电气顺序控制电路教学方法探讨

《电气控制与PLC》是技工学校电气专业的主修课程,目的在于培养学生分析解决电气控制电路的能力。控制电路在实际生活中用途广泛,在教学中应着重分析电路的组成、工作原理、电路结构特点以及可编程控制器的应用。现在以顺序控制电路为例进行教学方法分析。

一、电气顺序控制电路分析

1.分析控制电路基本硬件及原理

在装有多台电机的生产机械上,电机的作用不同,需要按一定的顺序控制启动,才能保证操作过程的合理性和工作的安全可靠。如X62W型万能铣床要求主轴电机工作后,进给电机才能启动。皮带运输机顺序控制电路,有按顺序起动、逆序停止等方式。常用的顺序控制方式有主电路实现顺序控制和控制电路实现的顺序控制,这里主要以控制电路实现的顺序控制为例进行分析,这种方式最大的特点在于减少主电路上接触器主触头的电流量。

2.皮带运输机顺序控制电路分析

在分析顺序控制电路时,可以采用多媒体技术运用仿真教学,增强学生的感性认识。在传统授课模式下,讲述过程由于受板书的限制,不够直观,演示不便,不利于学生的感性认识。多媒体是目前广泛使用的教学手段。利用多媒体制作的文字、图片、声音和动画演示,不仅能给学生带来很强的视觉体验,吸引其注意力,也可通过电路仿真,增强感性认识,激发学生学习热情,能给学生传输大量的信息。在教学过程中采用多媒体技术时,主要是用于演示控制动作过程以及电动机的工作顺序,同时需要用传统的方式进行讲授,如板书。注意师生之间的互动性,教师要注意调节课堂气氛,在传授知识的同时要活跃课堂。可以使学生与教师一起分析电路,在学生具备一定电路知识的基础上,采用提问式教学,让同学们分析主路、控制电路的特点。

二、电气控制与PLC仿真教学相结合

可编程序控制器是在继电器—接触器控制和计算机控制基础上开发的产品。在继电器控制逻辑清晰的基础上,使用计算机软件实现控制方式的灵活改进。因此与传统的继电器—接触器控制系统相比较,采用PLC实现控制是最好选择,因为PLC具有较高的可靠性、灵活通用性、易于编程、使用方便等优点。学生首先要了解硬件特点、型号,然后要学会按控制方式编写梯形图、语句表、功能图等。

1.注重教学方法,提高教学效果

注重多种教学方法,电气控制与PLC应用课程所实施的教学方法很多。采用“教、学、做”一体教学法,注重学生的动手能力、实际操作能力的培养,关键在于注重对学生独立分析和解决问题的能力、创新思维和创新能力的培养,注重激发学生的学习兴趣。教学中如能激发学生学习的积极性,充分运用现代化教学手段精心组织教案,加强学生对PLC应用能力的培养,就能获得良好的教学效果。

作为一名专业课程教师,深切感受到只有传统的教学方法是远远不够的,要深入生产第一线,积累第一手资料和丰富的实践经验,积极深入到企业技术改造安装工程,把理念知识与实践相结合。在讲授传统的知识时,注重PLC特点,边讲边在电脑上用三菱软件仿真教学。

2.PLC控制系统的教学设计

在教学中,应讨论PLC的硬件系统和软件系统的设计。但是在工业企业中,硬件是根据企业的实际情况进行选择的,教学任务的重点是教会学生根据器件和应用软件设计梯形图、语句表、功能图等。设计原则建立PLC输入量和输出量之间的接线表和接线图,合理考虑PLC存储器的分配表,尽量减少指令和内存的使用,明确逻辑关系,确保电路能正常工作。

三、继电器-接触器控制系统与PLC的比较

1.控制中采用的逻辑部件不同

继电器—接触器控制全部用硬触点和“硬”线连接,PLC内部大部分采用“软”触点和“软”线连接。继电器—接触器控制系统使用的电气元件多,体积大且故障率大;PLC控制系统结构紧凑,使用的电气元件少,体积小。

2.控制中电器的触点不同

继电器—接触器控制中采用机械式的硬触点,动作慢、弧光放电严重、寿命短,而且使用次数有限;PLC内部采用“软”触点,动作快、寿命长,而且无限次使用。

通过这次课教学探讨,传统的继电—接触器控制教学与可编程控制器教学有机结合应用计算机技术。笔者认为强化讲、练、仿真相结合,教师讲电路工作原理和软件设计方法,学生做传统的控制电路以及在电脑运行三菱软件(西门子)进行软件设计,并进行电路仿真,这样的学习效果会更好。PLC在设计制造时充分考虑到工业控制现场环境问题,并采取了多层次、多种有效措施来提高工作可靠性,因此采用PLC实现电机控制。

(作者单位:四川省重庆市工业高级技工学校)

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