助學(xué)生提高技能,同時(shí)養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。
三、采用項(xiàng)目教學(xué)法
為了提高教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)一步吸引學(xué)生自主學(xué)習(xí),在PLC教學(xué)中筆者采用了項(xiàng)目教學(xué)法,“項(xiàng)目教學(xué)法”是指師生以團(tuán)隊(duì)的形式共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),即把每一個(gè)實(shí)訓(xùn)劃分成若干個(gè)小的任務(wù),每個(gè)任務(wù)都代表一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)和知識(shí)點(diǎn),同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)的導(dǎo)向和思路,每個(gè)任務(wù)完成后都要及時(shí)總結(jié)和評(píng)價(jià),最后整體項(xiàng)目完成后,以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)和展示。在這個(gè)過(guò)程中,教師要積極引導(dǎo),面對(duì)任務(wù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)要不斷地引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力、合作學(xué)習(xí)的能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,學(xué)生以小組為單位合作完成項(xiàng)目。因此,分組時(shí)要格外用心,在分層次教學(xué)的基礎(chǔ)上,確保使每個(gè)同學(xué)都能樂(lè)于參與到項(xiàng)目實(shí)施中,不會(huì)感覺(jué)自己“無(wú)用”,同時(shí),也要讓每一名同學(xué)得到不同鍛煉,讓學(xué)生可以做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),取長(zhǎng)補(bǔ)短。這樣既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)效率,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神,取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。
四、讓學(xué)生體會(huì)到成功,增強(qiáng)學(xué)生的自信心
教師在教學(xué)過(guò)程中,要為學(xué)生制定合理的教學(xué)目標(biāo),循序漸進(jìn)。例如,最初學(xué)習(xí)定時(shí)和計(jì)數(shù)指令,單純實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能,熟悉以后,再進(jìn)一步拓展,將定時(shí)和計(jì)數(shù)指令配合使用,實(shí)現(xiàn)更多功能。如此在由淺入深,循序漸進(jìn),知識(shí)不斷積累,學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步的同時(shí),又讓學(xué)生充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和成功的感覺(jué),從而增加其信心。提供成功的機(jī)會(huì),對(duì)于學(xué)生而言,是進(jìn)步的動(dòng)力,對(duì)于教師而言,是促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)的好方法。
五、根據(jù)課題的特點(diǎn),注重創(chuàng)新
創(chuàng)新是教學(xué)的核心和生命力。素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生求新求變,不要對(duì)課本知識(shí)死記硬背。教學(xué)過(guò)程本身就是一種創(chuàng)造性的勞動(dòng),教師根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn),想方設(shè)法將創(chuàng)新靈活運(yùn)用于課堂教學(xué),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新,不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)題目、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),將自己的一些想法進(jìn)行實(shí)習(xí)驗(yàn)證。在這個(gè)過(guò)程中,教師在關(guān)鍵問(wèn)題上給學(xué)生以適當(dāng)?shù)膯l(fā),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,可以極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。
六、小結(jié)
關(guān)鍵詞: PLC 編程技巧 三菱FX系列
一、引言
PLC由于具有通用性好、適用性強(qiáng),硬件配套齊全,編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)等特點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分,軟件設(shè)計(jì)即程序的設(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)中工作量最大、最重要的一項(xiàng)工作,梯形圖程序編程是PLC編程最常用的方法,是PLC應(yīng)用的關(guān)鍵,也是初學(xué)者應(yīng)用PLC時(shí)難以掌握和接受的問(wèn)題。一個(gè)好的程序不僅可以減少I(mǎi)/O口點(diǎn)數(shù),節(jié)省硬件成本,而且可以減少PLC程序步驟和占用的容量,收到事半功倍的效果。而設(shè)計(jì)好程序的關(guān)鍵是掌握一定的編程技巧,因此討論P(yáng)LC程序設(shè)計(jì)的技巧具有十分重要的意義。我將自己在PLC學(xué)習(xí)中總結(jié)的一些小技巧與注意事項(xiàng)與大家共享,希望能給大家提供一些幫助,特別是初學(xué)者。
為了系統(tǒng)設(shè)計(jì)順利,必須有清晰的設(shè)計(jì)步驟:審題了解工藝要求(基礎(chǔ));將工藝要求轉(zhuǎn)化成控制要求,規(guī)劃PLC元件(重點(diǎn));根據(jù)控制要求,以及PLC元件數(shù)量對(duì)PLC選型,再根據(jù)控制方式設(shè)計(jì)程序,先整理編程思路再編寫(xiě)PLC程序(重點(diǎn)和難點(diǎn)),并對(duì)程序詳細(xì)注釋?zhuān){(diào)試PLC程序,并對(duì)不合理的程序作以修改。編寫(xiě)PLC程序說(shuō)明,是為了便于后期系統(tǒng)升級(jí)。在編寫(xiě)PLC梯形圖程序時(shí)有如下的編程技巧與注意事項(xiàng),以三菱FX2N系列為例。
二、減少程序步驟編程
1.輸入端串聯(lián)觸點(diǎn)較多的電路編在梯形圖上方,較少的在下方,即“上沉下輕”,由圖1(a、b)對(duì)比可知,而輸出端則相反。
2.輸入端并聯(lián)觸點(diǎn)較多的電路編在梯形圖左方,較少的在右方,即“左沉右輕”,由圖2(a、b)對(duì)比可知。
3.對(duì)復(fù)雜電路的處理,如圖3(a)所示的梯形圖是一個(gè)橋式電路,利用塊指令A(yù)NB、ORB編程,難以實(shí)現(xiàn),可以等效為圖3(b)的梯形圖進(jìn)行編程,為了減少程序步驟可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為圖3(c)。
4.功能指令的應(yīng)用
例如:數(shù)碼管的顯示,利用一般的邏輯指令去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出點(diǎn)相當(dāng)麻煩,而利用數(shù)據(jù)傳送指令MOVE和數(shù)據(jù)寄存器D配合七段編碼指令SEGD就相當(dāng)簡(jiǎn)潔;霓虹燈的閃爍可以利用邏輯指令,也可以利用步進(jìn)指令,還可以利用功能指令移位指令STFL、STFR,邏輯指令程序繁雜,功能指令最為簡(jiǎn)潔。諸如此類(lèi)的例子不勝枚舉,不再累述。
三、減少輸入、輸出端口的技巧
當(dāng)不同的輸入條件,有同一的輸出時(shí),可以共用一個(gè)輸入端口,以節(jié)省輸入端口,例如多地控制,甲乙兩地的啟動(dòng)按鈕SB1、SB3共用一個(gè)輸入端口,停止按鈕SB2、SB4共用一個(gè)端口,但是共同占用一個(gè)輸入端口時(shí),常開(kāi)點(diǎn)必須并聯(lián),常閉點(diǎn)必須串聯(lián),如圖4所示。PLC編程中絕對(duì)不可能同時(shí)獲得輸出的線圈,也可共用一個(gè)輸出端口。
四、輔助繼電器的應(yīng)用技巧
1.一般輔助繼電器的適時(shí)運(yùn)用,可進(jìn)行操作記憶,以控制選擇分支的工作,當(dāng)多個(gè)不同的輸入條件去驅(qū)動(dòng)同一設(shè)備的不同的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),可使用有一定編號(hào)規(guī)律的繼電器間接驅(qū)動(dòng),如多個(gè)條件驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn),利用M10、M11、M12、……以1為開(kāi)頭的控制正轉(zhuǎn),M20、M21、M22、……以2為開(kāi)頭的控制反轉(zhuǎn),使程序清晰化。
2.特殊輔助繼電器的應(yīng)用,可以簡(jiǎn)化程序,方便操作。例信號(hào)燈以1HZ的頻率閃爍,就無(wú)需利用分頻電路,直接利用特殊輔助繼電器M8013就可以了,PLC的運(yùn)行指示直接應(yīng)用M8000控制,等等。在進(jìn)行程序編程設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量發(fā)揮PLC內(nèi)在指令的特殊功能,以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),這就需要熟記具有特殊功能的軟元件。
五、軟硬件的銜接技巧
聯(lián)鎖控制線路僅僅依靠?jī)?nèi)部軟元件的聯(lián)鎖是不夠的,的硬件接線一定要聯(lián)鎖,或利用定時(shí)器進(jìn)行延時(shí),以保證運(yùn)行可靠。例如接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制或反接制動(dòng)控制線路,僅僅依靠?jī)?nèi)部軟元件的聯(lián)鎖,正反轉(zhuǎn)切換時(shí)會(huì)發(fā)生短路現(xiàn)象。因?yàn)镻LC工作方式是周期掃描的方式,速度很快,而接觸器的觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化需要的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),接觸器的線圈雖然失電,但是主觸點(diǎn)還未打開(kāi),另一個(gè)接觸器線圈就得電吸合,這時(shí)兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合,發(fā)生了短路,對(duì)電器元件、設(shè)備,以及人身安全帶來(lái)極大的危害。總之只要是改變電源的相序,不能單獨(dú)依靠?jī)?nèi)部軟元件的聯(lián)鎖,外部的硬件一定要進(jìn)行聯(lián)鎖或利用定時(shí)器、NOP指令進(jìn)行延時(shí),以確保安全。
六、定時(shí)器的使用
線路設(shè)計(jì)中常常有時(shí)間控制,所以在編程時(shí)就要應(yīng)用到定時(shí)器,利用定時(shí)器的一般延時(shí)功能,可保證程序動(dòng)作間的可靠切換。初學(xué)者經(jīng)常會(huì)做出如圖5(a)所示的設(shè)計(jì),在調(diào)試時(shí)Y0始終沒(méi)有輸出,原因在于T0的常開(kāi)點(diǎn)是延時(shí)閉合的,是不能實(shí)現(xiàn)自鎖的,只有通過(guò)輔助繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖圖5(b)。
七、輸入端口觸點(diǎn)的使用
為了使程序和我們的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相一致,輸入端口外部觸點(diǎn)通常使用常開(kāi)點(diǎn),假若使用常閉點(diǎn),程序中的觸點(diǎn)狀態(tài)要與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相反,例如停止按鈕、熱繼電器的過(guò)載保護(hù)點(diǎn)如果連接的是常閉點(diǎn),程序中必須使用常開(kāi)點(diǎn),才能起到相應(yīng)的作用。因?yàn)槿绻B接的是常閉點(diǎn),輸入繼電器接通,程序內(nèi)常開(kāi)點(diǎn)閉合,能夠?qū)崿F(xiàn)輸出,而常閉點(diǎn)是斷開(kāi)的,所以不能實(shí)現(xiàn)輸出。
八、結(jié)語(yǔ)
編程除指令上的應(yīng)用技巧外,更重要的是思維上的技巧,這需要在實(shí)踐中不斷探索和積累經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]張還.三菱FX系列PLC設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)――原理、應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)(第一版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.3.
