時間：2022-03-16 06:00:59
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇繼電器實訓(xùn)總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、課標(biāo)分析
微課設(shè)計按照山東省中等職業(yè)學(xué)校機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)方案中《電氣控制線路安裝與維修》課程標(biāo)準(zhǔn)的要求制定。
課程標(biāo)準(zhǔn)要求：掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、型號規(guī)格、用途和選用，通過行為導(dǎo)向的項目式教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)等。熱繼電器微課教學(xué)目標(biāo)為：了解交流熱繼電器外觀；知道熱繼電器的功能、基本結(jié)構(gòu)、圖形符號以文字符號；理解熱繼電器的工作原理；熟記熱繼電器的圖形符號、文字符號；通過實習(xí)訓(xùn)練，能夠識別熱繼電器，會選擇、檢測、安裝、調(diào)整、校驗熱繼電器；加強(qiáng)安全防范意識，培養(yǎng)理實一體化結(jié)合處理問題的能力和團(tuán)隊合作精神。
二、教材分析
教材為高教社出版的《電氣控制線路安裝與維修》-理實一體化教學(xué)（第2版），是中等職業(yè)教育改革創(chuàng)新示范教材。教材根據(jù)職業(yè)崗位和技能培養(yǎng)的要求，參照相關(guān)行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，圍繞職業(yè)能力的形成分解能力的要求，切實體現(xiàn)“做中學(xué)、做中教”，以能力為本位，以學(xué)生為主體。
熱繼電器是一種具有保護(hù)功能的繼電器，主要用作電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)等，是繼電器―接觸器控制線路電路中必不可少的元件之一。在實踐中，操作者正確選用和維修熱繼電器，是基本的職業(yè)素養(yǎng)。
三、學(xué)情分析
本節(jié)課的教學(xué)對象是中職機(jī)電專業(yè)一年級學(xué)生。他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了交流接觸器，而且剛結(jié)束電磁式繼電器的學(xué)習(xí)，具備學(xué)習(xí)本節(jié)課的知識基礎(chǔ)。熱繼電器的工作原理是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
四、微課設(shè)計
本節(jié)微課主要針對熱繼電器，采用理實一體化教學(xué)模式展開教學(xué)，包括以下內(nèi)容。
1.情景導(dǎo)入――播放技能大賽場景
設(shè)計意圖：播放國家比賽和省市比賽的電氣安裝的比賽場景以及熱繼電器的PPT圖片，激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)入學(xué)習(xí)對象。
2.任務(wù)實施
任務(wù)1：熱繼電器的組成結(jié)構(gòu)。
設(shè)計意圖：熱繼電器的組成結(jié)構(gòu)是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，利用教師錄制的視頻展示不同部位的結(jié)構(gòu)名稱，并與實物對照，抽象內(nèi)容形象化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
任務(wù)2：熱繼電器的工作原理。
設(shè)計意圖：熱繼電器的工作原理是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過熱元件受熱彎曲的演示實驗以及flas，形象展示其動作原理，攻克學(xué)習(xí)難點(diǎn)。
任務(wù)3：熱繼電器的功能作用。
設(shè)計意圖：利用一段“電動機(jī)過載燒毀實驗的視頻”，體現(xiàn)熱繼電器的熱過載保護(hù)功能，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。展示熱繼電器在實際電路中的連接，理論聯(lián)系實際。
3.技能訓(xùn)練
設(shè)計意圖：用DV錄制熱繼電器的拆裝和檢測視頻，讓學(xué)生暫停觀看，與教師進(jìn)行拆一拆、測一測、量一量互動環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)舉一反三，進(jìn)一步掌握熱繼電器的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。
4.回顧總結(jié)
讓學(xué)生根據(jù)微課內(nèi)容進(jìn)行回顧總結(jié)，識記熱繼電器的功能作用和結(jié)構(gòu)，敘述熱繼電器的工作原理。
設(shè)計意圖：PPT展示，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會歸納知識點(diǎn)。
5.布置作業(yè)
作業(yè)1：簡單敘述雙金屬片式熱繼電器的工作原理，如何把熱繼電器接入電路中？
作業(yè)2：通過電腦網(wǎng)絡(luò)搜索不同型號的熱繼電器，并記錄其型號以及工作原理。
設(shè)計意圖：有利于學(xué)生理解熱繼電器的工作原理，認(rèn)識實際生活中的熱繼電器，更好地為電動機(jī)控制電路的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
五、制作技術(shù)
首先用DV錄制熱繼電器拆裝和檢測的小視頻，然后制作熱繼電器PPT課件，再用錄屏專家Camtasia Studio軟件進(jìn)行錄屏，最后用繪聲繪影X8進(jìn)行片頭、正文和片尾的合成。
六、設(shè)計特點(diǎn)
教學(xué)方法：采用理實一體化教學(xué)法，遵循建構(gòu)主義特點(diǎn)，拋出問題，留下思考空間，再呈現(xiàn)答案。
互動設(shè)計：突出以學(xué)生為中心，實現(xiàn)“一對一”的交流，教師要設(shè)計互動的問題，讓學(xué)生思維與教師思維同步。
設(shè)計細(xì)節(jié)：發(fā)揮學(xué)案的輔助作用。讓學(xué)生看微視頻前用學(xué)案先自學(xué)，而且可以反復(fù)多次觀看。
【關(guān)鍵字】 PLC控制技術(shù) 說課稿 PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用
一、教材分析
1、教材內(nèi)容與職業(yè)要求的關(guān)系。PLC控制技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)自動化中已經(jīng)成為必不可少的一部分，它使用簡單，穩(wěn)定性好，功能強(qiáng)大，價格適中，與一般的工業(yè)控制系統(tǒng)的成本相比要低的多，并且編程方便。學(xué)生學(xué)好《電器及PLC控制技術(shù)》可以為以后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
2、本節(jié)課的地位及作用。《PLC的特點(diǎn)及主要應(yīng)用》是高等教育出版社出版的《電器及PLC控制技術(shù)》第二版第三章第一節(jié)的內(nèi)容。《PLC的特點(diǎn)及主要應(yīng)用》是對PLC應(yīng)用優(yōu)勢的全面分析，是培養(yǎng)學(xué)生對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵，并使學(xué)生充分了解其在工業(yè)發(fā)展中的地位，理解學(xué)習(xí)掌握PLC控制技術(shù)的必要性。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課的授課對象是機(jī)電技術(shù)專業(yè)第四學(xué)期的學(xué)生，經(jīng)過三學(xué)期的專業(yè)學(xué)習(xí)，他們已經(jīng)具備了一定的專業(yè)理論知識和實踐動手能力，對所學(xué)專業(yè)也已產(chǎn)生了濃厚的興趣。
三、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)分析
1、教學(xué)目標(biāo)。中職機(jī)電技術(shù)專業(yè)的《電器及PLC控制技術(shù)》課程主要還是要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，使學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)、掌握理論知識，以此為依據(jù)，我確立了這堂課的三維教學(xué)目標(biāo)：
知識目標(biāo)：掌握什么是PLC，熟悉PLC控制技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用；能力目標(biāo)：通過觀察電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制試驗，培養(yǎng)學(xué)生利用新知識分析問題、解決問題的能力；德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成細(xì)心觀察、認(rèn)真分析的良好思維習(xí)慣。
2、教學(xué)重難點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：對PLC控制技術(shù)特點(diǎn)的理解。教學(xué)難點(diǎn)：如何讓學(xué)生從具體應(yīng)用中理解什么是"PLC控制"。
四、教法與學(xué)法
采用創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)興趣；體驗感悟；分析探究、項目拓展的教學(xué)思路，讓學(xué)生先產(chǎn)生感性認(rèn)識，再通過感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識來實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，獲得技能與理論知識的雙豐收，強(qiáng)調(diào)"為了行動而學(xué)習(xí)"和"通過行動來學(xué)習(xí)"。培養(yǎng)學(xué)生多方面能力，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展做充分的輔墊。
五、教學(xué)過程的設(shè)計
教學(xué)地點(diǎn)：PLC實驗室
1、導(dǎo)入（5分鐘）。針對學(xué)生已經(jīng)掌握了由接觸器和繼電器實現(xiàn)的電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路。提出問題：還有其他方法可以實現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制嗎？引起學(xué)生產(chǎn)生好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2、實訓(xùn)（15分鐘）。在這一環(huán)節(jié)中，我將完成教學(xué)的重難點(diǎn)。首先，由教師先對于上一環(huán)節(jié)提出的問題給出答案：實現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路，除了我們現(xiàn)在掌握了的接觸器-繼電器控制技術(shù)以外，目前還有一種應(yīng)用較為廣泛的PLC控制技術(shù)也可以實現(xiàn)。現(xiàn)在觀察一下，這是搖臂鉆床通過搖臂的升、降對工件進(jìn)行加工，而搖臂的升、降正是由電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制實現(xiàn)的，那么，我們來看一下，PLC技術(shù)如何來實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制呢。
