導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇變頻器實訓總結，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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“學案設計”有助于明確教學目標，著眼于激發(fā)學員興趣，促進學習，能客觀評價和判斷教學效果，教學更符合教學規(guī)律，容易取得最優(yōu)教學效果。它的著眼點和側重點在于如何充分調動學生學習主動性，如何引導學生獲取知識，習得能力，求得創(chuàng)新和發(fā)展。

我院自2014年試行開展實訓教學學案設計已有3個學期，在這期間，我院把技師及高級技師的課題實訓作為學案設計的主要內容，注重充分發(fā)揮學生主觀能動性，注重引導學生直接參與并完成一系列學習活動，以發(fā)揮其主體作用；注重用足夠時間和空間讓學生自主學習和發(fā)展。

以下內容是我院在技師實訓課題中的一份學案，以供同行一起探討實訓課題學案設計的新方法與新途徑。

一、項目名稱

PLC、變頻器、組態(tài)軟件的綜合應用（實訓設備：天煌THMSRZ-1A）學案。

二、項目任務要求

南通技師學院技師實訓課題皮帶傳送機的控制是由PLC控制變頻器完成的，要求皮帶傳送機能夠正反轉，并且根據要求可對傳送帶進行變頻調速。正反轉和調速可以直接通過觸摸屏TP277B控制完成。

三、任務要點

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。

4.變頻器參數的設置。

5.觸摸屏與變頻器PLC之間的通訊調試。

四、項目分解和實施

1.Winccflexible軟件的基本使用。

（1）建立連接要點：

①此項目是和______________________設備進行連接；

②接口選擇為______________________；波特率設置為______________________；配置文設置為______________________；

③主站地址設置為______________________；從站地址設置為______________________；

（2）建立變量要點：

①此項目需要建立______________________個變量。其中bool型變量有______________________個，word型變量有______________________個。

②變量1的作用為______________________；變量2的作用為______________________；變量3的作用為______________________；變量4的作用為______________________。

（3）建立畫面要點：

①主畫面建立，需要建立的按鈕有3個，分別為______________________；______________________；______________________；

②退出系統(tǒng)的按鈕用來結束程序，采用函數是______________________；啟動停止等按鈕按下所用函數是______________________；釋放所用函數是______________________；

③I/O域所連接的變量為______________________；

2.PLC控制變頻器的外部電路的繪制。

查詢實驗指導書及變頻器手冊完成下列電路連接。

圖中端子STF的作用為______________________；STR的作用為______________________；端子2和5的作用為______________________。

3.變頻器參數的設置。

查詢變頻器手冊分析項目要求，寫出設定值和其功能。

設置要點：先將P79設置為______________________，讓變頻器工作在PU模式下進行其他參數設置。設置完P160為______________________；之后才能設置P73為______________________，最后將P79改為______________________。

4.PLC程序的編寫。

要點：（1）PLC程序與觸摸屏變量的對應表：

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一、項目教學任務的劃分

在項目教學法中，學生是認知的主體，教師是認知的引導者。傳授什么，如何傳授，教學任務的劃分是項目教學法成敗的關鍵。筆者對變頻技術整個課程進行篩選，整合成六個項目，在每個項目中設計3～5個精選的任務，按照其難易程度教學，力求符合學生認知規(guī)律，由淺入深，逐步提升。

項目一：變頻器的基礎知識。任務一，變頻器的認識；任務二，變頻器的組成、基本原理；任務三，變頻器的開關器件；任務四，變頻器的控制方式。

項目二：變頻器的操作及參數設定。任務一，變頻器的操作與運行；任務二，變頻器的給定功能；任務三，變頻器的各種參數及設定。

項目三：變頻器的常用控制功能。任務一，變頻器的基本控制；任務二，變頻器的多段速度控制電路；任務三，變頻器的工頻／變頻切換電路。

項目四：變頻器的工程應用。任務一，恒壓供水；任務二，風機的變頻調速；任務三，壓縮機的變頻調速；任務四，變頻器在生產線傳輸帶上的應用；任務五，變頻器在電梯上的應用。

項目五：變頻器的選用、安裝與維護。任務一，負載類型及拖動系統(tǒng)與傳遞機構；任務二，變頻器的選擇；任務三，變頻器的安裝、布線；任務四，變頻器的故障處理。

項目六：變頻器應用實訓。任務一，基本功能實訓；任務二，多段速度控制；任務三，工頻／變頻切換運行；任務四，變頻器的PLC控制實訓。

二、項目教學的實施過程

1.項目教學準備。在上課之前，教師應該首先讓學生預習本項目應用到的理論知識，并根據學生對理論知識的掌握情況確定項目的難度和重難點；其次在上課之初，教師應將學生工作任務單發(fā)給學生，提供必要的參考資料，讓學生明確本課時所要完成的任務和學習目的，并做好完成任務的相關知識的儲備。

2.項目的決策和計劃。以3～4個學生建立一個項目小組，以小組為單位討論分析工作任務，明確項目的目的和要求，并根據要求合理分工，明確小組各個成員的任務并制定相應的計劃，確定工作步驟；教師認真審核學生制定的工作計劃，針對不同層次的學生做出必要的指導意見。

3.項目的實施。小組成員根據已經制定好的工作步驟完成相應的任務，在工作過程中及時發(fā)現問題，解決問題，通過對一個完整的項目的參與和活動。充分挖掘學生的創(chuàng)造潛能，鍛煉學生在實踐中與其他同學協(xié)調、合作的互助能力和實際動手操作能力。

4.項目的總結。項目完成之后，先由學生對自己本小組所做的工作進行評定，包括項目的準備及實施過程中出現的各種問題和解決方法，對自己所負責工作的效果等方面進行總結，然后小組之間進行相互評定，最后指導教師在充分肯定學生發(fā)明創(chuàng)造的基礎上進行總結和成績評定。

三、項目教學的考核方法

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【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）08-0236-02

觸摸屏、PLC和變頻器融合實訓在我院機電一體化教學中，學生通過閱讀材料及有關技術資料，專門練習的內容，要求和實施辦法， 需要在實習任務的總體實施計劃下，確定操作步驟與操作方法。首先要確定的總任務和勞動分工，再繪制電路原理圖和安裝控制線路，從而進行PLC程序設計，觸摸屏顯示器，變頻器的相關參數設置等。具體的培訓工具，設備的準備，安裝和檢測方法，掌握為了安全操作，同時也為問題的分析和選擇解決方案，列舉了多種實用的主題，為學生的學習進程，制定相應的系統(tǒng)評價，優(yōu)化對學生的考核細則，能反映出學生實訓真實的學習情況。