[2]高勤.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京:電子工業(yè)出版社,2006.8.
[關(guān)鍵詞] 教學(xué)方法 教學(xué)手段 教學(xué)因素
1.引言
《建筑電氣控制技術(shù)》高職院校該專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的核心課程,作者認(rèn)為講授這門(mén)課程時(shí),既要將該課程的基本內(nèi)容和原理講述清楚,又要重點(diǎn)講解建筑工程中的電氣控制,有的放矢;同時(shí)結(jié)合高職高專(zhuān)的人才培養(yǎng)目標(biāo),將理論教學(xué)與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,培養(yǎng)出服務(wù)崗位的技能型應(yīng)用人才。鑒于此,在教學(xué)方法上,要針對(duì)此課程的不同部分內(nèi)容的特點(diǎn)和難點(diǎn),采取不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段,理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,才能取得比較理想的教學(xué)效果[1]。
2.教學(xué)方法及教學(xué)手段的應(yīng)用
2.1 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)
這部分的教學(xué)方法主要采用項(xiàng)目教學(xué)法[2]、問(wèn)題引導(dǎo)法。將相關(guān)元器件及涉及到的控制電路融入項(xiàng)目,即把項(xiàng)目劃分為分解為多個(gè)任務(wù),難點(diǎn)分散消化。授課過(guò)程包括理論部分和實(shí)訓(xùn)部分,理實(shí)結(jié)合,充分培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作技能,在項(xiàng)目完成中獲取知識(shí)與能力。例如項(xiàng)目“小車(chē)自動(dòng)往返控制”,涉及到開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器等低壓電氣設(shè)備的介紹采用多媒體輔助教學(xué)的方法,通過(guò)電氣控制現(xiàn)場(chǎng)的圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等形式為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí),并結(jié)合校內(nèi)機(jī)床設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的參觀,加深印象的同時(shí),可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。一邊動(dòng)畫(huà)演示元件結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理,一邊現(xiàn)場(chǎng)拆卸,觀察觸頭的動(dòng)作情況,使學(xué)生掌握起來(lái)輕松而有效。項(xiàng)目所涵蓋的點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)三個(gè)基本電氣控制環(huán)節(jié)和規(guī)律的教學(xué),遵循由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,采用問(wèn)題引導(dǎo)的教學(xué)方法和多媒體輔助教學(xué)手段。如在點(diǎn)動(dòng)控制任務(wù)的基礎(chǔ)上,提出連續(xù)控制的要求引出反轉(zhuǎn)控制;再提出往返、升降等控制要求引出正反轉(zhuǎn)控制任務(wù),最后為了滿足功能完善、安全可靠的要求引出帶機(jī)械及電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制,并通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示控制過(guò)程。
2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路
電動(dòng)機(jī)控制有十五個(gè)典型控制電路,單純課堂講授學(xué)生積極性不高,采用討論法教學(xué)可以克服這一局限。學(xué)生分組,各組分配一個(gè)電路,要求組內(nèi)討論學(xué)習(xí)后,一位在黑板畫(huà)電路圖,一位講解控制過(guò)程,教師點(diǎn)評(píng)補(bǔ)充。在分配任務(wù)時(shí),對(duì)于程度稍差的組可以協(xié)商調(diào)換電路,降低難度,為該組成員建立自信提高積極性。后繼布置“兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)、停止控制”和“時(shí)間繼電器自動(dòng)切換的星-三角起動(dòng)控制”兩個(gè)項(xiàng)目,學(xué)生也可以根據(jù)自己的掌握情況設(shè)計(jì)其他控制電路后進(jìn)行安裝接線和調(diào)試。學(xué)生自主性強(qiáng)[3],不同層次學(xué)生都可以獲得較足的學(xué)習(xí)動(dòng)力,理論與實(shí)踐實(shí)現(xiàn)兩手抓。
2.3 可編程序控制器介紹
可編程序控制器(Programmable Logic Controller)的學(xué)習(xí)是個(gè)應(yīng)用性很強(qiáng)的內(nèi)容,設(shè)計(jì)思路靈活但又有規(guī)律可循,教學(xué)方法上仍以項(xiàng)目教學(xué)法、對(duì)比討論法,多媒體教學(xué)手段。由于PLC內(nèi)部存儲(chǔ)單元在設(shè)計(jì)中的意義理解起來(lái)抽象,但與熟悉的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的概念有相似,因此利用多媒體將二者比較,并配以PLC應(yīng)用實(shí)例的圖片和視頻,大大提高學(xué)生理解和接受程度。例如點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)繼電器-接觸器控制如何利用PLC實(shí)現(xiàn)控制的問(wèn)題提出后,將所能涉及到的基本指令講授完畢后,分別針對(duì)點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)中對(duì)比兩個(gè)系統(tǒng)的異同,通過(guò)項(xiàng)目“小車(chē)自動(dòng)往返PLC控制”和項(xiàng)目“小車(chē)自動(dòng)循環(huán)往返PLC控制”培養(yǎng)應(yīng)用技能,項(xiàng)目 “兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)、停止PLC控制”和“時(shí)間繼電器自動(dòng)切換的星-三角起動(dòng)PLC控制”作為掌握經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的鞏固。狀態(tài)設(shè)計(jì)法以選擇典型、有趣的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué),實(shí)現(xiàn)講授-設(shè)計(jì)-調(diào)試-講授循環(huán)教學(xué)過(guò)程,將新知識(shí)融入項(xiàng)目,讓經(jīng)驗(yàn)出于項(xiàng)目,以技能完成新項(xiàng)目。
2.4 典型建筑電氣控制系統(tǒng)
典型建筑電氣控制系統(tǒng)有“空調(diào)與制冷系統(tǒng)的電氣控制”,“水泵和鍋爐設(shè)備的電氣控制”,“電梯的電氣控制”,這部分教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng),適合采用講授法結(jié)合討論法和參觀法,并利用多媒體系統(tǒng)展示無(wú)法參觀到的環(huán)節(jié)、集中展示多幅控制電路圖片輔助課堂講授。
3 其他教學(xué)因素的體會(huì)
3.1教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與順序安排
采用項(xiàng)目法的教學(xué)內(nèi)容,需要將舊有的內(nèi)容重新調(diào)整,與項(xiàng)目?jī)?nèi)容緊密結(jié)合,要求教師對(duì)項(xiàng)目選擇和教學(xué)內(nèi)容有很高水平的把握,但是個(gè)人教學(xué)水平和時(shí)間的有限,教研組內(nèi)甚至與相關(guān)教研組共同展開(kāi)討論確定項(xiàng)目及相關(guān)內(nèi)容是比較合理的。
3.2知識(shí)條理性和關(guān)鍵詞
《建筑電氣控制技術(shù)》課程知識(shí)點(diǎn)多,涉及元件多,控制方法多,這三多容易使學(xué)生產(chǎn)生條理不清的感覺(jué)和厭煩情緒,因而在講授過(guò)程中,注重將知識(shí)提煉,為學(xué)生提供清晰的思路和前后邏輯關(guān)系,并在每一個(gè)內(nèi)容中總結(jié)出關(guān)鍵詞為學(xué)生把握重點(diǎn)內(nèi)容和核心內(nèi)容有很大幫助。
3.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題
通過(guò)幾年的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)中有這樣幾個(gè)問(wèn)題需要注意。一是分組要考慮學(xué)生自由組合的意愿,自由組合的氣氛融洽,分工明確,團(tuán)隊(duì)協(xié)作程度高,但同時(shí)要注意個(gè)別組的調(diào)整,程度太低的組合容易在實(shí)訓(xùn)中受挫喪失信心;二是項(xiàng)目要求和任務(wù)要明確,每組保證一份最終設(shè)計(jì)方案,確保按圖接線;三是下線的規(guī)律要反復(fù)引領(lǐng)和提示,以此培養(yǎng)清晰的思路和合理方法,在各組指導(dǎo)中仍以這一規(guī)律輔助檢查線路、排除故障,可以提高效率;四是實(shí)訓(xùn)報(bào)告的內(nèi)容要求完整性,重點(diǎn)總結(jié)實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的問(wèn)題、解決方法以及收獲經(jīng)驗(yàn)。
3.4情感教學(xué)的重要作用