這時，進(jìn)入到教師對實驗的講解、演示環(huán)節(jié)。第一步是對實驗臺面板的介紹，注意強(qiáng)調(diào)接觸器-繼電器控制電路采用的是硬接點(diǎn)硬接線技術(shù)，而PLC控制技術(shù)采用的是這一系列的軟接點(diǎn)。第二步，教師講解、演示外部電路的接線步驟，注意引導(dǎo)學(xué)生利用各種顏色的導(dǎo)線為接線服務(wù)，以及分回路進(jìn)行接線，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的接線習(xí)慣。第三步，控制程序的下載，將計算機(jī)中已經(jīng)編寫好的控制程序安裝到實驗用的PLC中，教師講解、演示具體步驟。第四步，對已安裝到PLC中的控制程序進(jìn)行運(yùn)行，來完成對外部接線的控制。第五步，通過實驗結(jié)果，觀察電機(jī)能否進(jìn)行正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，來對控制程序、外部接線進(jìn)行驗證。
在教師講解、演示的基礎(chǔ)上，將學(xué)生分組，以組為單位動手實踐上述實驗，教師在實驗室巡視，適當(dāng)時給學(xué)生予指導(dǎo)。本環(huán)節(jié)通過教師演示、學(xué)生實踐來提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生通過細(xì)心觀察、認(rèn)真分析解決問題的能力。
3、講授（20分鐘）。本環(huán)節(jié)分四步進(jìn)行，第一步，學(xué)生以組為單位對上述試驗過程進(jìn)行討論。第二步，教師引導(dǎo)學(xué)生討論接觸器-繼電器控制電路與PLC控制電路的不同。接觸器-繼電器控制電路利用的是硬接點(diǎn)硬接線技術(shù)，而PLC則是利用程序來進(jìn)行控制，引導(dǎo)學(xué)生得出討論結(jié)果。第三步，老師針對學(xué)生的討論結(jié)果提問并點(diǎn)評：如果答對了給予肯定，答錯了給予適當(dāng)提示，盡量由學(xué)生自行糾正。在前三步基礎(chǔ)上，由作為教師的我全面總結(jié)PLC的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生理解PLC的主要應(yīng)用。
4、小 結(jié)（4分鐘）。總結(jié)PLC技術(shù)的定義、PLC控制技術(shù)的特點(diǎn)及主要應(yīng)用。總結(jié)此次實驗中所采用的分析問題、解決問題的方法，引導(dǎo)學(xué)生用正確、科學(xué)的方法對待在學(xué)習(xí)、工作中所遇到的困難。
5、作業(yè)（1分鐘）。一是根據(jù)實驗所得，用自己的語言總結(jié)什么是PLC技術(shù)，以及PLC控制技術(shù)的特點(diǎn)。二是查閱相關(guān)資料，了解目前PLC在自動控制中的應(yīng)用情況。
六、教學(xué)反思
1、教學(xué)效果。本節(jié)課采取了循序漸進(jìn)的教學(xué)策略，以問題提出－實例講解－引發(fā)學(xué)生思考為流程,使學(xué)生更好的掌握理論知識，教學(xué)效果良好。
2、教學(xué)啟示。在實踐的過程中掌握理論知識，實現(xiàn)理論與實踐的有效整合，重在突顯學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體意識，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
3存在問題。個別學(xué)生思想上存在的有懶惰情況，在實訓(xùn)過程中沒有獨(dú)立思考的習(xí)慣，需要引起注意。
七、課堂板書
第三章 PLC的基本概況
§3.1 PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用
一、PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)
2、編程方便、易于使用
3、具有各種接口、與外部設(shè)備連接方便，適應(yīng)范圍廣
4、功能完善
二、PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用
1、用于開關(guān)邏輯控制――PLC最基本的應(yīng)用，可取代傳統(tǒng)繼電器接觸器控制。
2、用于機(jī)械加工的數(shù)字控制。
3、用于機(jī)器人控制。
關(guān)鍵詞：點(diǎn)火故障簡析、供油故障、發(fā)動機(jī)故障
當(dāng)今世界汽車工業(yè)飛速發(fā)展，迫切需要更多合格的高素質(zhì)汽車專業(yè)技能人才，為更好的滿足汽車專業(yè)教學(xué)的要求，根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的故障，通過全面分析，理解，實際操作解決故障，最終撰寫該文。
該文主要圍繞一汽威志實訓(xùn)車點(diǎn)火不著故障展開，通過分析該車點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)等可能引發(fā)點(diǎn)火不著故障的原因，并且將實際檢測與維修以文字的形式寫入該論文，通過解決該故障，可以將問題擴(kuò)散到其他車輛，希望可以為大家提供一個更加清晰系統(tǒng)的維修分析思路及相應(yīng)的維修辦法。
同時，希望能與同行交流，對文中的不解或疏漏，敬請批評、指正。
1.概述
在日常生活中，汽車發(fā)動機(jī)常見幾類故障，啟動不了、能啟動但是點(diǎn)火不著、點(diǎn)火正常但馬上熄火等。首先描述該車故障現(xiàn)象：打開威志車點(diǎn)火開關(guān)至ON檔，各類儀表指示燈顯示正常，燃油表顯示燃油充足。啟動車輛，啟動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動，但一直不著火。第二步從各個方面進(jìn)行系統(tǒng)分析故障原因。然后根據(jù)故障原因制定并實施維修計劃，維修完成，啟動車輛，一切正常。最后，對此故障進(jìn)行簡析總結(jié)，并提出反思，為何出現(xiàn)此故障。
2.系統(tǒng)分析
根據(jù)故障現(xiàn)象對該故障進(jìn)行原因分析，主要從點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)排系統(tǒng)、供油系統(tǒng)等幾方面進(jìn)行分析。
2.1點(diǎn)火系統(tǒng)分析
由于電源電壓正常，啟動機(jī)正常轉(zhuǎn)動，固首先考慮點(diǎn)火系統(tǒng)是否出現(xiàn)問題。那么從下面幾個方面去分析點(diǎn)火系統(tǒng)故障。
（1）點(diǎn)火相關(guān)保險首先考慮點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)保險是否燒毀，導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)故障。
（2）點(diǎn)火低壓段分析完點(diǎn)火相關(guān)保險原因，在分析點(diǎn)火低壓段線路是否正常，點(diǎn)火保險仍屬于點(diǎn)火低壓段線路。
（3）傳感器及ECU考慮是否有正確的點(diǎn)火信號傳輸，對各類傳感器進(jìn)行分析；電腦ECU是否正常，是否點(diǎn)火正時正常。
（4）點(diǎn)火高壓段分析高壓段出現(xiàn)的故障。
通過對點(diǎn)火系統(tǒng)故障全方面具體的分析，做出相應(yīng)的檢測。
2.2進(jìn)排氣系統(tǒng)分析
（1）進(jìn)排氣管道故障發(fā)動機(jī)不著火，很多情況跟空燃比有關(guān)系，可能出現(xiàn)“悶缸”現(xiàn)象，致使點(diǎn)火不著。發(fā)動機(jī)缸進(jìn)排氣口可能堵塞。
（2）節(jié)氣門故障節(jié)氣門出現(xiàn)故障。
2.3供油系統(tǒng)分析
在供油系統(tǒng)分析時從供油管道、供油系統(tǒng)電路、燃油泵幾方面進(jìn)行分析。
（1）供油系統(tǒng)電路供油電路出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致不供油。
（2）供油管道供油管道堵塞或斷裂，且這是一個常見的故障現(xiàn)象。
（3）燃油泵燃油泵是供油的主要動力，燃油泵不工作，供油無動力，則點(diǎn)火無法正常經(jīng)行。另由于燃油泵堵塞，也會導(dǎo)致不供油。
2.4其他故障分析
分析完可能出現(xiàn)的主要故障原因，還有部分其他原因，雖然這些故障現(xiàn)象很少出現(xiàn)，但也不排除有一定的可能性，如：氣缸無壓力；氣缸漏氣；發(fā)動機(jī)缸體或活塞嚴(yán)重變形等等情況，這些故障因為排除困難，故可將其放在最后進(jìn)行檢查排除。
3.該車輛故障檢查與排除
3.1點(diǎn)火系統(tǒng)檢查及故障排除
（1）點(diǎn)火相關(guān)保險檢查
分別取下100A主保險，50A（B+）保險，用萬用表測量通段，測量結(jié)果：正常；檢測保險阻值正常。分別裝上主保險及50A保險，在用試燈進(jìn)行檢測，正常。結(jié)論：點(diǎn)火保險正常。
（2）點(diǎn)火低壓段檢查
用萬用表或試燈對低壓段線路進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果：所有常火線路端電壓均為12.7（負(fù)極打鐵），試燈測量均亮；檢測負(fù)極線均正常。分別檢測各缸點(diǎn)火線圈插接頭三顆端子線路，正常。結(jié)論：點(diǎn)火低壓段線路正常。
（3）點(diǎn)火信號相關(guān)傳感器及ECU檢查
利用示波器檢查曲軸凸輪軸位置傳感器，傳感器正常；檢查進(jìn)氣溫度與壓力傳感器，正常。分別取下各缸點(diǎn)火線圈插接頭，檢測點(diǎn)火信號線正常，用示波器測得點(diǎn)火信號波形正常。檢測點(diǎn)火正時，正常。結(jié)論，點(diǎn)火信號相關(guān)傳感器及ECU檢查正常。
（4）點(diǎn)火高壓段檢查
拆下各缸點(diǎn)火線圈，觀察正常。利用“跳火”實驗，檢測各高壓線圈是否跳火，工作正常；用火花塞套筒分別取下各缸火花塞，檢測正常。通過“跳火”實驗得到結(jié)論：點(diǎn)火高壓段正常。
綜上所述，點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)元器件及線路檢測均正常，且能正確產(chǎn)生點(diǎn)火信號。故進(jìn)行下一部檢測與維修。
3.2進(jìn)排氣系統(tǒng)檢查及故障排除
通過以上關(guān)于進(jìn)排氣系統(tǒng)故障分析，對其進(jìn)行檢查與維修。
（1）進(jìn)排氣系統(tǒng)檢測
拆下發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管，檢查未堵塞，檢查空氣過濾器，正常。查看排氣管道，啟動發(fā)動機(jī)，有排氣現(xiàn)象，正常；用手稍微阻擋進(jìn)氣口，有明顯壓力，進(jìn)氣正常。