一、融合實訓的目的要求

1.實訓的目的。

PLC、觸摸屏、變頻器的融合實訓，是我院在機電一體化和電氣自動化的教學重點。是學生重點需學技術課程和專業(yè)課程，是將理論與實踐結合，培養(yǎng)學生能力，解決生產中的實際問題，在將來進行必要的畢業(yè)設計相結合的重要一步，所以說變頻器，觸摸屏和PLC綜合訓練是基于自動化控制系統(tǒng)的設計及主要生產線中的應用。

2.根據課題任務的系統(tǒng)控制設計，程序設計，硬件電路和控制程序的安裝的總體方案。

通過學習綜合運用技術，變頻技術，傳感器技術等方面的知識相結合，學生將把多門核心專業(yè)課融合起來學習，從而培養(yǎng)學生綜合動手能力和整體素質。

二、實訓的內容及要求

要求學生理解，PLC控制，觸摸屏與變頻器的運用基礎上，利用系統(tǒng)學習完成下面內容：

1.控制系統(tǒng)設計

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

2.控制系統(tǒng)安裝和調試

①在控制柜進行安裝及接線；②編寫調試流程；③調試硬件電路和軟件程序。

三、實訓的工作量

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調試流程（A3或A4圖紙一張）。

2.任務說明指導

任務描述是整個設計過程的培訓和指導的敘述性描述，并應包括下列內容：

①題目和控制要求；②控制系統(tǒng)的整個方案分析、控制框圖；③硬件電路設計說明；④ 觸摸屏、PLC、變頻器的相關參數配置的設計規(guī)范；⑤系統(tǒng)調試說明；⑥總結。

四、考核內容、考核方式、成績評價

1.考核內容：在學生接受培訓的任務，必須先閱讀任務內容，為了設計內容和需要一個全面系統(tǒng)的認識，及時對相關信息收集，然后按照步驟進行，應避免在沒有理解就動手。

2.考核方法：在每一個已經完成訓練的學生，必須由教師評估。

3.考核評定：學生在完成所有的訓練情況后，由學生統(tǒng)一完成一份系統(tǒng)的課題，導師據評估內容評估學習掌握效果。

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，實現其功能關鍵參數的設置；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)調試的要點。控制柜的安裝及接線情況。

4.評分標準：

實訓成績分為優(yōu)秀，良好，中，及格、不及格五個層次。各級評分標準如下：

優(yōu)秀：實訓內容完整。按期完成任務?？刂葡到y(tǒng)的思路方案正確可行，論證證據充分?？刂葡到y(tǒng)的硬件電路設計，元件選擇完全正確的，安裝接線出來的控制柜美觀可靠，設計規(guī)范整潔有序、質量可靠。能理解的考試和評估內在意義，并完全地、 正確地回答問題。

良好：實訓任務按時完成且完整。任務系統(tǒng)設計方案尚可，論證較好。硬件電路的設計合理方面，選用元器件恰當?？刂乒竦陌惭b接線美觀可靠。圖紙光滑整潔，操作過程規(guī)范，繪圖質量好。所評估的知識點的每一個部分，有很好地了解，評估時回答問題正確全面。

中等：實訓內容項目按時完成。編程及設定的參數等設計方案基本正確，論證一般。合理的硬件電路設計，選定的組件的正確。控制電氣柜的接線安裝可靠，整齊美觀。說明書圖有資料較整潔、質量尚好?？荚嚂r，較好地了解每個部分的考試的題目，提示可以正確地回答問題。

及格：基本完成任務實訓的規(guī)定內容。設計沒有原則性的錯誤，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，評價列問題認識不足，只能回答一些主要問題。

不及格：內容培訓要求未能完成，有一個以上原則性的程序問題、元件選擇錯誤，硬件電路的設計和圖紙有重大的錯誤，控制電氣線路柜的安裝接線不可靠。該評估點時，所列出的主要問題無法通過提示答案來回答。如考試中發(fā)現有別人代作，取消參考的資格，并扣團體分。

五、實訓的參考題目

1.多泵切換恒壓供水系統(tǒng)

現有兩臺電動機，水泵控制特點如下：

①用轉換開關QS實現手動、自動控制的切換。②手動按鈕分別控制兩臺電機運行、停止。 ③自動切換中兩個異步變頻器控制，變頻器控制開始與PLC，一分鐘的延遲，當水壓力達到時將被限制。當開關操作，和變頻器控制的啟動速度；壓力上升，當壓力到最大延遲30秒時，升至水壓力到達上限時，電機M1停止；當壓力低于下限和馬達的額定頻率50HZ， 1分鐘水壓力的下限延遲，換到工頻運行的M2和M1，啟動變頻器調速控制。如此反復使水壓恒定。停止時，電機M1和M2兩臺同時停機。 ④自動控制時，采用觸摸屏來實現控制啟動和停止，并能直接設置管道壓力值。

2.儲水器水位控制系統(tǒng)

在鍋爐和許多工業(yè)設備中，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）高的位置的儲水器，然后供水至低水位的用戶。

此時，水位控制原理：水能導電原理，取得信號的：當兩根金屬棒都入水，它們之間是“接通”的；當在兩個金屬棒，只有一個在水中，判斷為“關”。其中 1 桿用作公共接點，2，3，4 棒用來控制不同水位。

現在控制要求如下：

1）用轉換開關QS來實現手動、自動的切換控制。

2）手動按鈕分別實現電機的啟動、停止控制。

3）自動過程控制中：通過變頻調速來減少泵水的速度實現節(jié)能的目的。

①使用正常時，水泵以較低轉速nL運行，控制在3號棒LL1和4號棒LH的水位。 ②到用水高峰時間，供水水泵運行低nL不足以補充供水，水位將低至第3號棒后LL1 ，還將繼續(xù)下降。所以，當水位低于 2號LL2，泵轉速增加，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號棒LL1以上時，經適當延時后，又可將轉速恢復，至低速nL運行。 ④當水位上升，到達上限水位LH時，則水泵斷電，停止供水。

4）自動控制過程中，可以觸摸屏控制電機的啟動和停止，可直接顯示水位、水泵轉速。

六、融合實訓教學的實踐小結

本文所采用的PLC、變頻器、觸摸屏的融合實訓體系，在我院已成功地應用于機電一體化、電氣自動化等專業(yè)的核心課程教學中，從教學效果來看，因教學中能調動學生的參與熱情，不斷激發(fā)學生的學習興趣，受到了廣大教師、學生的好評，教學效果是顯著的，是值得推廣的教學模式。