讓學(xué)生和教師成為朋友,學(xué)生認(rèn)同教師,才能對(duì)教師所教的內(nèi)容感興趣,主動(dòng)把教學(xué)內(nèi)容變?yōu)樽约旱男枰?,從而加以?nèi)化成為自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu),這樣才能使教師的教轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué),教和學(xué)才和諧,教師才能在學(xué)生發(fā)展過(guò)程中起到言傳身教的作用[4]。情感教學(xué)是一種課堂內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué),課內(nèi)平等融洽與學(xué)生交流,不可盛氣凌人居高臨下,自身要做到禮貌和文明,以良好的師德為學(xué)生效仿榜樣,積極評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)學(xué)生,對(duì)于取得的進(jìn)步要及時(shí)給予肯定,幫助學(xué)生建立有力的自信心;課外以朋友的身份關(guān)心學(xué)生生活,了解學(xué)生興趣愛(ài)好并經(jīng)常參加學(xué)生活動(dòng)。情感教育自然地融于課內(nèi)外生活,建立朋友型師生關(guān)系,教和學(xué)則體現(xiàn)出以學(xué)生為中心、以情感為基調(diào)的和諧關(guān)系。
4.結(jié)論
教學(xué)過(guò)程是復(fù)雜而豐富的,科學(xué)合理的教學(xué)方法和手段能將繁雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化、條理化,使得教學(xué)效果最大化,在教學(xué)中不斷體會(huì)和總結(jié)各類(lèi)教學(xué)因素探索更有效的教學(xué)方法、手段、模式是教育工作者應(yīng)該長(zhǎng)期堅(jiān)持做的工作,為教育目標(biāo)的奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 電動(dòng)刀架;電路調(diào)試;PLC控制;四工位;故障排除
中圖分類(lèi)號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)72-0116-02
數(shù)控車(chē)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段,數(shù)控車(chē)床帶有自動(dòng)換刀裝置,自動(dòng)換刀裝置的功能就是儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動(dòng)交換。數(shù)控車(chē)床上使用的回轉(zhuǎn)刀架換刀是一種常見(jiàn)的自動(dòng)換刀裝置。
1 車(chē)床四工位電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理
數(shù)控車(chē)床上使用的回轉(zhuǎn)刀架一般是立式的,具有四工位(裝有四把刀具)或六工位,由數(shù)控機(jī)床發(fā)出的脈沖指令進(jìn)行回轉(zhuǎn)和換刀。對(duì)于使用回轉(zhuǎn)刀架的數(shù)控機(jī)床,在加工過(guò)程中,回轉(zhuǎn)刀架不但可以存儲(chǔ)刀具,而且在切削時(shí)要連同刀具一起承受切削力,在加工過(guò)程中要完成刀具交換轉(zhuǎn)位、定位夾緊等動(dòng)作。
1.發(fā)信盤(pán);2.推力軸承;3.螺桿螺母副;4.端面齒盤(pán);5.反靠圓盤(pán);6.三相異步電機(jī);7.聯(lián)軸器;8.蝸桿副;9.反靠銷(xiāo);10.圓柱銷(xiāo);11.上蓋圓盤(pán);12.上刀體
四工位電動(dòng)刀架一般由電動(dòng)機(jī)、機(jī)械換刀機(jī)構(gòu)、發(fā)訊盤(pán)等組成如圖1所示,自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架換刀具體的換刀動(dòng)作如下:數(shù)控系統(tǒng)輸出換刀信號(hào)——PLC控制信號(hào)輸出(控制電路中繼電器-接觸器動(dòng)作)——刀架電機(jī)正向?qū)さ堕_(kāi)始——刀架抬起(螺桿將銷(xiāo)盤(pán)上升到一定高度)——刀架正轉(zhuǎn)(離合銷(xiāo)進(jìn)入離合盤(pán)槽,離合盤(pán)槽帶動(dòng)銷(xiāo)盤(pán),銷(xiāo)盤(pán)帶動(dòng)上刀體轉(zhuǎn)位)——檢測(cè)元件檢測(cè)到刀位信號(hào)——刀架電機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)并鎖緊——刀架電機(jī)斷電——加工順序進(jìn)行。
2 四工位電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的電路調(diào)試
目前數(shù)控車(chē)床刀架基本為電動(dòng)刀架,電動(dòng)刀架具有很多種類(lèi)。以用霍爾元件檢測(cè)到位的刀架最為常見(jiàn)。圖2為刀架的電路控制系統(tǒng)硬件接線圖,刀架采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),刀架檢測(cè)采用霍爾元件。電氣控制為控制直流繼電器,繼電器再驅(qū)動(dòng)交流接觸器接通三相交流電源,使刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
刀架在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)換刀,反轉(zhuǎn)鎖緊。刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)刀架電機(jī)實(shí)際上是一種堵轉(zhuǎn)狀態(tài),因此刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)的時(shí)間不能太長(zhǎng),否則可能導(dǎo)致刀架電機(jī)的損壞。刀架上每一個(gè)刀位都配備一個(gè)霍爾元件?;魻栐某B(tài)是截止,當(dāng)?shù)毒咿D(zhuǎn)到工作位置時(shí),利用磁體和霍爾元件導(dǎo)通,將刀架位置狀態(tài)發(fā)送到PLC數(shù)字輸入,通過(guò)PLC的數(shù)字輸出,控制直流繼電器,繼電器再驅(qū)動(dòng)交流接觸器接通三相交流電源,使刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
3 四工位刀架的PLC控制
由數(shù)控裝置和可編程控制器協(xié)調(diào)配和完成對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制,數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用的PLC有兩類(lèi):“內(nèi)裝型”(Bulid-in Type)PLC和“獨(dú)立型”(Stand-alone Type)PLC,現(xiàn)在使用的PLC以內(nèi)裝式居多。可編程控制器主要負(fù)責(zé)完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作。
刀架的順序控制是由PLC通過(guò)對(duì)刀架的全部I/O信號(hào)( xs10、11和xs20、21)的掃描,進(jìn)行邏輯處理及計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的,為了保證手動(dòng)換刀和通過(guò)T指令進(jìn)行自動(dòng)換刀這兩種換刀方式的正確性,在系統(tǒng)中設(shè)置一些相應(yīng)的PMC參數(shù)來(lái)進(jìn)行保證,手動(dòng)換刀是用按鈕啟動(dòng)的,自動(dòng)換刀是用T指令觸發(fā)的,換刀動(dòng)作、延時(shí)控制時(shí)間及相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下:
1)刀架電機(jī)接收到PLC相應(yīng)信號(hào)后正轉(zhuǎn),正轉(zhuǎn)有一個(gè)最大時(shí)間(一般為8s),在參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)有一個(gè)參數(shù)保證,用P2--換刀超時(shí)時(shí)間來(lái)保證;2)霍爾元件檢測(cè)到所選刀位的有效信號(hào)后,停止刀架電動(dòng)機(jī),并延時(shí)(100ms),此時(shí)間控制用P4—正轉(zhuǎn)延時(shí)時(shí)間來(lái)控制;3)延時(shí)結(jié)束后刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)鎖死刀架,并延時(shí)(600ms), 此時(shí)間控制用P3—刀具鎖緊時(shí)間來(lái)控制;4)延時(shí)結(jié)束后停止刀架電動(dòng)機(jī),換刀完成。
在設(shè)計(jì)PLC時(shí),還要考慮機(jī)床整體安全互鎖方面的因素,主要有以下幾點(diǎn):
1)刀架電機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)不能反轉(zhuǎn),此在軟件也設(shè)計(jì)就會(huì)與硬件互鎖相呼應(yīng),起到雙重互鎖的作用;
2)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)急停、限位、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)報(bào)警或主軸報(bào)警時(shí)都要禁止刀具的換刀動(dòng)作;
3)刀架電動(dòng)機(jī)長(zhǎng) 時(shí)間旋轉(zhuǎn)(如8s),而 檢測(cè)不到刀位信號(hào),則應(yīng)給停止刀架電機(jī),防止刀架電機(jī)被損壞并應(yīng)報(bào)警提示;
4)刀架電機(jī)過(guò)熱報(bào)警時(shí),停止換刀過(guò)程,并禁止自動(dòng)加工。
按照以上的換刀的動(dòng)作和互鎖要求,根據(jù)圖2的硬件接線圖中的接線設(shè)計(jì)和圖3的換刀流程圖,進(jìn)行四工位刀架的PLC控制。PLC程序按定時(shí)循環(huán)掃描的方式執(zhí)行,與換刀相關(guān)的程序掃描周期為16ms,用plc1_time表示。程序中利用這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定時(shí)(延時(shí))功能。