（2）節(jié)氣門檢測
檢查節(jié)氣門，轉(zhuǎn)動正常，檢查節(jié)氣門位置傳感器，正常。氣缸各階段壓力檢測正常。
通過對進(jìn)排氣系統(tǒng)檢測，檢查進(jìn)排氣系統(tǒng)正常。故進(jìn)行下一步檢測與維修。
3.3供油系統(tǒng)檢查及故障排除
通過分析供油系統(tǒng)故障，從下面幾項對供油系統(tǒng)進(jìn)行檢測維修。
（1）供油系統(tǒng)電路檢測
首先檢測供油系統(tǒng)相關(guān)電路繼電器，分別拆下主繼電器和油泵繼電器，測得阻值正常，打開點(diǎn)火開關(guān)至ON擋，主繼電器工作正常。燃油泵繼電器在開關(guān)打開一瞬間，檢測正常，燃油泵繼電器工作正常。檢測燃油泵端，燃油泵端均正常。得出結(jié)論：供油系統(tǒng)電路正常。
（2）供油管道檢查
檢查供油管道正常，暢通，無泄漏。檢查回油管及燃油氣收集管道均正常。用大力鉗取下燃油進(jìn)油管，流干管道內(nèi)燃油，打開點(diǎn)火開關(guān)，燃油并未連續(xù)泵出，得出結(jié)論：供油管道正常，但無燃油泵出。
（3）燃油泵檢修
對燃油泵進(jìn)行檢修。用萬用表測量燃油泵各端子，正常。打開點(diǎn)火開關(guān)，燃油泵電機(jī)工作，轉(zhuǎn)動正常。拆下油箱蓋，取出燃油泵，測試燃油泵電機(jī)工作正常，但無油從出油口泵出。取下過濾網(wǎng)端過濾網(wǎng)及相應(yīng)部件，正常泵油。得出結(jié)論：過濾網(wǎng)端堵塞。
檢修：用化油器清洗劑對過濾網(wǎng)進(jìn)行噴洗清潔，直至清洗過過濾網(wǎng)的清洗劑變正常顏色。裝復(fù)過濾網(wǎng)，從新測試泵油正常，故障解除。打開點(diǎn)火開關(guān)，啟動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)著火，工作正常。
4.總結(jié)反思
4.1總結(jié)
通過簡析并排出此故障，可得到結(jié)論，出F此類故障，我們可能從各方面去進(jìn)行分析，影響車輛不點(diǎn)火的主要因素：點(diǎn)火系統(tǒng)、點(diǎn)火正時、進(jìn)排氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、以及其他發(fā)動機(jī)變形等原因。通過分析檢查，該故障為燃油泵過濾網(wǎng)堵塞。
關(guān)鍵詞：四層電梯模型 工作模式 PLC 設(shè)計
一引言
電梯在人民的生活中有著廣泛的應(yīng)用，做為高層建筑物垂直運(yùn)行的交通工具與人民的生活密不可分。電梯實際上是根據(jù)外部呼叫和自身規(guī)律運(yùn)行的，是人機(jī)交換式的控制系統(tǒng)。單純用順序控制或者邏輯控制是不可以滿足控制要求的。
傳統(tǒng)的電梯電氣控制系統(tǒng)是一種繼電器控制系統(tǒng)，具有電路復(fù)雜，故障高和可靠性差等特點(diǎn)，大大影響了電梯的運(yùn)行質(zhì)量；PLC是集成計算機(jī)控制、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語言，控制靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，由可編程控制器（PLC）實現(xiàn)信號采集與控制已經(jīng)成為目前應(yīng)用最廣泛的電梯控制方案。
二總體設(shè)計要求
本文以一個四層電梯模型PLC控制系統(tǒng)為例，分為有司機(jī)、無司機(jī)、消防三種工作模式實施控制。
主要具備以下功能：
（1）自動響應(yīng)層樓召喚信號（含上召喚和下召喚）。
（2）自動響應(yīng)轎廂服務(wù)指令信號。
（3）自動完成轎廂層樓位置顯示（二進(jìn)制方式）。
（4）自動顯示電梯的運(yùn)行方向。
（5）具有電梯直達(dá)功能和反向最遠(yuǎn)停站功能。
三硬件設(shè)計
1、電力驅(qū)動系統(tǒng)
電力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括：電梯轎廂，牽引電動機(jī)，制動機(jī)構(gòu)和相關(guān)的開關(guān)電路。
2、信號系統(tǒng)
電梯的控制信號大多是由PLC實現(xiàn)的。輸入信號有：運(yùn)行模式信號，操作控制信號，轎廂指令信號，廳門呼梯信號等。電梯系統(tǒng)的所有控制功能都是由PLC程序完成的。圖1中顯示了電梯的PLC控制系統(tǒng)框圖
圖1 電梯模型PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
四軟件設(shè)計
1、I/O端口分配
由于呼叫時間、呼叫地點(diǎn)、乘客目的地的隨機(jī)性質(zhì)，電梯控制系統(tǒng)是一個典型的實時、隨機(jī)邏輯控制系統(tǒng)。本文采用集選控制方法與西門子PLCs7-200及其擴(kuò)展模塊。I/O端口分配具體為：一層上召喚（I0.0）、二層下召喚（I0.1）、二層上召喚（I0.2）、三層下召喚（I0.3）、三層上召喚（I0.4）、四層下召喚（I0.5）、一層行程開關(guān)（I0.6）、二層行程開關(guān)（I0.7）、三層行程開關(guān)（I1.0）、四層行程開關(guān)（I1.1）、上行繼電器（Q0.0）、下行繼電器（Q0.1）、一層顯示（Q0.2）、二層顯示（Q0.3）、一層指令（I1.2）、二層指令（I1.3）、三層指令（I1.4）、四層指令（I1.5）、向上行駛（I1.6）、向下行駛（I1.7）、有司機(jī)模式（I2.0）、無司機(jī)模式（I2.1）、直駛專用開關(guān)（I2.2）、置消防開關(guān)（I2.3）、三層顯示（Q0.4）、四層顯示（Q0.5）、開門顯示（Q0.6）、關(guān)門顯示（Q0.7）。
關(guān)于軟件的設(shè)計，我們采用模塊化的方法來寫梯形圖程序。模塊之間的信息傳輸則依靠PLC的中間寄存器來實現(xiàn)。
整個程序主要由電梯位置顯示模塊，廳外層樓選擇模塊，轎廂層樓選擇模塊組成。
2、呼叫信號的傳送
本次設(shè)計的呼叫信號的傳送與寄存采用字傳送指令來實現(xiàn)。當(dāng)EN有輸入信號時，IN端口的數(shù)字就會傳送到OUT端口并寄存與VW0中。在層樓顯示、廳外呼叫和轎廂內(nèi)呼叫該指令相同。
3、比較指令
本文設(shè)計中的比較指令分別表示為整數(shù)大于、整數(shù)小于和整數(shù)等于指令。整數(shù)大于指令：當(dāng)VW4大于VW0時接通；整數(shù)小于指令：VW4小于VW0時接通；正整數(shù)指令：當(dāng)VW4等于VW0時接通。
VW0寄存的是來自廳外呼叫和轎廂內(nèi)呼叫的信號，VW4寄存的層樓顯示信號。通過運(yùn)用VW0和VW4的比較來決定轎廂的上行或下行。
4、電梯位置顯示模塊
該模塊用來顯示樓層的位置，當(dāng)轎廂平層時，相應(yīng)的行程開關(guān)閉合，輸出回路接通并實現(xiàn)自鎖，每一層的輸出都與其他的輸出達(dá)成了互鎖，保證了輸出的單一性。
5、廳外層樓選擇模塊
電梯的運(yùn)行選擇時隨機(jī)的，該模塊用來記憶廳外各層樓的選擇，當(dāng)廳外某層有呼叫信號時，相應(yīng)的輔助繼電器吸合并實現(xiàn)自鎖，同時同過字傳送指令把相應(yīng)的呼叫信號寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號進(jìn)行比較做好準(zhǔn)備。
下面以一層上呼叫介紹其工作情況：如圖2所示，圖中I0.0為一層的廳外呼叫按鈕，當(dāng)I0.0按下時，M0.0接通并自鎖，同時通過字傳送指令把數(shù)字“1”寄存于VW0中。廳外的各層呼叫沒有互鎖功能，從而實現(xiàn)了記憶各種呼叫信號。
圖2一層呼叫選擇選擇程序
6、轎廂層樓選擇模塊
該模塊用來記憶轎廂各層的選擇，當(dāng)轎廂內(nèi)有呼叫信號時，相應(yīng)的輔助繼電器吸合并實現(xiàn)自鎖，同時同過字傳送指令把相應(yīng)的呼叫信號寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號進(jìn)行比較做好準(zhǔn)備。
五操作與總結(jié)
1、系統(tǒng)工作無司機(jī)工作模式：按下無司機(jī)工作模式按鍵，電梯工作于無司機(jī)工作模式，此時電梯自動記憶轎廂內(nèi)或廳外的各種呼叫。電梯上行與下行形成互鎖，即電梯上行或下行時對相反方向的呼叫不作出回應(yīng)，只是對呼叫的信號進(jìn)行記憶，當(dāng)轎廂到達(dá)指定位置時自動開門，開門指示燈亮延時3s后關(guān)門，關(guān)門指示燈亮。電梯才執(zhí)行相反方向的呼叫信號。
2、系統(tǒng)工作于有司機(jī)工作模式：按下有司機(jī)工作模式按鍵，電梯工作于有司機(jī)工作模式，此時電梯電梯自動對廳外和轎廂內(nèi)指令的呼叫進(jìn)行記憶。轎廂到達(dá)指定的位置時自動開門，開門指示燈亮。待司機(jī)按下上行或下行按鍵時，關(guān)門指示燈亮，電梯關(guān)門并執(zhí)行其他記憶的信號。
3、系統(tǒng)工作于消防工作模式：按下消防工作模式按鍵，電梯工作于消防工作模式。此時電梯只能執(zhí)行直駛功能，廳外的呼叫信號無效，轎廂到達(dá)指定位置時自動開門。
本文完成了對四層電梯模型控制系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)使用西門子s7-200plc系列設(shè)計完成，具有三種工作模式：有司機(jī)、無司機(jī)、消防工作模式，可根據(jù)不同模式執(zhí)行不同的運(yùn)行狀態(tài)，電梯的運(yùn)行方向及電梯所在層樓位置顯示采用發(fā)光二極管進(jìn)行顯示。結(jié)果表明，經(jīng)過PLC技術(shù)改進(jìn)的該電梯模型的電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 項目教學(xué)法；機(jī)床電器與PLC；職業(yè)素質(zhì)與能力
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0072-02
Project Pedagogy in Vocational Electrical Machines and PLC Teaching Practice//Xu Deliang
Abstract Higher education teaching of the universal implementation of the reform project is a teaching professional engineering effective teaching method, which enables the combination of theory and practice, a combination of classroom and actual production, learning content combined with the future job and training for his future professional work of considerable ability and overall quality of vocational talents. In this paper, the project pedagogy in electrical machines and PLC course of practice, made a certain amount of exploration and lessons learned.