參考文獻：

[1]周久艷等.《電氣時代》.2002年6期.《升、降速控制端的應用電路》；

[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速設計》

[3]周智敏等.《機械制造》.2009年12期.《供水系統(tǒng)設計與控制》

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關鍵詞 ：設備維護 安裝順序 常見故障

在電子技術發(fā)展的當今時代其電路不斷地集成化。變頻器作為該領域的新產品被應用到工業(yè)控制的各個領域是現代自動化控制系統(tǒng)中不可缺少的一部分。因此在各類職業(yè)院校中都開設了變頻器應用課程。但是絕大部分學校講授的都是理論性知識，很少從實操方面講授變頻器的應用及維護。下面是筆者從幾年實訓教學工作中總結出的一些感悟。

一、變頻器連續(xù)運行的環(huán)境要求

變頻器是典型的電子產品，內部是由各種電子電路組成，在運行時對環(huán)境溫度的要求比較高。

作為實習教學中使用的變頻器雖然不要求長時間連續(xù)運行，但是其防護問題不可忽視。在實習教學中為了提高變頻器的運行能力，應將其安裝在通風、散熱條件比較好的位置并做好相應的防護措施。如果在封閉的環(huán)境內使用時應安裝冷卻空調，保持環(huán)境溫度在50℃以下。

二、變頻器的保養(yǎng)及維護

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。在維護時首先要檢查變頻器外觀查看其各部分是否有松動情況，再查看散熱元件是否有污垢。然后打開變頻器面板端蓋，打開前要確定變頻器處于停止狀態(tài)。打開后檢查各接線端子是否完好，如有松動或損壞要及時接好確保安全運行。

富士變頻器在運行一段時間以后表面會有灰塵積累，為保證變頻器能夠正常運行，一般要求連續(xù)運行三個月左右需要除塵一次。除塵時要對變頻器散熱片（或底座）的進、出風口進行處理。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，對于大功率富士變頻器要做防腐處理對已擊穿的部分需要用絕緣板進行絕緣隔離并檢查合格后再運行。對于各模塊電路要進行全面檢查，有損壞的要及時更換。并觀察電容器外觀，發(fā)現有膨脹變形的要更換同規(guī)格的電容器，更換后要進行耐壓測試達到要求后再通電使用。對長時間未使用到的電容器要先進行純化處理后在進行更換。

三、變頻器的拆裝方法及維修

1.變頻器的拆裝順序

（1）關閉變頻器供電電源，并且LED顯示器完全熄滅風扇停止工作。

（2）用十字旋具分別松開蓋板上的螺釘，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）安裝時根據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）準備維修時所需要的工具。

（2）在維修前要做好維修時的防護工作，是為了保障維修時各電路模塊不被損壞。

（3）在測量電壓時為保證測量精度，要選用數字萬用表。

（4）在維修前要詳細詢問操作人員變頻器的故障現象。例如電源有無變化、負載有無變化及故障發(fā)生前外部環(huán)境有無變化等。

（5）根據觀察到的故障現象分析造成故障的原因，并確定維修方法和步驟。

（6）維修時確認變頻器損壞的部分并分析恢復的可能性。

（7）根據損壞元件的實際位置，認真分析電路工作原理并從中找到原因。

（8）確定檢修方案并進行檢修。

四、變頻器常見故障

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部電子電路發(fā)生短路所引起的。在處理時首先要檢查用戶電網情況。查看電網電壓是否正常，如果電網電壓正常再檢查周圍是否有對電網產生波動的用電設備。

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機的損壞引起的。在維修時要檢查電動機及接線是否正確。如果是電動機問題要及時維修或更換電動機。

3.通電后沒有顯示

當變頻器通電后沒有顯示內容，其一般是由于變頻器中的開關電源電路損壞引起的。例如：變頻器的啟動操作面板損壞或啟動電阻損壞等。

4.通電后顯示欠電壓或過電壓

變頻器通電后顯示欠電壓或過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。維修時要找出電壓檢測點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電流。

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

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機電專業(yè)綜合實訓課程集合了氣壓技術、液壓技術、電機與電氣控制、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通信技術等相關課程，融合了實訓和生產，是機電專業(yè)學生頂崗實習前的綜合課程。

對五年制高職教育而言，由于培養(yǎng)目標定位在為企業(yè)培養(yǎng)高技能型人才上，通過機電專業(yè)綜合實訓課程的學習，促進學生綜合實踐能力的提升、職業(yè)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的發(fā)展，緊扣機電專業(yè)核心技術，即檢測、控制與執(zhí)行三大環(huán)節(jié)展開，同時需具備一定的網絡通信技術。

綜合實訓課程建立在機電結合的基礎上，企業(yè)調查結果顯示，機電設備的控制很多都采用PLC作為控制系統(tǒng)。對機電綜合實訓課程，選擇某生產流程的模擬控制系統(tǒng)為實訓載體，通過模擬仿真控制，掌握生產崗位的控制技術，吳中中等專業(yè)學校選用了光機電一體化設備YL-235A自動化生產加工系統(tǒng)。

PLC在機電一體化設備教學中的應用

1.PLC在機電一體化設備中的功能

整個系統(tǒng)通過PLC控制，各個環(huán)節(jié)有序結合。該裝置配置了觸摸屏模塊、PLC、變頻器裝置、氣動裝置、傳感器、氣動機械手裝置、上料器、送料傳動和分揀裝置等實訓機構。根據其特有的屬性，系統(tǒng)的控制部分采用觸摸屏模塊和PLC，執(zhí)行機構由氣動電磁閥-氣缸構成的氣壓驅動裝置和變頻器控制步進電機的傳送裝置，實現了整個系統(tǒng)自動運行。整個實訓裝置的模塊之間連接方式采用安全導線連接，以確保實訓操作的安全。系統(tǒng)分三大模塊：

（1）送料機構的控制

采用24 V直流減速電機，轉速6 r/min；用于驅動放料轉盤旋轉，PLC通過輸入信號發(fā)出輸出信號，驅動送料機構運行。

（2）機械手感應機構的控制

整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。機械手的動作通過磁性開關和接近開關的感應信號傳送給PLC，PLC根據內部程序執(zhí)行發(fā)出信號，驅動電磁閥-氣缸完成機械手的動作。

（3）物料傳送和分揀機構的控制

由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進電機構成，PLC通過感應信號發(fā)出輸出信號給變頻器，變頻器驅動步進電機運行，皮帶轉動，實現物料的傳送，通過傳感器感應信號，使得PLC驅動電磁閥-推料氣缸動作，實現物料分揀。