需要說(shuō)明的是,在系統(tǒng)的PMC參數(shù)中,可以通過(guò)修改參數(shù)值的方法來(lái)改變各個(gè)時(shí)間的設(shè)定的值,在調(diào)試時(shí)可以進(jìn)行方便的設(shè)置和修改。
4 四工位刀架常見(jiàn)故障及排除方法
現(xiàn)以數(shù)控車(chē)床上常見(jiàn)的四工位刀架為例對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架典型的各種故障現(xiàn)象加以分析,確定其排除方法,其它類(lèi)型的刀架,雖結(jié)構(gòu)、尺寸、元器件型號(hào)等各有差異,但故障原因大多雷同,也可參照此法排除。
數(shù)控車(chē)床的刀架是一個(gè)典型的機(jī)電一體化的自動(dòng)化機(jī)械,對(duì)于刀架的故障檢測(cè)和分析,要有綜合整體的概念,既要耐心細(xì)致的分析電氣故障又要分析機(jī)械故障,必要時(shí),要綜合的進(jìn)行逐個(gè)排除,并要認(rèn)真地進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和概括,為以后的故障的診斷和排除積累經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:PLC; 一體化;教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)25-7186-01
"PLC Programmable Control Technology" Model to Explore the Integration of Teaching and Practice
YAO Hong-liang, WANG Hai-yan
(Anhui Vocational College of Electronics & Information Technology, Bengbu 233060, China)
Abstract: Teaching is based on modular integration skills training as the core theory of teaching and skills training combination, the establishment of a number of functional modules of teaching a teaching model, this article in order to "PLC programmable control technology" as an example teaching on the integration of teaching and practice model.
Key words: PLC; integration; teaching reform
職業(yè)技術(shù)教育事業(yè)方興未艾、蓬勃發(fā)展。規(guī)模上的擴(kuò)大,客觀上對(duì)教研教改提出了更高要求。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和模式已難以適應(yīng)現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展,也難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)技能型人才的需求。面對(duì)生源質(zhì)量逐年下滑的現(xiàn)實(shí),面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)職業(yè)教育新的要求,學(xué)校要想求得生存和發(fā)展,就必須從教研教改入手,提高教學(xué)質(zhì)量,擴(kuò)大社會(huì)影響力。早些年我校就提出要轉(zhuǎn)變教育理念,改革教學(xué)模式,大膽進(jìn)行專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程整合。轉(zhuǎn)變教育理念就是要擯棄“師本位”,樹(shù)立一切為學(xué)生發(fā)展,以學(xué)生為本的觀念,打好扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),提高教學(xué)效果,與時(shí)俱進(jìn)地為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才[1]。
2006年我院招收第一屆電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,在信息工程系江主任的領(lǐng)導(dǎo)和高級(jí)工程師蔡主任的主持下,我們自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教研組相關(guān)老師,進(jìn)行了《以就業(yè)為導(dǎo)向的電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型課程與教學(xué)內(nèi)容體系改革研究與實(shí)踐》的課題研究,倡導(dǎo)以社會(huì)需求為導(dǎo)向,進(jìn)行教學(xué)改革,探索“教、學(xué)、做”一體化培養(yǎng)人才模式的特色和優(yōu)越性,旨在以此模式為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專(zhuān)門(mén)人才。
作為高職院校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)主干課程,《PLC可編程控制技術(shù)》課程專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,本文以《PLC可編程控制技術(shù)》課程教學(xué)為例,闡述筆者在“教、學(xué)、做”一體化模塊式教學(xué)的探索與實(shí)踐。
1 “教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式的內(nèi)容與實(shí)踐
一體化模塊式教學(xué)就是在職業(yè)技術(shù)教育中,以技能訓(xùn)練為核心,確定某項(xiàng)技能所需要的知識(shí)內(nèi)容,按照技能的特點(diǎn)和分類(lèi),建立若干個(gè)教學(xué)功能模塊,將理論教學(xué)和技能訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合在一起。充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),將理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等教學(xué)內(nèi)容一體化設(shè)置;講授、聽(tīng)課與實(shí)驗(yàn)、操作等教學(xué)形式一體化實(shí)施;教室、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地等教學(xué)條件一體化配置;知識(shí)、技能與素質(zhì)等職業(yè)要求一體化訓(xùn)練,由此形成融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體的一體化教學(xué)模式。
以下筆者以交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì)與調(diào)試為例,說(shuō)明PLC一體化教學(xué)在高素質(zhì)、技能型人才的培養(yǎng)的教學(xué)效果。
1.1 系統(tǒng)控制要求
具體控制要求如下:交通信號(hào)燈系統(tǒng)受總開(kāi)關(guān)控制,系統(tǒng)開(kāi)始工作后,東西方向紅燈亮15S;同時(shí)南北方向綠燈亮10S,黃燈亮3S,閃爍2S。然后南北紅燈亮12S;同時(shí)東西方向綠燈亮8S,黃燈亮3S,閃爍2S。如此往復(fù)循環(huán)。
1.2 教師創(chuàng)造問(wèn)題情景
亞里士多運(yùn)怠八嘉自疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始”。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)愿望是在一定情境中發(fā)生的,帶有探索因素的問(wèn)題性情境,具有強(qiáng)大的吸引力,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)愿望起到強(qiáng)烈的激發(fā)作用[2]。因此,筆者首先通過(guò)教學(xué)演示屏,演示交通燈的工作過(guò)程,讓學(xué)生掌握其工作流程和運(yùn)行規(guī)律,并對(duì)其有感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。然后通過(guò)多媒體課件,將交通燈的一個(gè)工作周期分解為若干個(gè)階段,提出主要待解決的問(wèn)題,這樣讓學(xué)生思維處于活躍,饒有興趣的投入到學(xué)習(xí)之中。
1.3 學(xué)生相互討論、探索
學(xué)生根據(jù)自己的理解,結(jié)合老師列出的若干問(wèn)題,來(lái)構(gòu)思、設(shè)計(jì),互相交流,互相評(píng)價(jià),熱烈討論,如,討論硬件的配置,I/O的點(diǎn)數(shù)分配,PLC參數(shù)的選取;討論邏輯分析,確定輸入、輸出點(diǎn)數(shù),定時(shí)器的參數(shù)設(shè)定;討論設(shè)計(jì)構(gòu)思,根據(jù)工藝特點(diǎn)選擇常規(guī)設(shè)計(jì)方法或步進(jìn)順控設(shè)計(jì)方法;討論細(xì)節(jié),如何實(shí)現(xiàn)指示燈的閃爍,選擇定時(shí)器或特殊輔助繼電器等等。初步設(shè)計(jì)出梯形圖或助記符程序后,進(jìn)行安裝,接線,輸入設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行調(diào)試,驗(yàn)證能否符合控制要求。如果有,要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,討論,分析,如何解決,將程序做修改和優(yōu)化,再次進(jìn)行調(diào)試,直至完全符合要求。在整個(gè)的學(xué)生互相討論的熱烈氣氛中,能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和自主性,學(xué)生的智力潛能得以挖掘,很好培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力。