Key words project pedagogy; electrical machines and PLC project; professionalism and competence
Author’s address Fushun Vocational and Technical College, Fushun, Liaoning, China 113006
目前，高職畢業(yè)生就業(yè)難，工作崗位適應(yīng)性差，無法勝任本職崗位工作，究其原因其實也是老生常談，就是高職畢業(yè)生的崗位技能即職業(yè)能力不合格。崗位技能合格就是畢業(yè)生能掌握完成崗位任務(wù)所要求的純技術(shù)性指標(biāo)。例如，學(xué)外語的能聽、說、讀、寫；搞管理的會正確合理地安排日常工作；搞技術(shù)的能熟練地操作儀器、設(shè)備或設(shè)計圖紙等。為了扭轉(zhuǎn)這一不利的局面，一直以來，各學(xué)校增加以直觀形式獲得直接經(jīng)驗的教學(xué)方法，如演示法、參觀法、幻燈片、動畫演示等；增加以實際訓(xùn)練形式形成技能、技巧的教學(xué)方法，如實驗法、實習(xí)法等。這些方法確實能夠幫助學(xué)生獲得更多的知識和技能，但與生產(chǎn)實際還有相當(dāng)大的距離，還遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來工作崗位對從業(yè)者的要求。
當(dāng)前，各學(xué)校正在開展教學(xué)模式改革，引入德國的行動導(dǎo)向教學(xué)法，整個教學(xué)過程圍繞培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)展開，以基于職業(yè)工作實際活動為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生形成解決特定工作崗位實際問題的技術(shù)應(yīng)用能力。它全盤解決了理論與實踐脫節(jié)、教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際分離的問題，或者說高分低能問題。項目教學(xué)法是行動導(dǎo)向教學(xué)法的具體教學(xué)方法之一，筆者在教授08機(jī)電機(jī)床電器與PLC課程時使用這一方法，學(xué)生反映良好，取得不錯的效果。
1 項目教學(xué)法
在職業(yè)教育教學(xué)中，項目是指生產(chǎn)中的一個具體零件，或者要完成的某一項具體的工作任務(wù)。項目教學(xué)法的應(yīng)用就是將這個相對獨(dú)立的工作項目在教師引導(dǎo)下，通過學(xué)生在小組中各自分工合作、共同努力、學(xué)習(xí)探討來完成任務(wù)。打破傳統(tǒng)的“以課堂為中心、以教師為中心、以教材為中心”的教學(xué)模式，讓學(xué)生在參與整個項目的過程中充分發(fā)掘創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)解決問題的能力、創(chuàng)新方法的能力、接納新知識的學(xué)習(xí)能力以及與人協(xié)作等社會能力。這個方法對于工科的教學(xué)確是行之有效的。
2 機(jī)床電器與PLC教學(xué)實踐特點(diǎn)
機(jī)床電器與PLC是機(jī)電專業(yè)的重要專業(yè)課程，是最符合工作實際的課程，是培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生動手能力的最好的課程。運(yùn)用項目教學(xué)法，為了取得較好的教學(xué)效果，除了在項目任務(wù)選擇、組織實施和總結(jié)評價等環(huán)節(jié)符合項目教學(xué)法的規(guī)范外，筆者重點(diǎn)做了以下幾點(diǎn)工作。
1）明確該課程的實踐崗位任務(wù)，即主要從事各種設(shè)備的電氣技術(shù)工作，包括電氣設(shè)備的維護(hù)維修和電氣設(shè)備（包括生產(chǎn)線）的安裝調(diào)試等。而設(shè)備是由電器元件（設(shè)備）通過導(dǎo)線連接而成的，因此，電器元件的名稱、用途、型號、規(guī)格、接線等是必須要掌握的，不可輕視。
2）重視實際應(yīng)用，不要在理論上作過多糾纏。這一點(diǎn)在學(xué)習(xí)基本電器設(shè)備時很重要，例如到目前為止，不少教材還在講空氣式時間繼電器，包括結(jié)構(gòu)、工作原理，其實現(xiàn)在這種時間繼電器用的很少了，都用電子的了；再者結(jié)構(gòu)和原理也沒必要講，因為第一學(xué)生是使用者，不是制造者，第二在工廠電器元件的修理很少，只要壞了就換新的，只要判斷出故障就可以了。
3）時刻重視動手能力的鍛煉和培養(yǎng)。這是崗位能力的核心。基礎(chǔ)內(nèi)容包括繼電接觸器基本控制環(huán)節(jié)和PLC控制基本項目全部在實訓(xùn)室進(jìn)行，邊講邊練，邊學(xué)邊做。如學(xué)習(xí)交流接觸器，在實訓(xùn)室直接讓學(xué)生讀銘牌參數(shù)，讓學(xué)生知道哪些參數(shù)是主要的；用萬能表測量線圈和觸頭，觀察通電前后的通斷情況，學(xué)生很快就學(xué)會，比放動畫演示效果好。
4）強(qiáng)調(diào)機(jī)電知識綜合運(yùn)用，真正提高實際分析問題、解決問題的綜合能力。要適應(yīng)將來的工作崗位要求，必須提高綜合能力。實際上，一個設(shè)備或一條生產(chǎn)線，都是機(jī)械、電氣、液壓、氣動、電子和傳感器技術(shù)等的綜合體，單一了解一方面是不行的，因此在學(xué)習(xí)這門課時，強(qiáng)調(diào)知識的綜合運(yùn)用。如“運(yùn)料小車的PLC控制”項目，在實施過程中，師生共同制作一輛小車，學(xué)生運(yùn)用不少機(jī)械知識，從設(shè)計圖紙到購買零件再到安裝調(diào)試，讓小車真正在試驗臺上跑起來。學(xué)生非常高興，有很大的成就感。對比在電腦上看程序運(yùn)行和指示燈的變化，其差別太大了。
3 存在的問題
3.1 實訓(xùn)條件的限制
為了鍛煉學(xué)生的動手能力，就必須要每個學(xué)生都動手實踐，但目前各學(xué)校的實訓(xùn)設(shè)備的數(shù)量還無法滿足要求，加之學(xué)生多，學(xué)時限制，因此很難調(diào)劑開。
3.2 教師的實踐能力限制
目前，不少教師都是從學(xué)校到學(xué)校，缺少在企業(yè)的工作經(jīng)驗，動手實踐能力有限，這給項目教學(xué)法的運(yùn)用與實施帶來不少困難。
3.3 教師的綜合能力的限制
項目中有不少是綜合的，是學(xué)生真正提高職業(yè)能力之所在，而這是必不可少的。正如前述，一個項目往往涉及機(jī)械、電氣、液壓等多學(xué)科知識，這對教師確是很大挑戰(zhàn)。如“運(yùn)料小車的PLC控制”項目教學(xué)中，筆者就提出增加一位機(jī)械教師，共同指導(dǎo)完成這個項目。因此，面對現(xiàn)狀，解決的方法應(yīng)該是首先針對不同項目，配備多名教師，分工協(xié)作；其次有待每位教師不斷學(xué)習(xí)，繼續(xù)努力，盡快適應(yīng)。
總之，項目教學(xué)法在機(jī)床電器與PLC課程教學(xué)中有著很好的優(yōu)勢，它能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性。發(fā)掘更加符合生產(chǎn)實際的項目，開展更加符合生產(chǎn)實際的實踐活動，學(xué)生肯定能夠培養(yǎng)起符合未來工作崗位的職業(yè)素質(zhì)和能力，成為社會主義建設(shè)的棟梁之才。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：PLC；項目式學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)興趣；知識遷移；自主學(xué)習(xí)
PLC其實是一種專用的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)與PC機(jī)基本相同，包括電源、中央處理單元（CPU）、 存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊等。PLC是一種可編程的控制器，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等指令，并通過輸入、輸出接口電路控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高、編程簡單，使用、維修方便，實踐學(xué)習(xí)性較強(qiáng)。本文針對中職學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)能力和興趣，討論中職學(xué)校電子專業(yè)學(xué)生如何在PLC學(xué)習(xí)中利用項目式學(xué)習(xí)方法提高自主學(xué)習(xí)能力。
一、PLC的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是自主學(xué)習(xí)興趣的開始
PLC是代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器和計數(shù)器組成的自動化系統(tǒng)，其名稱術(shù)語來自傳統(tǒng)的繼電器和計數(shù)器名稱術(shù)語。只有掌握了電工學(xué)的基本術(shù)語和原理，才能在PLC學(xué)習(xí)中找到相應(yīng)的名稱或含義。如PLC中的輸入輸出、常開常閉觸點(diǎn)、延時等都沿用電工技能中的名稱或含義，不同的是前者是看不見的稱為軟元件，后者是可見的像交流接觸器這類的具體器件，但實現(xiàn)的功能是一致的，都是實現(xiàn)開關(guān)量的控制。PLC的控制原理也跟電工技能中電氣控制原理相對應(yīng)，只是在電工技能中需要大量的器件實現(xiàn)不同的電氣控制功能，而且更改控制時電路改變煩瑣；而PLC作為程序控制，接線簡單，更改控制功能方便、靈活、快捷，僅需改變程序而不需要改變電路，這使得PLC的學(xué)習(xí)比電工電氣控制的學(xué)習(xí)更有趣。
學(xué)生有了這些基礎(chǔ)知識儲備，就會在PLC的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)興趣和無盡的學(xué)習(xí)投入。久而久之，智能知識與技能知識就會得到最大程度的遷移，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力就會自然而然地被提高。
二、PLC的學(xué)習(xí)過程是自主學(xué)習(xí)能力的積累
PLC編程語言中的梯形圖語言名稱也是按電氣控制原理編制，助記符語句則是將梯形圖語言翻譯成了機(jī)器語言，所以我們可以按梯形圖語言設(shè)計控制程序，也可以按助記符語句進(jìn)行編程。關(guān)鍵是我們要思考它是怎樣的邏輯開關(guān)量關(guān)系，并建立起必要的PLC編程控制系統(tǒng)認(rèn)識，然后進(jìn)行有趣的PLC實訓(xùn)。PLC學(xué)習(xí)的整個過程實際上就是在這種有趣的實踐訓(xùn)練中掌握編程語言及應(yīng)用的過程。