2.PLC在機電一體化設備控制系統(tǒng)中的設計方法

建立一個PLC控制系統(tǒng)，必須根據被控系統(tǒng)所要求的動作，正確分配I/O口，綜合應用順序功能圖，完成梯形圖的設計，達到所預定的動作過程。

順序控制設計法是按照工藝要求，在各個輸入信號的作用下，根據內部狀態(tài)和時間順序，在生產過程中各個執(zhí)行機構自動地有序地進行操作。首先要根據工藝過程，畫出順序功能狀態(tài)圖，然后根據順序功能圖畫出梯形圖。

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

順序功能圖由工步、有向線段、轉換條件和動作組成。順序功能圖的基本結構又分為三種：單序列、選擇序列和并行序列三種形式。如圖1所示：

3.PLC在機電一體化設備中的教學方法

機電綜合實訓課程采用項目、任務型教學，打破教材本身的框架，圍繞PLC課程在設備中的應用展開，將其分解成若干個小任務，結合實際操作，了解該設備所能完成的任務和工作流程，分析設備的硬件組成和各元件功能。通過實際拆裝、編程與調試、故障診斷、維修及保養(yǎng)等，掌握該設備的裝配、操作和維護的能力。

實訓課程采取階段式訓練，并將企業(yè)的6S管理融入教學過程中。

1.設備認知，熟悉設備和設備元件，拆裝注意事項，安全用電等。

2.掌握知識，掌握設備需具備的理論知識和操作步驟，注意細節(jié)，融入平時所積累的操作經驗和訣竅等。

3.拆裝操作，結合企業(yè)實際操作要求，理解拆裝順序和要求，學會工具和儀器的使用，理解設備結構和各部件之間的關系，達到一定的技能水平。

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1.引入課題

近年來，隨著自動化教學的深入以及學院大型綜合實訓設備的增加，旋轉編碼器的使用已經越來越多，而且編碼器與PLC、變頻器配合使用的情形在實訓教學中也日漸廣泛。因此，如何讓學生快速正確地掌握編碼器的使用，也成為我們實習教學的重要課題之一，過去對于旋轉編碼器的教學課時較少，多為分組了解，接線后觀察脈沖數，而我們的教科書對其使用也只是大概介紹，本文根據我院的實際情況，由淺至深介紹了如何自制教具，在實習教學中實施。

我院的PLC采用的是OMRON CP1H X40DR，為了配合綜合性的應用，我們制作了一個小支架，以便固定旋轉編碼器，通過簡單聯軸器與電機主軸連接，確保編碼器能隨電機運動，編碼器用來產生脈沖數，由PLC接收，然后根據要求控制變頻器的運行。

在這里我結合我院近來開展的一體化教學，對此課題進行教學。

2.教學實例

2.1 提出任務

要求實現一個指定方向上的運行長度控制，PLC控制變頻器運行，變頻器帶動電機，通過旋轉編碼器采集脈沖信號，進行判斷，超過給定脈沖的輸出錯誤停止信號，否則輸出正常停止信號。

2.2 實施步驟

（1）分組

將班級分為A、B2組，選出組長，組長主要負責課題完成中的各項任務安排，以及匯總意見與教師溝通。

（2）任務開始前的準備

若在此時給出任務，讓學生自行摸索，學生有可能無法適應這種授課模式，所以分組后，我還是結合課堂教學，將旋轉編碼器的相關基礎知識進行介紹，并安排對單個編碼器進行通電，安排學生進行接線，并通過設定，在PLC內存（計數器0當前值存與A270、A271中）中觀察編碼器的輸出脈沖數。

（3）任務的提出

我對2組提出了采取不同的方法來完成任務，這么做的目的有三：其一，不同的要求，不會造成過去傳統(tǒng)課題完成過程中的弊端，即一人完成，全部都完成的狀況;其二，形成一定程度的競賽態(tài)勢，有利于增進學生們的興趣;其三，最主要是為了能讓2個組完成后，對產生的結果進行對比，以期更好地掌握旋轉編碼器的應用。

A組具體要求如下：

應用目標值比較來實現變頻器帶動電機運行，啟動信號由PLC給出，旋轉編碼器采集脈沖數達到4000，變頻器輸出低速信號，當脈沖數達到5000時變頻器輸出停車信號，停車后檢查停車位置，若5000<脈沖數<5500則停車位置正常，正常停車指示燈亮，如果脈沖數超過5500，錯誤停車位置輸出。

B組要求如下：

范圍值比較產生中斷，執(zhí)行中斷任務。當脈沖數達到3000時，減速，當脈沖數達到3500時，停車，檢測此時當前值，當脈沖數在3500和3550之間時，正常停車位置輸出，如果脈沖數達到3550，錯誤停車位置輸出。

（4）任務的實施

由組長自行安排組員的分工。

按照備料清單領取需要的設備材料查找資料按照要求，進行接線針對任務，設計程序通電，試車，觀察結果。

設備配置：對我校已有設備稍加改制

PLC：OMRON CP1H 40DR、變頻器：三菱 E740 0.75K、旋轉編碼器：OMRON E6B2CWZ6C、電機：三相交流 0.8KW、開關電源：DC24V

（5）比較：

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

（6）任務實施過程中的思考：

對于A組同學，采用的是對計數器當前值進行比較的方法，故較容易實現;對于B組同學，需要用到比較表登錄指令CTBL，產生中斷，來執(zhí)行不同的任務，故要先對此先進行學習，這對B組組長來說是一個挑戰(zhàn)，因為這些知識事先沒有教過，他們采取三種方式來共同解決 ：查閱教材、編程手冊 ; 利用教師機上網，查閱相關資料;同學們自己探討并向老師請教

（7）任務完成后的總結：

在2組都完成任務后，由組長安排各自組員對在完成任務的過程中，出現的哪些問題，如何解決的這些問題，以及在此過程中要注意那些問題，進行總結，總結后匯總給老師。經過大家的總結，歸納出以下幾點：

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.對應于PLC不同計數器，接入輸入點不同。

C.PLC設置完成后，必須重新上電一次，才能確認設置，傳送對話框中除了勾選主程序外還要勾選設置。

D.觀察PLC輸入點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.當機器執(zhí)行完一次操作，停車后，進行第二次操作前，由于高速計數器的當前值仍然保存在寄存器中，因此要對的當前值進行復位。