1.4 教師點(diǎn)撥、指導(dǎo)
在教學(xué)中,教師要鼓勵(lì)所有的學(xué)生都參與其中,及時(shí)解答學(xué)生提出的各種問(wèn)題,重視他們不同的見(jiàn)解。對(duì)于設(shè)計(jì)中有不嚴(yán)密、不科學(xué)的地方,教師給與點(diǎn)撥指導(dǎo)。例如在設(shè)計(jì)黃色指示燈時(shí),有些學(xué)生出現(xiàn)雙線圈輸出或不能實(shí)現(xiàn)閃爍的問(wèn)題,這時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生,輸出繼電器僅只能使用一次,應(yīng)該將同一個(gè)輸出繼電器之前的邏輯關(guān)系并聯(lián),實(shí)現(xiàn)輸出唯一。而閃爍可以通過(guò)特殊輔助繼電器M8011~M8014[3]或定時(shí)器構(gòu)成脈沖實(shí)現(xiàn)。另外,通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行程序的優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅解決程序結(jié)構(gòu)累贅、節(jié)省內(nèi)存的問(wèn)題,同時(shí)讓學(xué)生更好的掌握常用編程的方法和技巧。如此師生互動(dòng),教學(xué)情境富有生氣,從而達(dá)到較佳的教學(xué)效果。
“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式,向?qū)W生提供了一個(gè)有利于溝通和合作的良好空間,同學(xué)在學(xué)習(xí)中感受到:不怕臟、不怕累、多動(dòng)手、多動(dòng)腦,學(xué)到本領(lǐng)就是寶,同學(xué)對(duì)能力提高感覺(jué)良好。在教學(xué)接觸中,教師也感受到學(xué)生的能力和素質(zhì)在逐步提升。
2 “教、學(xué)、做”一體化深得學(xué)生歡迎,教學(xué)效果佳
一體化模塊式教學(xué)的體系清晰,形式生動(dòng)活潑,是以學(xué)生為主體的有效教學(xué)方法,理論知識(shí)圍繞技能訓(xùn)練展開(kāi)教學(xué),針對(duì)性強(qiáng),既利于教師的“教”,又利于學(xué)生的“學(xué)”;教師既講解理論又傳授技能,與學(xué)生相處時(shí)間增加,更容易獲取每個(gè)學(xué)生掌握技能和知識(shí)情況的信息,便于及時(shí)進(jìn)行有的放矢的輔導(dǎo),大大提高了《PLC可編程控制技術(shù)》課程教學(xué)質(zhì)量。
《PLC可編程控制技術(shù)》課程實(shí)施一體化教學(xué)以來(lái),教學(xué)工作開(kāi)展得比較順利,教學(xué)質(zhì)量明顯提高,學(xué)生動(dòng)起來(lái)的同時(shí),老師也動(dòng)起來(lái)了,教學(xué)取得了初步成功,形成了教學(xué)、教研的良好氛圍。我們下一步要進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以便進(jìn)一步提高《PLC可編程控制技術(shù)》課程一體化教學(xué)模式的教學(xué)質(zhì)量及效益。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:維修電工技能訓(xùn)練 專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí) 可編程控制器
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)03(b)-0187-01
隨著社會(huì)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)的電氣化和自動(dòng)化程度的提高。企業(yè)和日常科索沃中需求的維修電工技術(shù)人員不僅要掌握傳統(tǒng)上的操作和維修,還必須掌握電氣自動(dòng)化的技術(shù)內(nèi)容。因此,在維修電工技能訓(xùn)練教學(xué)中充實(shí)可編程控制器及其應(yīng)用的課題勢(shì)在必行。我作為一名技工學(xué)校維修電工專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,經(jīng)過(guò)多年的技能訓(xùn)練教學(xué)和實(shí)踐有如下一些體會(huì)。
1 抓好基礎(chǔ)訓(xùn)練,提高操作技能水平
技工學(xué)校的生源主要是高考落榜、中考未能考入重點(diǎn)學(xué)校的學(xué)生,他們的共同點(diǎn)是比較好動(dòng)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差,針對(duì)他們的特點(diǎn)如何組織教學(xué)呢?一是加強(qiáng)安全知識(shí)教育,維修電工技能訓(xùn)練教學(xué)中觸電事故是訓(xùn)練最大的安全隱患,也是在教學(xué)最令人頭疼的大事,教師在教學(xué)活動(dòng)中時(shí)刻把安全放在第一位,技工學(xué)生是初生牛犢不怕虎,你說(shuō)電老虎厲害,我偏偏要碰一碰,摸一摸,什么都無(wú)所謂。所以本人在教課中采取親身嘗試的方法。二是加強(qiáng)基本功的訓(xùn)練,盡量發(fā)揮學(xué)生的長(zhǎng)處并提高其自信心,樹(shù)立他們克服困難的勇氣,引導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)興趣。三是結(jié)合學(xué)校的模式和特色,制訂出一套完整技能訓(xùn)練計(jì)劃。
1.1 精講多練的原則
根據(jù)維修電工技能訓(xùn)練課的教學(xué)特點(diǎn),讓學(xué)生對(duì)基本操作、基本線路進(jìn)行多次、反復(fù)的訓(xùn)練,使他們從家長(zhǎng)和老師要我學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為我要學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變,發(fā)揮他們好動(dòng)的特點(diǎn)為,讓他們?cè)谟?xùn)練過(guò)程中獲取理論知識(shí)。
(1)部分訓(xùn)練。將主要線路操作預(yù)先劃分為幾個(gè)部分,讓他們分步訓(xùn)練。
(2)工序訓(xùn)練。將主控線路和控制線路組合形成,使學(xué)生掌握一個(gè)完整的電氣線路。
(3)復(fù)合訓(xùn)練。是維修電工技術(shù)人員必備的操作技能。它主要包括:掌握各種電氣控制線路圖;能正確區(qū)分電氣元件的好壞;根據(jù)不同的負(fù)載選擇各種電氣元件和線路的技術(shù)要點(diǎn)等。
(4)獨(dú)立訓(xùn)練。在上面幾種訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生獨(dú)立完成操作項(xiàng)目,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成操作任務(wù),學(xué)會(huì)安裝、調(diào)試和排除故障能力。
1.2 注重學(xué)習(xí)方法指導(dǎo),培養(yǎng)自學(xué)能力
為了充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣必,克服學(xué)生過(guò)分依賴教師的現(xiàn)象,主要采用如下的教學(xué)方法。
(1)啟發(fā)式教學(xué)。如從可編程控制器產(chǎn)生的背景和日常生活中自動(dòng)化需求談起,然后講可編程控制器結(jié)構(gòu)、適用場(chǎng)合以及存在的優(yōu)缺點(diǎn)等。
(2)基于問(wèn)題教學(xué)法。利用工廠和日常生活中幾個(gè)常見(jiàn)性的問(wèn)題,然后加以分析,按設(shè)定條件一層層提出解決辦法,引導(dǎo)學(xué)生遇到故障如何分析和排除問(wèn)題的途徑。
(3)討論式教學(xué)法。教師在課堂上提出幾個(gè)工廠和日常生活中常見(jiàn)的問(wèn)題,學(xué)生課后分組討論。討論的結(jié)果派代表發(fā)言,不同觀點(diǎn)之間全班同學(xué)展開(kāi)討論,最后由教師進(jìn)行歸納總結(jié)。或者由學(xué)生提出實(shí)踐工作中的問(wèn)題,由教師與同學(xué)共同討論解決。
(4)實(shí)踐教學(xué)法。主要采用案例項(xiàng)目討論、仿真教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的方法,根據(jù)得到的不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行探究的方法。
2 以實(shí)例教學(xué)為主線,吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
根據(jù)當(dāng)前社會(huì)對(duì)維修電工技術(shù)人才的需求,結(jié)合我校實(shí)際,針對(duì)維修電工技能訓(xùn)練課程教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),采取因人而異的分層教學(xué),即按學(xué)生學(xué)習(xí)能力分組,確定每組不同的技能訓(xùn)練項(xiàng)目,從而使成績(jī)好的和成績(jī)差的學(xué)生在技能訓(xùn)練中,都能夠得到相應(yīng)的訓(xùn)練和培養(yǎng)。除要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間做完基本的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外,還要安排一定量的自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和研究性課題,讓他們自主選擇。具體方法如下。
2.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
每個(gè)課題以工廠和日常生活中常見(jiàn)的實(shí)例為重點(diǎn),以現(xiàn)實(shí)問(wèn)題激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)教學(xué)課題的興趣。使他們認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)的東西有用,能解決現(xiàn)實(shí)生活中的一些問(wèn)題。興趣是把學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉。