PLC學(xué)習(xí)初期階段的關(guān)鍵是將PLC的編程與簡單的電工電氣控制原理圖進(jìn)行對比，把PLC控制融入電工電氣控制操作之中。在這一時期其實教師不需要講太多，比如，完成簡單程序并連接線路控制LED燈的亮、滅或組合閃爍等，只需要強(qiáng)調(diào)PLC的基本術(shù)語和規(guī)則，學(xué)生即可自主學(xué)習(xí)、互相幫助、動手練習(xí)。學(xué)生或教師則應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注電工學(xué)基本技能的遷移與再應(yīng)用，學(xué)生遇到困難一般都能自行解決。經(jīng)過幾個簡單項目實訓(xùn)，學(xué)生不但對PLC有了初步了解，更重要的是能體會到先前的電工學(xué)及技能知識的成功運(yùn)用，領(lǐng)悟到一種知識與技能的遷移。對中職學(xué)生來說這就是成就感，這種成就感來自項目操作性獲得，同時也是學(xué)生思考、探研、協(xié)作和解決問題的開始。
然后是PLC學(xué)習(xí)的提高階段，這時的PLC學(xué)習(xí)繼續(xù)進(jìn)行項目式學(xué)習(xí)，只是教師對不同階段的學(xué)生應(yīng)進(jìn)行有區(qū)別的項目分組和練習(xí)。學(xué)習(xí)項目同樣可以是很簡單的，也可以不急于快速完成項目，但不能半途而廢，并逐級增加學(xué)生各自的學(xué)習(xí)項目內(nèi)容和能力要求，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，可以是簡單電動機(jī)控制的點(diǎn)動、自鎖、互鎖、延時以及主控等逐級增加并完成電路連接和實現(xiàn)控制功能。學(xué)生的項目練習(xí)操作過程也是PLC編程語言的熟悉過程，真正做到因材施教、自學(xué)互幫、分析解決問題、逐次提高。經(jīng)過這一階段的項目學(xué)習(xí)，學(xué)生的成就感、學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力等都與日俱增。
三、PLC的總結(jié)應(yīng)用是自主學(xué)習(xí)能力的提高
經(jīng)過一段時期的基本項目操作學(xué)習(xí)，再往后就是命題項目式學(xué)習(xí)，解決生產(chǎn)生活中的實際問題。學(xué)生按組合作找出實際問題，并尋求解決辦法，不同能力的組別應(yīng)有不同的實際問題和要求，但最終都要實現(xiàn)既定項目目標(biāo)。至此，學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)已能學(xué)以致用，并能解決實際問題，如有必要可以以大賽的形式統(tǒng)一題目和要求，以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力。這樣做實際上也是對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的再一次總結(jié)和提升。
當(dāng)學(xué)生從一開始不知道有PLC，到會應(yīng)用它解決一些問題時，經(jīng)過了不同階段、不同程度的經(jīng)驗積累和學(xué)結(jié)，自然而然就有了興趣和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，就已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力。其實，當(dāng)學(xué)生每完成一次PLC項目就是自主學(xué)習(xí)能力的一次升華，沿著這種項目式學(xué)習(xí)方式，其自主學(xué)習(xí)能力也將被遷移到其他學(xué)習(xí)活動之中。這樣學(xué)生不但體會到了學(xué)習(xí)的興趣，還找到了成就感，有利于激發(fā)出他們的創(chuàng)造能力。
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【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù) PLC軟件 試驗臺 任務(wù)驅(qū)動
【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0229-02
可編程序控制器（PLC）原理及應(yīng)用是自動化專業(yè)的一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè)課。PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置， 是現(xiàn)代工業(yè)自動化的四大支柱之首。本課程的目的是使學(xué)生掌握三菱PLC 仿真軟件及其編程技術(shù)，通過相應(yīng)的實訓(xùn)項目操作，能夠熟練地進(jìn)行系統(tǒng)配置、程序輸入、顯示、修改、測試、故障診斷和系統(tǒng)調(diào)試。課程對學(xué)生的專業(yè)理論知識的提高和實操能力的培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。以下將結(jié)合任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的特點(diǎn)及其方法，分析PLC 課程教學(xué)[1]。
1.三菱PLC的編程軟件――GX Developer
GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測試功能，使得該軟件具有豐富的調(diào)試功能，能夠更加簡單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。因此，在對PLC外部接線熟悉的情況下，只是進(jìn)行程序的編輯與調(diào)試，為了節(jié)省時間，提高學(xué)習(xí)效率，沒有必要再和可編程控制器連接，三菱PLC的編程軟件使同學(xué)們學(xué)習(xí)PLC更加便捷、快速。
利用三菱PLC仿真軟件學(xué)習(xí)，需注意兩點(diǎn)：1）仿真不能代替實際調(diào)試。雖然仿真軟件能夠模仿大多數(shù)指令的工作結(jié)果，但受軟件的局限，有的指令不能完全模仿。而且，仿真結(jié)果會受到軟件版本的影響；比如較早的版本，可能對有的指令就不能取得與PLC 一致的結(jié)果。還有掃描周期的影響，比如GX 仿真軟件的掃描周期就固定為100ms，這樣對于100ms 以下的時鐘計數(shù)，當(dāng)PLC 的掃描周期遠(yuǎn)小于100ms 時，仿真結(jié)果就可能會與PLC 的實際運(yùn)行結(jié)果不一致。2）仿真軟件僅是學(xué)習(xí)的輔助手段。用仿真軟件學(xué)習(xí)，終究有紙上談兵的感覺。所以，有機(jī)會應(yīng)當(dāng)用實際的PLC學(xué)習(xí)，或編寫實際的應(yīng)用程序，這樣才能形成良好的思考習(xí)慣，做好實際應(yīng)用。因為現(xiàn)場的情況，與試驗的環(huán)境有區(qū)別，甚至有很大的區(qū)別。所以前面提到，仿真的“使用效果與實際工作經(jīng)驗很有關(guān)系”。學(xué)習(xí)、試驗或工作中，通過兩者的比對，總結(jié)出軟件仿真與PLC 現(xiàn)場運(yùn)行的異同，積累經(jīng)驗，則能夠更好地使用仿真功能，減少現(xiàn)場調(diào)試時間[2]。
2.例說項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程
一般說，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的實施過程可以分四個過程或階段，它們是：任務(wù)提出、任務(wù)分析、完成任務(wù)（任務(wù)設(shè)計與制作）和交流、評價與總結(jié)[3]。由于任務(wù)的大小與復(fù)雜程度有很大差異，有的任務(wù)可以在一次課完成，有的需要一個階段才能完成，每次課只能完成其中部分子任務(wù)，因此，在設(shè)定任務(wù)時，盡量做到一次課（可以是幾節(jié)）完成一個任務(wù)。下面以《PLC技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)過程中的項目二為例，詳細(xì)說明基于PLC編程軟件和試驗臺的教學(xué)過程的實施。
通過以上教學(xué)過程可以看出：將LD、LDI、OUT等基本指令的學(xué)習(xí)融合到三個任務(wù)中去。任務(wù)一為常用電路――起保停電路的編程，教師分析控制要求，分配I/O，畫出PLC外部接線圖，編制PLC程序，利用三菱PLC的編程軟件編輯、調(diào)試和修改，然后根據(jù)外部接線圖把按鈕板和PLC輸入端連接，把輸出端接到繼電器模塊，再接到步進(jìn)電機(jī)上，通過通信電纜把PLC程序從計算機(jī)傳輸?shù)絇LC，然后運(yùn)行PLC，按外部按鈕觀察電機(jī)點(diǎn)動和連續(xù)運(yùn)行的區(qū)別。從實際按鈕調(diào)試來體會編程軟件和實際操作的異同，總結(jié)積累經(jīng)驗。任務(wù)二和任務(wù)三由學(xué)生分組討論完成，從而實現(xiàn)本次教學(xué)的能力目標(biāo)：1）能夠利用所學(xué)的基本指令編程實現(xiàn)簡單的PLC控制；2）熟練使用手持編程器和編程軟件進(jìn)行程序的輸入；3）能夠識別PLC的外部結(jié)構(gòu)；4）能夠根據(jù)接線圖進(jìn)行PLC外部連線；知識目標(biāo)：1）熟悉梯形圖的特點(diǎn)和設(shè)計規(guī)則；2）掌握LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST指令；3）掌握編程元件輸入繼電器（X）、輸出繼電器（Y）；素質(zhì)目標(biāo)：1）培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題及工程實踐能力；2）培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)編程和調(diào)試能力；3）培養(yǎng)學(xué)生知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力。
3.PLC軟件與試驗臺在任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)中的運(yùn)用
《PLC技術(shù)及應(yīng)用》這門課的基本指令和功能指令很多，如何有效的學(xué)習(xí)和掌握這些指令的用法，達(dá)到會用指令設(shè)計簡單的PLC程序顯得尤為重要。下面以電機(jī)循環(huán)計數(shù)正反轉(zhuǎn)控制這個任務(wù)為例，來說明PLC軟件與試驗臺的應(yīng)用。