F.OMRON E6B2-CWZ6C的分辨率為600P/R，也就是說編碼器旋轉一周，輸出脈沖數為600個，當采用不同輸入方式，其輸出的的脈沖數不同，如：選相位差輸入，高速計數器以4倍頻的方式接收脈沖，這樣旋轉一周，輸出脈沖數達到2400個。

（8）任務完成后的深入探究：

A組的設備經常發(fā)生故障停車的報警，而B組的設備基本上不會發(fā)出報警，而且A組的報警檢測范圍（5000―5500）比B組的報警檢測范圍（3500―3550）要大的多，為何反而還經常出現報警呢。這時候，老師再根據情況，將問題的所在，給大家一個完整的解釋：這是因為A組采用從目標值比較到PLC輸出，要經過一個掃描周期，在這個掃描周期中可能編碼器又輸出了若干脈沖，而B組采用中斷任務的方式，則達到目標值后，PLC立刻輸出，高速處理的執(zhí)行跟掃描時間無關，因此動作更加及時，造成丟失脈沖也少。

3.總結

上述例子通過高速計數器與目標值進行比較，達到相應的功能，通過此例的綜合應用，將編碼器、PLC、變頻器結合使用，掌握了計數器的使用的同時，也復習了PLC、與變頻器的相關知識，讓三者結合起來，實現簡單的功能，更加貼近生產實際，也能更加提高學生的學習興趣。

同時嘗試采用了一體化教學的方式，對于教師和學生來說都是一次新的嘗試，對于教師來說轉換了角色，由“填鴨式”改為“引導式”，學生由“被動接受式”改為“主動學習式”，角色的轉換，特別是學生的角色轉換，讓課堂充滿生機。對于組長，鍛煉了其組織、協(xié)調能力，而且不同的課題可以委任不同的組長，讓大多數同學能夠得到鍛煉;對于組員，則增加了協(xié)調配合的機會。

參考文獻

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【中圖分類號】G　【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）09C-0061-02

數控機床電氣控制是數控技術專業(yè)的核心課程之一。通過本課程的學習，使學生掌握數控機床電氣系統(tǒng)的基礎知識，并訓練數控機床電氣系統(tǒng)安裝調試的基本能力。以往的教學實踐證明，大部分高職學生不擅長抽象思維和演繹式為主的學習方式。知識傳授式的教學模式不僅難以激發(fā)學生的學習興趣，也不利于訓練學生的綜合職業(yè)能力，導致學生的總體學習效果不佳，因此我們必須進行教學模式改革。面對形象思維強于邏輯思維的高職學生，應以真實的“工作項目”為載體，采用“行動導向”方法引導學生完成實際的工作任務，通過完成任務的行動過程，實現專業(yè)能力、方法能力和社會能力的有效培養(yǎng)。

一、課程改革的背景

以廣西水利電力職業(yè)技術學院為例。該院實訓中心擁有20多臺數控機床，既有近年新購的設備，也有服役了10多年的老設備。其中3臺于1999年購進的數控車床經過多年使用，數控系統(tǒng)及電機驅動裝置出現故障，并且無法找到配件，導致機床已經不能工作。為了保證數控機床實訓教學的正常進行，并節(jié)約設備經費，學校決定對這3臺數控車床的電氣系統(tǒng)進行升級改造。該院數控技術專業(yè)的教師曾多次參與企業(yè)的數控機床改造與維修項目，在工作中積累了豐富的實踐經驗，因此有能力完成此次數控車床的升級改造任務。本次機床改造項目也為推進數控機床電氣控制課程改革提供了一條道路，即以機床改造項目為載體，通過引導學生進行數控車床電氣系統(tǒng)的升級改造，訓練數控機床電氣系統(tǒng)的設計、安裝和調試能力。下面對該課程的教學改革做一些總結和探討。

二、課程教學設計

（一）確定課程教學內容

本次改造選用廣州數控設備有限公司生產的GSK980TB系統(tǒng)替換原有KENT-10T數控系統(tǒng)，并更換新的交流伺服驅動裝置，僅保留原機床的主軸電機和電動刀架。因此數控車床的電氣系統(tǒng)要根據GSK980TB的要求進行重新設計和安裝，要通過教學過程由學生來完成機床的改造任務，達到預定的功能要求。

學習的內容是工作，因此根據數控機床電氣系統(tǒng)改造的工作過程，將課程的教學過程劃分為三個階段：電氣系統(tǒng)功能設計、電氣系統(tǒng)安裝和機床功能調試。每個階段又可以劃分若干個工作步驟（見表1），每個工作步驟作為一個工作任務由教師指導學生來完成。

在電氣系統(tǒng)功能設計階段，依據設計任務書的要求指導學生分步完成數控車床各項功能的設計，在設計過程中逐步展開相關知識點的教學。例如在主軸功能設計中引入變頻器的應用知識，在坐標軸功能設計中引入伺服電機的驅動技術。讓每個知識點都有一個任務作為載體，學生通過完成工作任務的過程，既能明確學習的目的，又能訓練數控機床電氣系統(tǒng)的設計能力，并掌握相關的應用知識。在電氣系統(tǒng)安裝階段，訓練學生繪制電氣系統(tǒng)安裝接線圖的能力，掌握電器設備安裝、接線的工藝知識。在機床功能調試階段，使學生掌握數控機床通電調試的步驟和系統(tǒng)參數的功能，訓練根據機床性能要求正確設置系統(tǒng)參數的能力。

（二）教學過程的組織方式

教學過程的組織要以學生為主體，必須讓學生在課堂上充分行動起來，不是被動接受知識，也不是看老師表演。在知識傳授式教學過程中，教師的角色好比是“演員”，學生的角色就像是“觀眾”；而行動導向式教學要求將兩者的地位進行提升，學生升格為“演員”，教師升格為“導演”。教師應引導學生參與整個教學過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統(tǒng)一。應按照“完整行動模式”組織教學，盡可能要求學生獨立獲取信息，獨立制訂計劃，獨立決策，獨立實施，獨立檢查和評估，經歷完整的工作過程。