2.2 逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力
課題實(shí)例選用來(lái)自工廠和日常生活中,把要處理及注意的有關(guān)問(wèn)題向?qū)W生交待清楚,引導(dǎo)學(xué)生具體的處理步驟、問(wèn)題的特征和解決問(wèn)題的方法。通過(guò)多個(gè)實(shí)例的訓(xùn)練、實(shí)踐與積累,逐漸地提高學(xué)生辨別問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3 以市場(chǎng)導(dǎo)向?yàn)楦玖⒆泓c(diǎn),注重學(xué)生能力的培養(yǎng)
目前由于工廠和日常生活中現(xiàn)有技術(shù)工人在技術(shù)型、智能型方面專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺,難以承擔(dān)設(shè)備安裝、維修、程序調(diào)整等復(fù)雜的任務(wù),故在一定程度上影響了企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。技工學(xué)校是培養(yǎng)技能人才的搖籃,要瞄準(zhǔn)當(dāng)前市場(chǎng)的需求,以培養(yǎng)生產(chǎn)一線所需的技術(shù)人才為突破口。為此,我校在完成了傳統(tǒng)電力拖動(dòng)繼電器控制線路和機(jī)床控制電路的專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,緊隨其后安排了可編程控制器這一課程內(nèi)容;既使繼電器控制技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容得到合理的延伸,又將一種設(shè)備得到兩種控制線路,降低了教學(xué)上的難度,使學(xué)生理解和掌握繼電器控制技術(shù)和可編程控制技術(shù),收到了較好的教學(xué)效果。
通過(guò)以上幾個(gè)方面的教學(xué)改革,可以提高技工學(xué)校學(xué)生的維修電工的技能訓(xùn)練能力,以適應(yīng)工廠和日常生活中的需求?,F(xiàn)實(shí)中的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)是集技術(shù)化和智能化機(jī)電一體設(shè)備,其中可能包括機(jī)、電、液、氣等內(nèi)容,而且還會(huì)因行業(yè)不同控制要求也有所不同。故在實(shí)踐教學(xué)中,應(yīng)把機(jī)械、電工、電子、液壓、氣動(dòng)和計(jì)算機(jī)等知識(shí)與可編程控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系,擴(kuò)大技能訓(xùn)練課時(shí)的比重,逐步加大學(xué)校相關(guān)設(shè)備的投入,建立較為完備的仿真實(shí)訓(xùn)室,從而為技能訓(xùn)練教學(xué)創(chuàng)造良好條件。
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關(guān)鍵詞:實(shí)訓(xùn)教學(xué) 項(xiàng)目教學(xué)法 模擬排故機(jī)床
一、項(xiàng)目教學(xué)法介紹
1.理論基礎(chǔ)
眾所周知,德國(guó)的職業(yè)教育在全世界處于領(lǐng)頭羊的地位。2003年7月德國(guó)聯(lián)邦職教所制定了“以行動(dòng)為導(dǎo)向”的項(xiàng)目教學(xué)法,隨即在全世界范圍內(nèi)迅速推廣蔓延,引起一場(chǎng)職業(yè)教育的“革命”。它的核心追求是:不再把教師掌握的現(xiàn)成知識(shí)技能傳遞給學(xué)生作為追求的目標(biāo),或者說(shuō)不是簡(jiǎn)單的讓學(xué)生按照教師的安排和講授去得到一個(gè)結(jié)果,而是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生去尋找得到這個(gè)結(jié)果的途徑,最終得到這個(gè)結(jié)果,并進(jìn)行展示和自我評(píng)價(jià),學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在學(xué)習(xí)過(guò)程而非學(xué)習(xí)結(jié)果,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中各種能力的鍛煉。教師已經(jīng)不是教學(xué)中的主導(dǎo)者,而是起著引導(dǎo)、指導(dǎo)和監(jiān)督的作用,學(xué)生則占據(jù)了主體地位。
2.基本含義
所謂項(xiàng)目教學(xué)法,是指將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,圍繞著項(xiàng)目組織和展開(kāi)教學(xué),使學(xué)生直接參與項(xiàng)目完成全過(guò)程的一種教學(xué)方法。具體一點(diǎn)說(shuō),就是將某門(mén)專(zhuān)業(yè)課程按類(lèi)別分為若干技術(shù)或技能單元,每個(gè)技術(shù)或技能單元作為一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,實(shí)行理論、實(shí)踐一體化的單元式教學(xué),每個(gè)單元教學(xué)都以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)或技能完成一個(gè)作業(yè)來(lái)結(jié)束,并進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)。簡(jiǎn)言之,項(xiàng)目教學(xué)就是師生為完成某一具體的工作任務(wù)而展開(kāi)的教學(xué)行動(dòng),強(qiáng)化“怎么干”“怎么才能干得更好”,淡化“是什么”和“為什么”。
3.實(shí)施步驟
項(xiàng)目教學(xué)法一般可按照下面五個(gè)步驟進(jìn)行:
(1)確定項(xiàng)目名稱(chēng):首先由教師布置項(xiàng)目,并且解釋項(xiàng)目含義;然后學(xué)生在教師的幫助下理解項(xiàng)目,知道自己要做什么,要學(xué)習(xí)的是哪方面的知識(shí),練習(xí)的是哪方面的技能;最后要達(dá)到什么樣的目標(biāo)。
(2)學(xué)生制訂計(jì)劃:學(xué)生成立項(xiàng)目小組,制訂工作計(jì)劃,進(jìn)行合理分工,確定工作步驟和程序;教師評(píng)估計(jì)劃的可實(shí)施性,做適當(dāng)提示,以便改進(jìn)。
(3)實(shí)施階段:學(xué)生根據(jù)計(jì)劃完成自己的任務(wù),并及時(shí)向教師匯報(bào)完成的進(jìn)度;教師則觀察、記錄、答疑、指導(dǎo)。
(4)檢查階段:學(xué)生自行檢查項(xiàng)目結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期的要求。
(5)總結(jié)評(píng)價(jià)階段:小組成員先自我評(píng)價(jià),各組再實(shí)現(xiàn)互評(píng),交流心得;教師對(duì)學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中的表現(xiàn)予以評(píng)價(jià),對(duì)于學(xué)生在制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題要給予及時(shí)糾正,目的是使學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目的完成,提高自己的理論知識(shí)水平和操作技能水平。
二、項(xiàng)目教學(xué)法在學(xué)校維修電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)施過(guò)程
1.實(shí)施背景
學(xué)校在調(diào)研和吸取兄弟學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)之后,研究決定在機(jī)電應(yīng)用設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)中率先實(shí)行“項(xiàng)目教學(xué)法”教學(xué)。并且學(xué)校成立課題小組,校長(zhǎng)親自任課題組長(zhǎng),電工教研組負(fù)責(zé)具體落實(shí),選定一個(gè)有40名學(xué)生的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)班,選擇5名雙師型教師擔(dān)任指導(dǎo)老師,分三個(gè)階段來(lái)實(shí)行。
2.時(shí)間安排
(1)2010.9―2012.9(第一階段):項(xiàng)目課題的調(diào)研工作,確定項(xiàng)目名稱(chēng)和設(shè)計(jì)方案。
(2)2012.9―2013.9(第二階段):普通車(chē)床、搖臂鉆床、平面磨床、臥式鏜床、萬(wàn)能銑床、橋式起重機(jī)床六個(gè)維修電工模擬排故實(shí)訓(xùn)臺(tái)項(xiàng)目的研發(fā)制作。
3.實(shí)施步驟
(1)第一階段:課題組成員先在浙江、江蘇等地部分中職學(xué)校的維修電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中進(jìn)行調(diào)研,學(xué)習(xí)和借鑒他們的項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的成功經(jīng)驗(yàn),然后針對(duì)本校的實(shí)際情況,確定項(xiàng)目名稱(chēng)和具體實(shí)施方案。
(2)第二階段:
①教師布置項(xiàng)目任務(wù):模擬普通車(chē)床、搖臂鉆床、平面磨床、臥式鏜床、萬(wàn)能銑床、橋式起重機(jī)床維修電工排故實(shí)訓(xùn)臺(tái)的制作。
②成立項(xiàng)目小組:由3名教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的“雙師型”教師、30名學(xué)生組成:分成6個(gè)項(xiàng)目小組,5名學(xué)生為一組、每2組配備1名指導(dǎo)教師,分別完成6種模擬排故機(jī)床的制作。