3.1提出任務(wù)
設(shè)計一個用PLC的基本邏輯指令來控制電動機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)，其控制要求如下：按下起動按鈕SB1，電動機(jī)正轉(zhuǎn)3S，停2S，反轉(zhuǎn)3S，停2S，如此循環(huán)5個周期，然后自動停止；運(yùn)行中，可按停止按鈕SB2停止，熱繼電器FR動作也應(yīng)停止。
3.2分析任務(wù)
3.2.1 知識鏈接
本次任務(wù)涉及的相關(guān)知識有：定時器（T），計數(shù)器（C），延時電路與計數(shù)電路。
圖1 得電延時合電路
圖2 計數(shù)器（C）電路
通過圖1的得電延時電路和圖2的計數(shù)器（C）電路來說明用法，用仿真軟件中強(qiáng)制接通輸入繼電器的功能，很直觀的看到定時器必須計時達(dá)到設(shè)定值，計時器（T）的常開觸點(diǎn)才會閉合；強(qiáng)制接通計數(shù)器前面的輸入繼電器，然后再強(qiáng)制關(guān)，再強(qiáng)制開，反復(fù)開關(guān)，即可看到計數(shù)器（C）當(dāng)前值在不停的計數(shù)，達(dá)到設(shè)定值，計數(shù)器觸點(diǎn)就動作。通過仿真軟件，同學(xué)們既可以加深對定時器（T），計數(shù)器（C）兩個元件用法的理解，又溫習(xí)了延時電路和計數(shù)電路，可謂事半功倍。
3.2.2 任務(wù)實施――I/O分配
分析上述控制要求可確定PLC需要3個輸入點(diǎn)，2個輸出點(diǎn)。
3.2.3 任務(wù)實施――硬件接線
圖3 PLC外部接線圖
3.2.4 任務(wù)實施――梯形圖設(shè)計
編程軟件編輯調(diào)試后，再根據(jù)外部接線圖連接試驗臺PLC的外部連線并調(diào)試程序。
4.結(jié)論
教師示范一個任務(wù)的分析、PLC程序編制與調(diào)試，同學(xué)獨(dú)立完成幾個難度類似的任務(wù)，通過具體任務(wù)，在PLC軟件在線調(diào)試中學(xué)習(xí)基本指令、功能指令的用法，再利用這些指令在軟件中編制PLC程序，完成程序的模擬運(yùn)行調(diào)試后，再下載到試驗臺PLC中進(jìn)行外部連線進(jìn)行驅(qū)動實際負(fù)載的調(diào)試，每個任務(wù)都如此進(jìn)行，這樣，學(xué)生不僅熟練掌握了編程軟件，而且能熟練運(yùn)用真實的PLC控制被控負(fù)載；當(dāng)學(xué)生熟練PLC的外部接線并且弄清楚模擬軟件和真實PLC的區(qū)別之后，若只是驗證程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求，就不必每次都進(jìn)行真實PLC的外部連線，這樣不僅可以提高學(xué)習(xí)PLC的效率和熱情，也降低了實驗室的成本。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳蘇波等編著. 三菱PLC 快速入門與實例提高[M]. 人民郵電出版社，2008.8：98.
關(guān)鍵詞：理實一體 中職 實訓(xùn)基地 電工電子教學(xué) 任務(wù)驅(qū)動項目教學(xué)
電工電子技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。長期以來，中職學(xué)校的教學(xué)模式普遍存在理論與實踐教學(xué)互相獨(dú)立、互相脫節(jié)的現(xiàn)象。中職學(xué)校著力培養(yǎng)的是掌握專業(yè)技能的實用型技能人才，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生既能掌握理論原理又能熟練實踐操作，理實一體教學(xué)實訓(xùn)可達(dá)到這兩個目的。在實踐中，它有效培育高職學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、增強(qiáng)動手能力、提高專業(yè)技能。為此，筆者學(xué)校對中職實訓(xùn)基地電工電子教學(xué)一體化教學(xué)模式進(jìn)行了有益探索和實踐。
一、理實一體教學(xué)概述
理實一體教學(xué)，就是將理論與實踐進(jìn)行融合的教學(xué)，以技能訓(xùn)練為中心，組織教學(xué)模塊，將涉及的理論知識配制成傳授要點(diǎn)，配備一位教師同時擔(dān)任理論教學(xué)和實訓(xùn)指導(dǎo)，目的是讓學(xué)生同步進(jìn)行“學(xué)中做，做中學(xué)”。通過理論指導(dǎo)實踐，實踐操作又加深對理論知識的理解，使知識與技能掌握更加牢固，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的綜合能力，打破了傳統(tǒng)的學(xué)科體系和教學(xué)模式，體現(xiàn)能力為主的中職教育特點(diǎn)。這種教學(xué)模式的設(shè)計，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，能很好地解決理論學(xué)習(xí)與實踐操作脫節(jié)問題，改變學(xué)生被動聽講的局面，讓學(xué)生“動”起來，在實踐操作中掌握理論，在理論學(xué)習(xí)中提升技能。理實一體教學(xué)模式能夠適應(yīng)中職學(xué)生“求知識，求技能”需求，成為培養(yǎng)技能型人才一種有效的教學(xué)模式。
二、理實一體教學(xué)探究與實踐的基本思路
筆者學(xué)校以實訓(xùn)基地項目建成為契機(jī)，整合現(xiàn)有教學(xué)資源，采用理實一體教學(xué)，以技能培養(yǎng)為中心，專業(yè)理論與生產(chǎn)實訓(xùn)一體化的教學(xué)模式，讓理論與實訓(xùn)有機(jī)結(jié)合。對以傳授操作技能為主的實訓(xùn)課，多以采用任務(wù)驅(qū)動項目教學(xué)的形式開展，通過演示、討論、指導(dǎo)、實踐操作、交流及開展多元評價等方法，在教學(xué)活動中實施“做中教，做中學(xué)”。 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)良好職業(yè)素養(yǎng)的形成。
筆者以“時間繼電器自動控制Y-降壓啟動電路的安裝”為例，探究應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動項目教學(xué)法進(jìn)行理實一體教學(xué)。總體上看，教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括組織教學(xué)、布置任務(wù)、計劃決策、任務(wù)實施、成果分享、學(xué)習(xí)評價等幾個環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容組成采用理實一體任務(wù)驅(qū)動。
1.組織教學(xué)
（1）檢查場地的電氣、消防、衛(wèi)生等情況應(yīng)符合安全要求。
（2）檢查出勤情況，穿工作服、帶胸工號牌情況。
（3）檢查所使用工具、器材，不得存在損壞或安全方面的缺陷。
（4）對學(xué)生分組，推薦小組長。通過師生互動交流，學(xué)生自檢與互檢，教師點(diǎn)評完成組織教學(xué)。目的是增強(qiáng)學(xué)生安全用電意識，促進(jìn)良好職業(yè)素養(yǎng)的形成。
2.布置任務(wù)
教師講授，任務(wù)，提供信息；學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，收集信息。
（1）認(rèn)知實訓(xùn)電路。
（2）安裝實訓(xùn)電路。
（3）測試實訓(xùn)電路。
教師引入主題，學(xué)生觀察思考。避免學(xué)習(xí)過程的盲目性。
3.計劃決策
師生交流討論，擬定實施步驟。教師借助點(diǎn)播微視頻著重講解重難點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的綜合能力。
4.任務(wù)實施
（1）認(rèn)知實訓(xùn)電路。課件展示：時間繼電器自動控制Y-降壓啟動電路原理圖，并用動畫演示工作原理，使學(xué)生更好地了解這一理論知識。
通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知電路圖，讓學(xué)生在動手安裝前對所安裝電路的結(jié)構(gòu)有初步的認(rèn)識和了解。
（2）安裝實訓(xùn)電路。學(xué)生對元器件檢測完畢后，根據(jù)要求及已有的實踐經(jīng)驗，按電路圖進(jìn)行板前明線布線。同時課件展示。教法采用指導(dǎo)法，學(xué)法采用理實一體的實踐操作法和交流討論法。學(xué)生自行根據(jù)安裝工藝要求進(jìn)行安裝，遇到問題時學(xué)生相互討論解決，教師參與指導(dǎo)并檢查學(xué)生操作情況。穿行多元評價，對學(xué)生的規(guī)范操作及時評價和肯定。這樣使學(xué)生保持積極的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生學(xué)會安裝時間繼電器自動控制Y-降壓啟動電路，提高識圖能力和操作技能。
（3）測試實訓(xùn)電路。首先用課件展示電路功能，讓學(xué)生觀察電動機(jī)在Y和接法時接觸器的吸合情況；再對實訓(xùn)電路通電效驗。
測試實訓(xùn)電路時，教師先提問學(xué)生：主電路檢查方法及控制電路的檢查方法？然后靜態(tài)檢查線路的正確性，最后觀察電路通電運(yùn)行效果，通電效驗必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。在巡視指導(dǎo)中教師要注意發(fā)現(xiàn)實訓(xùn)中能應(yīng)用理論指導(dǎo)實踐的同學(xué)，及時鼓勵引導(dǎo)，及時推廣有創(chuàng)意、學(xué)得快、操作好、注重安全等方面的典型，以點(diǎn)帶面，激發(fā)學(xué)生的實訓(xùn)熱情。
測試與排故過程中，教師可以有意識地請小組內(nèi)動手能力強(qiáng)的學(xué)生指導(dǎo)未完成的同學(xué)。分小組互助合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神。
5.成果分享
教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示，評選優(yōu)勝組。并讓優(yōu)勝組操作演示，讓學(xué)生感受成功的喜悅。在分享的過程中，指導(dǎo)學(xué)生提取有用的信息。教師還要準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)、指出學(xué)生在操作過程中存在的問題和偏差，引導(dǎo)學(xué)生探究，從原理入手，從實際情況入手，提出解決問題的具體辦法，既要肯定成績，又要指出不足，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性和獨(dú)特性，鼓勵個性化發(fā)展。