以主軸設計任務為例，本次改造的數控車床主軸采用變頻器進行調速控制，因此主軸功能設計要解決CNC、變頻器和主軸電機之間的電路連接以及變頻器參數設置的問題?！爸鬏S功能設計”工作任務的教學組織過程如下：第一，教師用實訓設備演示數控系統(tǒng)對主軸電機的控制過程，學生總結主軸電機運轉的特點，通過銘牌了解主軸電機的類型。第二，學生在教材中找出異步電機轉速公式，討論異步電機調速方法，得出異步電機可以通過改變電源頻率的方式進行調速的結論。第三，教師指導學生操作變頻器調節(jié)異步電機轉速，使學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，教師指導學生操作CNC控制變頻器工作，同時測量模擬量輸入端子的電壓值，通過電壓值與頻率值的比較理解CNC與變頻器信號接口的功能。第六，學生設計CNC、變頻器和主軸電機之間的電氣連接圖，教師進行講評。第七，教師介紹變頻器常用參數設置方法，指導學生設置參數并觀察變頻器運行狀態(tài)的變化。學生在教師的引導下完成上述幾個步驟的工作后，不僅訓練了變頻主軸電氣線路的設計能力，還掌握了變頻器的應用知識。

分組教學是行動導向教學順利實施的一個重要手段。如果不進行分組教學，一個教師在面對幾十個學生時，必然造成監(jiān)管不到位的情況，同時也不能有效的培養(yǎng)學生的溝通、交流與協(xié)作的能力?？蓪⒁粋€40人的班級劃分成8個小組，以小組作為直接的教學對象。每個教學任務的完成都需要學生進行小組討論、實施，并以小組為單位提交成果。分組教學有如下優(yōu)點：第一，能有效提高教學效率，分組后教師的指導對象由40個減少為8個，教師能更有效的指導每個小組的學習過程。第二，能鍛煉學生的合作能力、溝通交流與協(xié)商能力。第三，能有效提高學生的學習效率，形成集思廣益，相互學習，取長補短的學習氛圍。在分組的時候要注意均衡每個小組成員能力，要讓先進學生與后進學生搭配，男生與女生搭配，充分調動學生參與教學行動的積極性。

（三）課程考核方式

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職高物理學知識的普及離不開物理的系統(tǒng)教學，目前還沒有專業(yè)的物理學教學，應用于職高物理的教學方法和教學形式還有進一步的探討、改革與完善。物理這門學科本身就與其他學科有著較大的區(qū)別，所以在教學方法和教學形式上應該依據該學科的自身特點，采用適當的教學方法與形式。

一、引導文及引導文教學法的內涵與特征

引導文就是工作指導文件或指導書，在指導中通過借助引導性問題，結構化的處理學習內容。引導文教學是一種借助于專門的教學材料，即書面引導文（又稱引導性文字材料）的幫助，通過工作計劃引導學生自行控制學習和獨立工作的教學方法。通俗一點講就是任課老師將原來要講的內容用引導材料的形式編寫出來，提供給學生，讓學生自行學習、主動探究的教學方法。學生通過一些引導性的文字，獨立分析、計劃、決策、實施、檢驗、評價教師布置的任務和問題。在職高教育中，引導文教學法其實是實現了學生角色的轉換，將學生本人擺在了教學的中心，讓學生身臨其境的感受職業(yè)教學，從而激勵學生掌握未來工作時所必備的崗位技能和工作崗位上所需要的知識，最終以達到提高學生的綜合能力為目標。

二、引導文教學法在職高物理學教學中的應用

引導文教學法是國外特別是在德國職教領域采用的一種教學法。在學習物理學這門課程的過程中，運用引導文教學法，不是以學校的教學為導向。在物理學教學中，指導老師要結合實際布置學習任務，并且努力研究學生所要具備的知識與能力，為學生的學習過程制定出切實可行的學習方案，準備相應的引導文資料、組織教學活動，學生通過自己的能力，團隊合作，解決問題，最終完成學習任務。

在用引導文教學法通常將一個典型的物理工作原理分解成幾個工作任務，每一個工作任務又是一個待解決的小工作問題，每個小工作問題對應一個引導文，引導文的排序遵循學生在解決問題的過程中的不斷認知，從簡單到復雜，學生依照引導文的順序依次解決項目中的小問題。其目的是讓學生在解決問題的過程中發(fā)現問題，出現矛盾、障礙后，小組溝通協(xié)商、尋找答案，思考問題，解決問題。從而能夠培養(yǎng)學生的溝通能力、團隊合作能力承受力、問題解決的能力、主持能力以及媒體運用能力等。

下面以“變頻器應用”課程項目舉例，項目名稱為“變頻器的認識、安裝、出場設置恢復”，學生按照由簡單到復雜的思路分為三個任務：變頻器的外觀識別；變頻器的安裝；變頻器的參數恢復出廠設置。學生引導文編排如下：某機械設備的外觀及銘牌如圖，查閱資料，指出它是什么設備，將牌銘翻譯并寫出各部分含義；從各方面觀察該機械的外觀并且了解其各個部分的名稱、作用；查閱該設備的使用手冊，了解該設備的各個部件之間的差別以及各個部件的功能；查閱該設備使用手冊，總結一下在安裝該設備前后所需要注意的事項，變頻器安裝的注意事項，對電源有什么要求；在網上查找其他資料，查找該機械設備的圖紙，掌握該設備的電氣符號以及常規(guī)的控制接線；變頻器通電，繪制物理原理圖；根據變頻器手冊，收集變頻器安裝所需要的材料；用CAD繪制各個主要的工作原理圖，設備材料明細表，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恢復到出場設置時需要設置參數，寫出詳細的參數情況，修改參數所需要添加或更換的設備；安裝綁定設備，變頻器通電，修改參數，將參數恢復到出廠設置，同時記錄通電情況。

從引導文的編排可以發(fā)現，本例適合學生方法能力為主的能力培養(yǎng)，每一個問題都需要學生自己來進行選擇、判斷，該教學中以小組為單位，通過小組成員之間的交流、合作，不斷解決問題。在解決一些比較困難的物理學知識時，要求學生要將所學的專業(yè)知識綜合化、系統(tǒng)化。這些靠一個人是完成不了的，必須靠團隊之間的精誠合作，合理分工，共同努力。所以大幅度的提高了學生的團隊合作能力，無形中也培養(yǎng)了學生的專業(yè)能力。

三、實施職高物理引導文教學應該注意的事項

對于教師而言，在制定出所有要素的引導文的同時，不能簡單地將物理課本作為引導文，但是也不能脫離課本，任意設計引導文。教師在設計引導文的時候應該考慮到具體的某一教學單元的培養(yǎng)目標，知識結構的要求，盡量創(chuàng)建與當前主題相關的場景，盡可能真實的學習場景。要對學生的學習方法、學習途徑，以及解決此類問題要具備的知識與能力進行探究，為學生的學習過程制定出切實可行的學習方案，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新意識。另外，在確定工作任務的時候，應該是一個項目，不能迷惑學生。在學生學習期間，要幫助學生確定工作流程和評估學生的工作成果。