③實(shí)施階段:教師給出各機(jī)床電氣原理圖;各組組員進(jìn)行具體分工:1名學(xué)生負(fù)責(zé)模擬機(jī)床外框設(shè)計(jì),2名學(xué)生負(fù)責(zé)機(jī)床原理圖、安裝圖的繪制、排版、打印,2名學(xué)生負(fù)責(zé)機(jī)床電路所需電器元件及材料的購(gòu)買(mǎi),5名學(xué)生都參與電路的安裝和調(diào)試。
④學(xué)生分組展開(kāi)制作,教師做指導(dǎo)、記錄。
⑤評(píng)價(jià)總結(jié):6個(gè)小組先自評(píng),再實(shí)行小組互評(píng),然后由指導(dǎo)教師分別做總結(jié),填寫(xiě)評(píng)價(jià)表,給出成績(jī)。
⑥評(píng)價(jià)總結(jié):2個(gè)小組自評(píng),再實(shí)行小組互評(píng),指導(dǎo)教師分別做總結(jié),填寫(xiě)評(píng)價(jià)表,給出成績(jī)。
4.評(píng)價(jià)總結(jié)
我們制定了一張項(xiàng)目教學(xué)法評(píng)價(jià)表,作為學(xué)生在完成一個(gè)項(xiàng)目后評(píng)分的依據(jù)。
三、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施
項(xiàng)目名稱(chēng):X62萬(wàn)能銑床模擬排故實(shí)訓(xùn)臺(tái)
小組成員:楊鑫、王曉平、趙海杰、于洋、李?lèi)饛?qiáng)
指導(dǎo)教師:胡建華
1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)
(1)參考相關(guān)資料,對(duì)萬(wàn)能銑床模擬排故實(shí)訓(xùn)臺(tái)進(jìn)行外框架和安裝圖的設(shè)計(jì)。
(2)在教師的指導(dǎo)下讀懂電氣原理圖,然后進(jìn)行安裝接線。
(3)根據(jù)指導(dǎo)教師要求,設(shè)置線路故障。
(4)完成萬(wàn)能銑床的通電試車(chē)調(diào)試和故障模擬調(diào)試。
(5)填寫(xiě)項(xiàng)目評(píng)估表。
2.項(xiàng)目設(shè)計(jì)
(1)電源設(shè)計(jì)。采用三相四線制電源:電壓380V±10%,頻率50Hz±5%,實(shí)訓(xùn)臺(tái)上裝有電壓型漏電保護(hù)裝置,強(qiáng)電輸出若有漏電現(xiàn)象,即報(bào)警并切斷電源,確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的安全??刂泼姘迳涎b有電流漏電保護(hù)器,控制面板若有漏電現(xiàn)象,漏電流超過(guò)一定值,即切斷電源。
(2)外框架設(shè)計(jì)。外框采用尺寸分別為195cm×100cm×30cm的不銹鋼材料和絕緣板,劃分為三塊區(qū)域:上端區(qū)域放置萬(wàn)能銑床實(shí)物照片和本電路的原理圖;中間區(qū)域安裝電路,將電器元件安裝在4mm厚的絕緣板正面,接線和故障設(shè)置在絕緣板背面,從而保證故障的隱蔽性,設(shè)置了一塊用于放置電工儀表、電工工具的擱板;底部擱板用于放置三相異步交流電動(dòng)機(jī),底座采用4個(gè)定活兩便的滾輪。
(3)電氣安裝圖設(shè)計(jì)。安裝圖左側(cè)放置萬(wàn)能銑床的實(shí)物照片,指示出銑床各結(jié)構(gòu)的名稱(chēng),右側(cè)放置萬(wàn)能銑床的電氣原理圖,用紅色數(shù)字標(biāo)明走線順序,并對(duì)原理圖做了一些改進(jìn),添置交流接觸器分?jǐn)鄤?dòng)作的信號(hào)指示燈。在安裝區(qū),我們先測(cè)量斷路器、熔斷器、控制變壓器、交流接觸器、熱繼電器、圓形工作臺(tái)工作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、按鈕等元器件的實(shí)際尺寸,再進(jìn)行電腦排版,將動(dòng)作指示燈設(shè)置在面板正中下側(cè),圓形工作臺(tái)工作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)置在面板正中位置,行程開(kāi)關(guān)設(shè)置在面板左側(cè),按鈕設(shè)置在面板的右下側(cè),電源和電動(dòng)機(jī)的接線用接線端子引出,最后打印并貼在絕緣板正面。
3.項(xiàng)目實(shí)施
(1)萬(wàn)能銑床維修電工模擬排故實(shí)訓(xùn)臺(tái)成品。
(2)檢查。根據(jù)萬(wàn)能銑床電氣原理圖,分別檢查電路的接線是否正確,接地通道是否具有連續(xù)性,檢查熱繼電器的整定值和熔斷器中熔體的規(guī)格是否符合要求,用兆歐表檢查電動(dòng)機(jī)及線路的絕緣電阻是否良好。
(3)試車(chē)、調(diào)試。試車(chē)在指導(dǎo)教師監(jiān)督下進(jìn)行。接通電源后,我們先點(diǎn)動(dòng)控制主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng),檢查各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否符合要求,再通電空轉(zhuǎn)試車(chē),觀察KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KS、YA、FR1、FR2、FR3等電器元件的吸合和M1、M2、M3電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。試車(chē)成功后,再逐個(gè)把故障開(kāi)關(guān)打在斷開(kāi)位置,通過(guò)觀察各電器元件和電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)來(lái)判斷設(shè)置的故障是否達(dá)到指導(dǎo)老師提出的要求。
四、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
學(xué)校項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施,打破了傳統(tǒng)的教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)方法,在教學(xué)內(nèi)容的確定、教學(xué)過(guò)程的組織、教學(xué)環(huán)節(jié)的掌握、學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)等方面都精心策劃、研究,收獲了許多經(jīng)驗(yàn)。
1.學(xué)生能力提高
在項(xiàng)目各環(huán)節(jié)中,以“學(xué)生占據(jù)主體地位”這樣一個(gè)主旋律貫穿項(xiàng)目始終,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)參與性:在項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),通過(guò)收集信息、分析信息、處理和利用信息這一系列過(guò)程起到培養(yǎng)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的作用,即從原來(lái)的接受性學(xué)習(xí)變成自主研究性學(xué)習(xí);項(xiàng)目小組模式培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)新精神和人際交往能力,讓學(xué)生體驗(yàn)到了分享與合作的樂(lè)趣。
2.訂單式教學(xué)
開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法以來(lái),我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)班學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課鑒定成績(jī)有了顯著提高。在2010年維修電工職業(yè)資格鑒定考試中,合格率只有70%左右,而2011年、2012年、2013年這三年的合格率卻逐年上升,2013年已經(jīng)達(dá)到95%。
學(xué)校的機(jī)電應(yīng)用設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)2010年被評(píng)為杭州市中等職業(yè)學(xué)校示范專(zhuān)業(yè),實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地被評(píng)為杭州市市級(jí)示范實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)訓(xùn)基地?fù)碛懈鞣N普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床,便于組織學(xué)生開(kāi)展機(jī)床維修實(shí)戰(zhàn)演練,將項(xiàng)目教學(xué)法的理論成果付諸實(shí)踐,相當(dāng)于提前實(shí)習(xí)上崗,這樣畢業(yè)生一進(jìn)入用人單位后就能立刻上崗操作,受到了多家用人單位的青睞。
本學(xué)期學(xué)校與杭州某電爐有限公司簽訂了合作辦學(xué)協(xié)議,招收了一個(gè)以企業(yè)名稱(chēng)命名的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)班級(jí),運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法來(lái)實(shí)施教學(xué),實(shí)現(xiàn)訂單式教學(xué)。
3.存在的不足
項(xiàng)目教學(xué)法的開(kāi)展其實(shí)還需要編寫(xiě)一系列配套的項(xiàng)目教學(xué)法教材,我們?cè)谶@方面還存在一些不足,需要進(jìn)一步加強(qiáng),爭(zhēng)取把項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施得更加完善,為學(xué)校其他專(zhuān)業(yè)以后的實(shí)施提供參照。
參考文獻(xiàn):
[1]許長(zhǎng)斌.對(duì)中等職業(yè)學(xué)校實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的研究[J].江蘇教育:職業(yè)教育,2009(3).