6.學(xué)習(xí)評價
對評價表中的自己評價與小組評價欄目，由學(xué)生自我分析總結(jié)，獨(dú)立完成，教師完成教師評價欄目。學(xué)生通過比較分析評價，找到不足，提高職業(yè)能力。教師通過點(diǎn)評部分學(xué)生成果，鼓勵優(yōu)勝，糾正錯誤。最后教師要進(jìn)行關(guān)鍵性的總結(jié)與提升，幫助學(xué)生把實踐經(jīng)驗進(jìn)一步提高，形成自己的知識和技能，讓理論與實訓(xùn)有機(jī)結(jié)合。
三、實施理實一體教學(xué)的要素條件
1.師資隊伍是基礎(chǔ)
理實一體教學(xué)需要一流的師資，筆者學(xué)校致力于建設(shè)一支既有理論教學(xué)能力，又具備實踐指導(dǎo)能力的“雙師型”專業(yè)化教師隊伍。筆者學(xué)校對新教師，特別是理論教師除了讓實訓(xùn)老教師傳、幫、帶外，還利用寒暑假組織到工廠頂崗實踐，以彌補(bǔ)其操作技能的不足；對實訓(xùn)指導(dǎo)教師組織參加自學(xué)考試、網(wǎng)絡(luò)教育，以提高其理論水平；對專業(yè)教師組織其參加職業(yè)技能鑒定，取得相應(yīng)工種的職業(yè)資格證書，并鼓勵其參加本專業(yè)各類技能競賽，促其成長；同時利用進(jìn)修和在職培訓(xùn)的方法，鼓勵和組織教師開展教科研活動，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，提高一體化教學(xué)組織管理能力和業(yè)務(wù)水平，使學(xué)校擁有一支能勝任本專業(yè)一體化教學(xué)任務(wù)的師資隊伍。
2.教學(xué)環(huán)境是保障
教學(xué)環(huán)境是實現(xiàn)理實一體化教學(xué)的保障。按照一體化教學(xué)的要求，筆者學(xué)校建設(shè)相對完善的實訓(xùn)設(shè)備、良好的實訓(xùn)條件并與培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃相適應(yīng)的校內(nèi)實訓(xùn)基地。為了滿足一體化教學(xué)，專門配備了一體化教學(xué)教室，在實訓(xùn)裝置上做到一人或者兩人一臺。目前筆者學(xué)校能完成理論和實訓(xùn)環(huán)節(jié)的一體化教室有：照明電路安裝實訓(xùn)室、電力拖動實訓(xùn)室、電工電子實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室等。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時進(jìn)行實訓(xùn)操作，有利于培養(yǎng)技能型人才。
3.專家指導(dǎo)是引領(lǐng)
課程改革改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，實現(xiàn)理實一體，所以專家的指導(dǎo)很重要。特別是課改初期，聘請課改專家指導(dǎo)課程開發(fā)，一起策劃課改方案。筆者學(xué)校聘請福州市名師方張龍等職教專家給學(xué)生進(jìn)行專題講座，定期對課程改革成果進(jìn)行階段性評價；還通過與兄弟學(xué)校交流、借鑒來提高筆者所在教學(xué)團(tuán)隊的整體素質(zhì)。
四、實施理實一體教學(xué)的體會與思考
1.實訓(xùn)室管理及教師工作量的問題
推行理實一體教學(xué)后，實訓(xùn)室的利用率大大提升了，但同時也伴隨著實訓(xùn)耗材、實訓(xùn)工具及器材損壞、實訓(xùn)室管理員工作量增大、教師工作量增大等問題。
由于電工電子技能在操作過程中需要使用到導(dǎo)線、電子元器件、電子線路板等相關(guān)的耗材，由于加大實訓(xùn)力度，實訓(xùn)的耗材成本無形當(dāng)中大大增加。據(jù)統(tǒng)計，筆者學(xué)校在實施教學(xué)改革后，實訓(xùn)耗材成本支出與上一年度相比增長了約78%。同時由于練習(xí)的過程中不斷進(jìn)行旋、擰等動作，實訓(xùn)工具、實驗儀器等難免造成不同程度的損壞，維修、添置實訓(xùn)工具及儀器的成本也不斷增加。
另外，由于實訓(xùn)課程的增多，實訓(xùn)室管理員的工作量也大大增加，管理難度提高了，實訓(xùn)室衛(wèi)生保潔等問題也日益突顯。教師需增加課前準(zhǔn)備及課后整理，無形當(dāng)中增加了教師的工作量。
以上這些問題無形中會影響實訓(xùn)教學(xué)的實施，影響職業(yè)教育的發(fā)展。為此，政府應(yīng)當(dāng)加大對職業(yè)教育的投入，增加職業(yè)教育實訓(xùn)耗材經(jīng)費(fèi)的劃撥，增加實訓(xùn)指導(dǎo)教師的編制，以逐步改善職業(yè)教育經(jīng)費(fèi)與人力問題。
2.培養(yǎng)了尖子學(xué)生帶動全體學(xué)生
推行理實一體教學(xué)后，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生找到了學(xué)習(xí)方法，成績明顯提高。筆者學(xué)校涌現(xiàn)出一批對電工電子有濃烈興趣的學(xué)生，課堂的教學(xué)已無法滿足他們對電工電子知識的探求。為此，筆者學(xué)校電工電子教研組特別籌建了學(xué)生電工電子工作室，以學(xué)生為主體，教師參與引導(dǎo)。在此思想指導(dǎo)下，筆者學(xué)校學(xué)生成立了“TC.KV學(xué)生工作室”，集合了一批志同道合的學(xué)生，積極參與電工電子綜合實訓(xùn)。至成立以來，該工作室在學(xué)校電工電子專業(yè)組教師的指導(dǎo)下開展產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計、智能家居、新能源開發(fā)、電子制作、設(shè)備維護(hù)與維修、PCB制板等項目。制作了10余件具有一定應(yīng)用意義的作品，并與縣內(nèi)其他中學(xué)學(xué)生進(jìn)行電子技能競賽，擴(kuò)大了筆者學(xué)校的影響力，增加了學(xué)生的自信心，是學(xué)生電工電子學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充。
近三年來，筆者學(xué)校學(xué)生參加市賽獲獎比例連年攀升，得益于推行理實一體教學(xué)。在理實一體教學(xué)中完成基本教學(xué)任務(wù)，傳授了基本知識與操作技能，同時培養(yǎng)了尖子學(xué)生，還讓他們成為“小老師”，帶動了全體學(xué)生的技能水平提升，為該專業(yè)競賽準(zhǔn)備了梯隊選手。
參考文獻(xiàn)：
[1]方張龍.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于中職學(xué)校專業(yè)課教學(xué)的究與實踐[J].速讀，2014（3）.
關(guān)鍵詞：情境；體驗；任務(wù)；探索；自主；認(rèn)知
一、引言
可編程控制器簡稱PLC，是在硬接線邏輯控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它將傳統(tǒng)的繼電器―接觸器控制技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體，具有功能性強(qiáng)大、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)當(dāng)前社會生產(chǎn)技術(shù)需求，許多職業(yè)類學(xué)校機(jī)電、數(shù)控等專業(yè)都開設(shè)了本課程。但由于本課程的理論性和實踐性都很強(qiáng)，傳統(tǒng)的教材和教法都從PLC結(jié)構(gòu)、組成、原理開始介紹，再講授系統(tǒng)配置，接下來講述指令系統(tǒng)，最后以少數(shù)個案的分析結(jié)束。通過這種逐章講解的方法讓學(xué)生學(xué)習(xí)如此抽象的課程，其效果可想而知。如何更有效地讓學(xué)生掌握本課程的理論基礎(chǔ)和技能操作，我校在課程改革中推行體驗式教學(xué)，在教學(xué)過程中教師設(shè)置一個真實或虛擬的、富有啟發(fā)性的課堂情境，通過體驗情境，將教授內(nèi)容滲透到具體案例中，引導(dǎo)學(xué)生在體驗PLC應(yīng)用的同時，認(rèn)識和接受教學(xué)知識點(diǎn)，化抽象為具體，根據(jù)課堂設(shè)置的任務(wù)，利用實驗實訓(xùn)，指導(dǎo)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到實例中，加強(qiáng)學(xué)生二次體驗。充分拓展學(xué)生學(xué)習(xí)思路，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，切實獲得知識。
二、體驗式教學(xué)法的概述與含義
體驗式教學(xué)指在教學(xué)過程中為了達(dá)到既定的教學(xué)目的，從教學(xué)需要出發(fā)，引入、創(chuàng)造或創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的具體場景或氛圍，以引起學(xué)生的情感體驗，幫助學(xué)生迅速而正確地理解教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)生情感，讓學(xué)生親自去感知、領(lǐng)悟知識，并能在實踐中加以運(yùn)用，是促進(jìn)他們的心理機(jī)能全面和諧發(fā)展的一種教學(xué)方法。體驗式教學(xué)同樣適合于中職學(xué)校的《可編程控制器》課程教學(xué)。
在《可編程控制器》課程教學(xué)上，教師若脫離實際空洞地講解PLC的指令系統(tǒng)，要讓學(xué)生掌握全部指令基本不可能。比如：OMRON系列PLC微分指令部分，如果只告訴學(xué)生DIFU的功能是當(dāng)邏輯條件從OFF到ON時，產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖。DIFD的功能是當(dāng)邏輯條件從ON到OFF時，產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖，學(xué)生只能記住表象的理論，遇到實際應(yīng)用時仍難以分辨。所以，先讓學(xué)生體驗微分指令在實際案例中的應(yīng)用，讓他們感覺和體會指令的特點(diǎn)和用法。然后讓他們總結(jié)有幾種微分指令，用法有何不同，不同在哪里等。這樣，不但讓學(xué)生有了直觀的認(rèn)識，而且培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，遇到問題就會自主思考。在這種“體驗、認(rèn)識、再體驗、再認(rèn)識”的過程中，通過體驗與認(rèn)識的交互作用，促成學(xué)生行為和認(rèn)知的統(tǒng)一。