學生要在引導文教學法里實行六個基本步驟。收集獲取信息并思考引導問題，制訂學習計劃（最好以書面形式寫出來），確定做的方法與所需要的材料（該階段可與教師討論），實施計劃，檢查成果并糾正錯誤，與培訓老師一起完成工作成果的評價工作。與此同時團隊合作，互幫互助也是不可缺少的。

四、結語

職高教育中應用引導文教學法的目的是要求學生學會學習，教師只起指導作用，操作技巧等都需要學生自行解決。物理學史培養(yǎng)學生舉一反三，活學活用的一門課程，是21世紀知識經濟的基礎性學科。要努力培養(yǎng)學生的實踐能力，引導文教學法的實施過程就是“理論指導實踐，實踐檢驗理論”的過程，學生從中得到的不僅是書面知識，還有工作經驗，實際教學法中應用引導文教學法將會大幅度提高物理教學的效果。將學生培養(yǎng)成高素質，高綜合能力的21世紀新人。

參考文獻：

[1]鐘曉強.職高物理課程教學方法探索.中國職業(yè)技術教育，2012，（7）.

[2]葉康.物理機械加工實訓中引導文教學法的優(yōu)點.科技信息，2010，（8）.

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太陽光跟蹤是提高太陽能光伏發(fā)電效率的有效途徑之一。但利用自然太陽來進行太陽跟蹤實驗有以下不足：由于下雨等原因太陽光線不足，尤其是晚上不能進行實驗；即使太陽光線充足，但由于太陽移動角度緩慢，在有限的實驗時間內，很難看出太陽跟蹤實驗效果，更不能進行重復實驗。為了解決這一問題，我們研發(fā)了該實訓裝置，以克服在自然條件下的困難。本實訓裝置，在實訓室內實現太陽跟蹤的光伏發(fā)電控制過程，本實驗裝置采用金鹵燈模擬太陽，金鹵燈可以上下左右移動，模擬太陽的弧線升降全過程，而且模擬太陽的升降時間可以根據實驗需要進行更改。太陽跟蹤裝置對模擬太陽的移動進行跟蹤，太陽跟蹤裝置上的光伏發(fā)電裝置分別在模擬太陽光下進行發(fā)電。

一、設計思路及原理

1.模擬太陽的升降裝置。用PLC通過變頻器控制三相交流電機帶動滑塊左右移動，用PLC直接控制直流電機帶動塔桿上下移動，模擬太陽升降的弧線過程。其工作原理如圖1所示。在模擬太陽及其升降系統(tǒng)中，由PLC模擬量方式的變頻閉環(huán)調速系統(tǒng)和PLC直流（PWM值）閉環(huán)調速系統(tǒng)中，主要選擇的硬件設備有：西門子S7—200 CPU224XP型PLC、三菱變頻器、光電旋轉編碼器、三相異步交流電動機和DC24V直流電動機。

2.太陽光跟蹤控制裝置。太陽光跟蹤控制裝置具有高度角和方位角兩個角度的旋轉功能，由單片機為核心組成的控制系統(tǒng)分別驅動兩個直流電機，實現實時跟蹤太陽的位移。其工作原理如圖2所示。

3.計算機控制和分析系統(tǒng)。由計算機、PLC、單片機及相關軟件組成的控制系統(tǒng)，實時控制模擬太陽的位置和太陽光跟蹤系統(tǒng)的高度角和方位角，進行跟蹤精度分析，提高跟蹤器精度。

二、系統(tǒng)組成

1.模擬太陽及其升降系統(tǒng)由支架、導軌、滑塊、塔桿、模擬太陽能光源等構成，見圖3。

支架由左中右三個支架構成，高為1.8米。支架上固定2根長4米的平行直線導軌，直線導軌上有一個滑塊可以左右移動，滑塊上有4個直線軸承與直線導軌相連。同時直線導軌兩端設有限位開關，塔桿上下也設有限位開關，整體采用鋁合金制作，滑塊的移動由三相交流電動機通過鏈輪和鏈條驅動，裝置上的光電編碼器在滑塊移動的同時產生脈沖信號?；瑝K上有3個DC24V直流電動機，通過齒輪和直線齒條帶動塔桿上下移動，塔桿移動時，滑塊裝置上的光電編碼器產生脈沖信號。塔桿上裝有2000W的金鹵燈模擬太陽能光源。

主要配件及參數如下：

2000W金鹵燈：1個；交流電機：1個；光電編碼器：2個；24V直流電機：3個；限位開關：4個；機械系統(tǒng)：1套。

2.模擬太陽升降控制系統(tǒng)采用西門子224XP主機對整個裝置進行控制，采用三相交流電動機、直流電機來實現太陽升降的模擬，并配有13個指示燈來實時跟蹤太陽移動的軌跡，觸摸屏可顯示系統(tǒng)運行信息。見圖4。

主要配件及參數如下：

工業(yè)控制柜：長0.8米、寬0.6米、高1.8米；西門子224XP：1個；EM222數字量輸出模塊：1個；西門子觸摸屏：7.5寸；三菱變頻器：1個，750W；固態(tài)繼電器：1個；24V繼電器：1個；空氣開關：3個；按鈕：7個；信號燈：13個。

3.太陽跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)。

采用2套工業(yè)用太陽跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)，可以對太陽進行實時跟蹤。太陽光跟蹤控制裝置具有高度角和方位角兩個角度的旋轉功能，由單片機為核心組成的控制系統(tǒng)分別驅動兩個直流電機，實現實時跟蹤太陽的位移，見圖5。

單個太陽能電池板參數如下：額定峰值功率：60WP；短路電流：3.89A；峰值電流：3.47A；開路電壓：21.3V；執(zhí)行標準：GB/T9535。

三、本太陽能教學實訓裝置可完成以下5個實驗

1.西門子觸摸屏實驗；

2.太陽能跟蹤控制實驗；

3.模擬太陽跟蹤綜合控制實驗；

4.直流電動機正反轉控制實驗；

5.交流電動機調速實驗。

四、使用效果

本裝置投入使用后，通過實訓，學生能夠全面、直觀地了解太陽能跟蹤系統(tǒng)的控制原理和性能檢測方法，該套裝置所有實驗電路都由學生自行連接，既訓練了學生在電氣控制方面的基本技能，又為學生獨立設計實驗電路，掌握太陽能光伏發(fā)電技術提供了條件。該裝置操作方便，實驗內容豐富，知識綜合性強。在實驗過程中各種電器元件外觀一清二楚，電路連接得心應手，使學生真正體會到了實驗教學的快樂。