關(guān)鍵詞:工作過(guò)程;項(xiàng)目;機(jī)床電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)與設(shè)計(jì)
高職教育是高等教育的重要組成部分,無(wú)論從數(shù)量還是招生規(guī)模上來(lái)看它都已占據(jù)了整個(gè)高等教育的"半壁江山"。它不僅為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)了大批生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的技術(shù)型應(yīng)用型人才,而且對(duì)勞動(dòng)者素質(zhì)的提高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力增強(qiáng)發(fā)揮了重要的作用。近十年來(lái),職業(yè)教育工作者一直致力于教育教學(xué)改革,當(dāng)前很多職業(yè)院校都在進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)改革。我們借鑒德國(guó)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的開(kāi)發(fā)方法,結(jié)合中國(guó)的國(guó)情,構(gòu)建了基于工作過(guò)程的課程體系基本思路:打破傳統(tǒng)的知識(shí)傳授為主的學(xué)科課程模式,以項(xiàng)目為載體,以工作任務(wù)為中心整合理論與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的一體化。其內(nèi)涵是在老師的指導(dǎo)下,師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),注重學(xué)生相關(guān)職業(yè)能力的培養(yǎng)。在基于工作過(guò)程高職課程的建設(shè)過(guò)程中,要確保課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力需求、工作任務(wù)、工作過(guò)程及工作場(chǎng)景都緊密相關(guān),課程體系構(gòu)建前后須經(jīng)歷行動(dòng)領(lǐng)域分析、學(xué)習(xí)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施優(yōu)化四個(gè)步驟。[1]作為電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能核心課程之一《機(jī)床電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)與設(shè)計(jì)》課程因其在自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)的過(guò)程中的重要性,其開(kāi)發(fā)也將對(duì)學(xué)生的職業(yè)技能的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。
一 我院電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程行動(dòng)領(lǐng)域分析
本專(zhuān)業(yè)面向航空企業(yè),長(zhǎng)株潭城市群和珠江三角洲地區(qū)。培養(yǎng)在生產(chǎn)一線從事電氣設(shè)備安裝調(diào)試,電氣設(shè)備的故障排除及維護(hù)管理;PLC控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù);電氣自動(dòng)化產(chǎn)品和設(shè)備的營(yíng)銷(xiāo)、技術(shù)咨詢、售后服務(wù)等工作,具有良好的職業(yè)道德、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高端技能型人才。從崗位調(diào)研入手,確定了電氣設(shè)備操作員,電氣設(shè)備維修員,自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)員,電氣設(shè)備售后服務(wù)四個(gè)基礎(chǔ)崗位以及自動(dòng)化控制工程師的提升崗位。通過(guò)崗位群的典型工作任務(wù)分析,按照對(duì)象相同的劃分原則,將原有課程進(jìn)行解耦和重組,把基本繼電控制電路的配盤(pán),繼電器-接觸器基本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與調(diào)試,典型電氣控制電路的裝調(diào)與維修和常用機(jī)床電氣故障的排除與維護(hù)等工作任務(wù)劃分到機(jī)床控制系統(tǒng)的裝調(diào)與設(shè)計(jì)的行動(dòng)領(lǐng)域中。
二 行動(dòng)領(lǐng)域與學(xué)習(xí)領(lǐng)域、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的有效鏈接
學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)是以職業(yè)工作過(guò)程為基礎(chǔ)進(jìn)行的?;舅悸肥怯膳c職業(yè)密切相關(guān)的職業(yè)行動(dòng)體系中的全部職業(yè)"行動(dòng)領(lǐng)域"導(dǎo)出相關(guān)的"學(xué)習(xí)領(lǐng)域",再通過(guò)適合教學(xué)的"學(xué)習(xí)情境"使之具體化。這一課程開(kāi)發(fā)的基本路徑可簡(jiǎn)述為"行動(dòng)領(lǐng)域-學(xué)習(xí)領(lǐng)域-學(xué)習(xí)情境"。根據(jù)本專(zhuān)業(yè)的行動(dòng)領(lǐng)域劃分,明確了電氣控制行業(yè)的能力領(lǐng)域和知識(shí)領(lǐng)域?;诘湫途蜆I(yè)崗位的工作過(guò)程,整合課程教學(xué)內(nèi)容,以項(xiàng)目任務(wù)為載體,實(shí)施課程理實(shí)一體化教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)真實(shí)工作項(xiàng)目和任務(wù)的提煉,結(jié)合我院現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)條件、師資力量及學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)而精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單一到綜合、層層遞進(jìn)的工作過(guò)程來(lái)組織序化,以六步法(資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估)對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行組織實(shí)施,而需要的理論知識(shí)則通過(guò)知識(shí)鏈接環(huán)節(jié)來(lái)完成,讓學(xué)生運(yùn)用不同的電氣設(shè)備控制及裝配手段,在整個(gè)的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中完成對(duì)常用低壓電器、三相異步電機(jī)、典型機(jī)床電氣系統(tǒng)、繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。如下圖所示:
三 教學(xué)組織與實(shí)施
本學(xué)習(xí)領(lǐng)域采用教學(xué)做一體化的項(xiàng)目式教學(xué)方法,因此具有靈活多樣的組織形式,但大體分為教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)執(zhí)行、教學(xué)總結(jié)三個(gè)階段。老師事先制訂好課程授課計(jì)劃、準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)工作單、安排實(shí)訓(xùn)室和一體化專(zhuān)業(yè)教室等,遵循資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)六步法原則組織實(shí)施。在課程開(kāi)始時(shí),為保證項(xiàng)目實(shí)施落實(shí)到實(shí)處,將學(xué)生分為4人一組,教師提供任務(wù)的具體信息,下發(fā)學(xué)習(xí)資料,明確任務(wù)目標(biāo),并采用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行信息搜集。學(xué)生收到任務(wù)書(shū)后,每個(gè)小組都要經(jīng)過(guò)自主學(xué)習(xí)、討論,制定具體的工作計(jì)劃,包括確定項(xiàng)目的目的、原理分析、所需器材、實(shí)施內(nèi)容及步驟、注意事項(xiàng)。教師把這個(gè)項(xiàng)目案例貫穿于整個(gè)理論教學(xué)過(guò)程中,每次講授時(shí)間不超過(guò)15分鐘,學(xué)生則帶著自己項(xiàng)目中的問(wèn)題去理解,參與4人小組的討論制定檢修計(jì)劃表,隨后擴(kuò)大到12人小組討論完善檢修計(jì)劃表。小組組長(zhǎng)將完善后的檢修計(jì)劃表在張貼板上展示并講述,在講解中除講解工作原理、過(guò)程和本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)外,還要講述調(diào)研的過(guò)程,查找的資料并出示書(shū)面內(nèi)容。最后老師參與決策,指出設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和不足。待教師設(shè)置系統(tǒng)故障點(diǎn)后,學(xué)生小組根據(jù)故障檢修表實(shí)施檢修方法,并記錄填寫(xiě)檢修表,張貼展示。項(xiàng)目小組成員在討論,協(xié)作的基礎(chǔ)上,對(duì)整個(gè)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行反思檢查,以小組的形式提交完善后的檢修計(jì)劃表,并與之前的進(jìn)行比較。在隨后進(jìn)行的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中,由每個(gè)小組組長(zhǎng)進(jìn)行匯報(bào)(維修過(guò)程、心得、注意事項(xiàng)、成果等),各小組進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)。與此同時(shí),教師指導(dǎo)學(xué)生整理學(xué)習(xí)過(guò)程資料,指導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)結(jié),對(duì)學(xué)生的自評(píng)、互評(píng)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),提出改進(jìn)建議,并綜合評(píng)價(jià)學(xué)生各項(xiàng)能力。為全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,本課程主要以過(guò)程考核為主、期末總結(jié)考試為輔的考核方法。過(guò)程考核涵蓋項(xiàng)目任務(wù)全過(guò)程,總成績(jī)=過(guò)程考核(60%)+期末總結(jié)考試(40%),其中:期末總結(jié)考試包括技能測(cè)試(20%)和期末理論考試(20%),側(cè)重學(xué)生的實(shí)踐能力。
四 總結(jié)
基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化課程在我系已實(shí)施一年,通過(guò)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查,同行教師評(píng)價(jià),并與之前的課程建設(shè)相對(duì)比。我們發(fā)現(xiàn),以往的教育學(xué)研究往往以學(xué)科為中心來(lái)進(jìn)行,導(dǎo)致課程建設(shè)以理論知識(shí)為中心,以學(xué)科邏輯來(lái)安排框架,缺乏實(shí)用性,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng)烈,學(xué)習(xí)效果不理想。而實(shí)踐以實(shí)際工作過(guò)程的項(xiàng)目化教學(xué),打破了以知識(shí)傳授為主要特征的學(xué)科課程模式,由初期的簡(jiǎn)易項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)授之以魚(yú)、興趣的培養(yǎng)和教學(xué)方式的接受,逐步實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目完成主題的變化,實(shí)現(xiàn)授之以漁這一最終目標(biāo)。[2]鑒于現(xiàn)階段的研究水平,在今后的課程建設(shè)道路上,我們應(yīng)繼續(xù)深入企業(yè)調(diào)研確定課程定位、目標(biāo)與任務(wù);加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè);加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)施;堅(jiān)持"教學(xué)做"合一的原則,滿足學(xué)生零距離上崗的需要,學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
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