五、結束語

本文介紹太陽能教學實訓裝置的研發(fā)過程，重點介紹了基于PLC控制的模擬太陽跟蹤升降系統(tǒng)的設計思路，該實訓裝置設計合理、功能齊全，實驗內容豐富，知識綜合性強，能夠幫助學生全面、直觀地了解太陽能跟蹤系統(tǒng)的控制原理和性能檢測方法，融學習情景、學習能力為一體。通過學生自行連接實驗電路，調動學生學習的主動性、積極性，使學生在實訓過程中充分發(fā)揮獨立思考、探索和渴望解決問題的主動性，激發(fā)學生學習、研究、實踐的興趣。希望本實驗裝置的設計與制作思路對同行們有所啟發(fā)，共同努力，開拓一條實驗實訓教學的新路。

參考文獻：

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關鍵詞： PLC；變頻器；組態(tài)；“教學做”一體化

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

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）14-0241-02

0 引言

對于高職高專學生來說，PLC技術、變頻器技術、組態(tài)技術三門課程是生產過程自動化技術專業(yè)必修的核心課程。本選題能夠將三門課程知識有機的結合在一起，對于培養(yǎng)學生具備對生產過程控制系統(tǒng)的設計、安裝、調試、維護能力有極大的幫助。

本選題以浙江天煌科技實業(yè)有限公司的“THPFSF-3A型可編程序控制系統(tǒng)設計師綜合實訓裝置”為教學平臺，依據人力資源和社會保障部制定的“可編程序控制系統(tǒng)設計師”培訓及國家職業(yè)標準考核大綱內容，充分發(fā)揮學生對《PLC技術》《變頻器技術》《組態(tài)技術》等課程的綜合運用，培養(yǎng)社會緊需的高技能綜合型人才。本選題設置了三個子任務，遵循由簡單到復雜，以任務為導向的原則，創(chuàng)設不同情境引導教學，討論促進學習，注重培養(yǎng)學生的知識技能和職業(yè)道德水平。

1 教學設計理念與思路

1.1 任務引領，項目教學 為了讓學生能夠對這三門課程有更深入的學習與理解，本課題采用“理實一體”的教學方式，借鑒自動化行業(yè)企業(yè)典型工作任務，將可編程序系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計師的實際工作流程運用與教學當中，突破傳統(tǒng)技能訓練中準備、示范、模仿、總結的四步教學模式，以“雪花啤酒生產線自動控制”項目為學習載體，教學過程由簡單到復雜設計了5個任務環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學生的專業(yè)知識水平和職業(yè)技能

1.2 情境創(chuàng)設，引導探究 在項目化教學過程中針對不同學生的項目完成情況不同，創(chuàng)設正常情境、出錯情境和意外情境，增加學習的難度和項目的復雜性，引導學生探究更高層次的知識技能，培養(yǎng)學生發(fā)現問題――分析問題――解決問題的能力。

1.3 協(xié)同合作，互相學習 運用合作學習模式，為學生營造一個師生互動、生生互動的合作情境，引導學生積極主動探究，從實踐中體會學習的樂趣，習得解決問題的方法，學會歸納總結的學習方法，為學生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學法基礎。

2 教學組織與實施

本課題利用現代化的教學方法和手段，以企業(yè)生產車間的控制項目為任務驅動，以教師為主導，學生動手實踐操作為主體，充分發(fā)揮學生的自主能動性。在任務的設置上，從簡單到復雜，循序漸進的增加任務的難度和復雜度，通過“實驗”――“模擬”――“聯機”的學習過程，使學生體驗到把理論知識的學習應用到企業(yè)生產實踐的成就感，激發(fā)學生學習的欲望。

①教學方法：本選題采用行動導向教學方法，學生是學習過程的中心，教師是學習過程大的組織者和協(xié)調人，在教學中教師與學生互動，讓學生通過“獨立獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃”，在自己“動手”的實踐中，掌握職業(yè)技能、習得專業(yè)知識，從而構建屬于自己的經驗和知識體系。

②教學手段：結合本選題的特點，主要采用的教學手段有：播放視頻、多媒體與板書結合、實物操作、課程網站平臺等。通過播放啤酒生產線的視頻讓學生了解啤酒生產工藝，明確控制要求；在知識點的講解上采用多媒體講授，更直觀，有吸引力；針對學生課堂上出現的突發(fā)性問題采用板書講解；模擬調試時需要學生對實物進行線路連接的操作；課后學生可以通過課程網站平臺對查看本次課的教學目標與授課的內容，通過網站完成理論知識點的作業(yè)，如有疑問的話還可以留言。

③教學過程：播放啤酒生產線的視頻，使學生了解PLC、觸摸屏、變頻器在啤酒生產自動控制中的所起到的重要作用，清楚對于啤酒生產車間的控制主要是對電機轉速的控制。按照上述五個任務依次進行，并在課堂任務實施的過程中針對難點及共性問題進行講解，注重鍛煉學生的動手實踐能力，開發(fā)學學生的創(chuàng)新思維，鼓勵學生使用多種方法完成任務要求。

基本的教學實施過程采用的是西門子S7-200系列PLC、Smart 700彩色觸摸屏、西門子M420變頻器和一臺三相交流電動機。在設置的拓展任務中采用的是“生產線安裝與調試實訓室”的分揀單元，給學生創(chuàng)造實際工廠的運行環(huán)境。

3 教學考核與評價

教學考核與評價完全與教學目標和教學內容相呼應，分技能考核、自我評價、同學評價三部分完成。其一，技能考核與職業(yè)資格鑒定標準有效銜接，包含知識點的理解、項目實施的過程資料、綜合素質和團隊協(xié)作能力等方面的考核（見表1）。這一項占總成績的50%；其二，自我評價，考察學生對自己的優(yōu)缺點的認知能力的評價，占20%；其三，同學評價，考察團隊的配合能力和值得同學學習的優(yōu)點，占30%。本評價能夠真實的反應學生的學習情況。

4 結論

本課題從高職教學的實際出發(fā)，通過一個具體的教學案例，結合現代化的教學方法與手段，闡述了“教學做”一體化在高職教育教學中的具體實施過程。有效地縮短了學校與企業(yè)之間的距離，使學生能夠很快將所學的理論知識運用到企業(yè)的生產實踐中，體現了職業(yè)教育的實踐性與實用性，實現了與企業(yè)的零距離接軌。

參考文獻：

[1]嚴希清，陳紅艷.基于工作過程的“教學做”一體化教學模式探索與實踐[J].職業(yè)教育研究，2009（4）.