三、《可編程控制器》體驗式課堂教學(xué)模式的實施
通常在《可編程控制器》的教材中都有很多經(jīng)典的設(shè)計案例，在課堂中實施體驗式教學(xué)時可以以這些案例為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生的思維。由于接近生產(chǎn)實際應(yīng)用，容易引起學(xué)生的共鳴，再通過加深和拓展，進(jìn)一步達(dá)到教學(xué)中的情感和認(rèn)知培養(yǎng)目標(biāo)。
1.創(chuàng)設(shè)情境，引入案例
運(yùn)用體驗式教學(xué)法創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方法有：
（1）利用多媒體課件、影音資料、動畫模擬真實環(huán)境引導(dǎo)學(xué)生從心理上參與“虛擬經(jīng)歷”從而獲得感性的認(rèn)識。
（2）直接讓學(xué)生動手操作，直觀感受，從行為上直接參與等。
電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路是實際生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的典型控制線路，在實際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因其電氣控制電路一般機(jī)電專業(yè)學(xué)生都已學(xué)過，且輸入輸出元器件較少，同時，其程序都由基本指令組成，最適合作為《可編程控制器》課程的入門教學(xué)案例。本文選擇機(jī)電專業(yè)學(xué)生都操作過的6140型普通車床主軸電路的PLC設(shè)計為情境案例，引入教學(xué)內(nèi)容：
（1）播放普通車床6140、運(yùn)料小車往返、貨運(yùn)電梯等視頻，從學(xué)生熟悉的一些認(rèn)識和經(jīng)歷入手，讓學(xué)生分析這些控制線路的共同點(diǎn)―――電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。
（2）分別展示由接觸器―繼電器控制和PLC控制的電機(jī)正反轉(zhuǎn)線路板，并通電演示。讓學(xué)生討論分析PLC控制與接觸器―繼電器控制的不同之處，并提出問題：PLC替代了接觸器―繼電器控制的哪一部分。
（3）引出本堂課的教學(xué)內(nèi)容――如何用PLC實現(xiàn)6140車床主軸正反轉(zhuǎn)。
2.案例引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動，體驗探究
（1）案例分析體驗。根據(jù)電氣原理圖，如圖1所示，讓學(xué)生分組討論，完成6140車床主軸正反轉(zhuǎn)控制要求（表1）。
（2）教師引導(dǎo)設(shè)問，學(xué)生自主探索。先將PLC的主要設(shè)計步驟要求具體化，包括：輸入、輸出點(diǎn)的分配，PLC外部接線、編程設(shè)計、運(yùn)行調(diào)試等環(huán)節(jié)。具體實施步驟如下：
任務(wù)一：根據(jù)控制電路要求，讓學(xué)生完成PLC控制的輸入輸出地址分配表，如表2所示（以O(shè)MRON型CPM1A系列PLC為例）。
根據(jù)輸入輸出地址分配表可知：PLC的I/O點(diǎn)數(shù)為3/2，共用到5點(diǎn)，本次任務(wù)重點(diǎn)讓學(xué)生掌握：
①PLC的輸入輸出寄存器通道和地址的概念
②讓學(xué)生理解接觸器―繼電器控制電路中的主控元件、執(zhí)行元件與PLC輸入輸出的對應(yīng)關(guān)系。
任務(wù)二：學(xué)習(xí)硬件接線，畫出PLC的I/O口接線圖（如圖2所示）。
學(xué)生根據(jù)接線圖完成PLC外部接線，在該過程中，學(xué)生較難理解的是輸入、輸出元器件與PLC I/O口如何形成回路。為此，講解時要通過PPT等教學(xué)軟件展示PLC輸入輸出的等效電路，再通過學(xué)生動手完成接線，體驗和理解PLC I/O口的工作原理。
任務(wù)三：畫出電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制梯形圖與指令的編寫
教師在講解PLC梯形圖時，先通過PPT等教學(xué)軟件展示學(xué)生熟悉的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣原理圖，再因勢利導(dǎo)，鼓勵指導(dǎo)學(xué)生將其一步步轉(zhuǎn)化為PLC梯形圖（如圖3所示）。
3.總結(jié)領(lǐng)會，評價反饋，升華體驗
引導(dǎo)學(xué)生講述在本堂課的教學(xué)情境中的體驗，總結(jié)本堂課的知識點(diǎn)。
（1）PLC基本應(yīng)用。
（2）PLC設(shè)計的步驟，從設(shè)計要求分析到PLC的輸入輸出地址分配到I/O口接線再到程序設(shè)計。
（3）重點(diǎn)掌握了梯形圖的繪制方法和基本指令
（4）OMRON系列PLC編程軟件的使用。
評價分為兩部分，一是通過自評表（如表3所示），量化考核，讓學(xué)生完成自評，二是教師對本堂課學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果進(jìn)行點(diǎn)評，點(diǎn)評時應(yīng)當(dāng)在鼓勵和表揚(yáng)學(xué)生的基礎(chǔ)上提出一些改進(jìn)的建議。
通過學(xué)生的總結(jié)，教師可以了解到自己設(shè)計的情感和教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，此外，在每一項任務(wù)中可以讓學(xué)生記下自己不理解的問題，在總結(jié)時進(jìn)行反饋，教師可給出時間讓學(xué)生提問，且由能夠理解的學(xué)生回答，實在解決不了的問題再由教師指導(dǎo)解決問題的方法，讓學(xué)生在課后思考、完成，充分給予學(xué)生自主思考和探索的空間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
四、《可編程控制器》體驗式教學(xué)課堂中知識的拓展
一、教學(xué)設(shè)計
智能車作為創(chuàng)意機(jī)器人設(shè)計的參考原型，是高校進(jìn)行跨學(xué)科創(chuàng)新的典型工程案例，也是實現(xiàn)課賽結(jié)合的理想主題，在各類賽事和學(xué)科創(chuàng)新活動中獲得了較多成果。CDIO理念下的電工電子實習(xí)教學(xué)改革，將智能車成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，依據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行模塊化設(shè)計，完成教學(xué)適配，[7]以智能車主題貫通實習(xí)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，增加了課外自學(xué)內(nèi)容，結(jié)合虛擬仿真開發(fā)技術(shù)，使學(xué)生在實踐中循序漸進(jìn)，具備安全用電、電子制作、電子設(shè)計與應(yīng)用創(chuàng)新的各項能力，實現(xiàn)了系統(tǒng)性的工程能力培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計方案見表1，下面從安全用電、電子制作、電子設(shè)計、進(jìn)階引導(dǎo)四個方面進(jìn)行介紹。
1.安全用電學(xué)生具備安全用電常識和解決日常用電問題的能力，是電工電子實習(xí)的最低要求。安全用電是工程實踐的基礎(chǔ)，須克服心理障礙，熟悉用電常識與操作規(guī)范，防患于未然，主要內(nèi)容有安全用電常識、常用工具的使用、單相電路、三相電路。需要注意強(qiáng)弱電、交直流的結(jié)合對照，做好與后續(xù)實習(xí)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取與利用能力。單相電路側(cè)重培養(yǎng)安全用電技能和看圖接線能力，主要內(nèi)容是照明用電和室內(nèi)配電實訓(xùn)，了解交流市電的使用，在此基礎(chǔ)上加入智能車直流電源課外自學(xué)內(nèi)容。電源作為電子產(chǎn)品系統(tǒng)的供配電部分，是系統(tǒng)調(diào)試和故障多發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，也是安全用電和電路檢修的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，智能車電源模塊使用了7.2V電池，對外供電采用雙電源，7.2V直接為顯示模塊、循跡模塊和驅(qū)動模塊供電，變換為5V電壓后為MCU模塊供電，初學(xué)者容易接錯電源，造成元器件燒壞或者人體燒傷，須提示安全用電。三相電路側(cè)重培養(yǎng)看圖接線能力和信息獲取與利用能力，有動力用電和PLC自動化兩個實訓(xùn)項目，主要內(nèi)容是電機(jī)的繼電控制和PLC電氣自動化，在此基礎(chǔ)上通過智能車的驅(qū)動模塊了解直流繼電器及直流電機(jī)的控制，了解H橋驅(qū)動原理，智能車的驅(qū)動模塊用于運(yùn)動控制，通過兩路控制信號分別對開關(guān)管和繼電器進(jìn)行控制，以實現(xiàn)電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)向等動作。達(dá)林頓管驅(qū)動電機(jī)進(jìn)而控制速度、晶體管驅(qū)動繼電器進(jìn)而控制行進(jìn)方向。因為該部分屬選作內(nèi)容，內(nèi)容較多，比較實用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取與利用能力。
2.電子制作學(xué)生具備課外科技制作的能力，是電工電子實習(xí)的最低培養(yǎng)目標(biāo)。電子制作包含儀器的使用、元器件的識讀檢測、焊接工藝、電路調(diào)試和整機(jī)裝配五個部分。其中儀器的使用和元器件的識讀要結(jié)合焊接具體電路來教學(xué)，尊重學(xué)生在實訓(xùn)中的主體地位，邊講邊操作，考慮學(xué)生信息的獲取與利用能力和效率，有的放矢避免泛泛而談。焊接工藝是電子制作的基本功，主要內(nèi)容有立方體的焊接、萬用板的焊接、印刷電路板的焊接和拆焊練習(xí)，其中立方體的焊接是焊接基礎(chǔ)，采用“準(zhǔn)備-加熱-加錫-去錫-去烙鐵”五步訓(xùn)練法教學(xué)，要求學(xué)生握持烙鐵要穩(wěn)，養(yǎng)成焊前對烙鐵頭和引腳進(jìn)行預(yù)處理的習(xí)慣，避免虛焊；萬用板的焊接推薦引腳直連法或者用單支線，訓(xùn)練實例為智能車電源模塊，要求學(xué)生養(yǎng)成“先檢測，再焊接，焊前預(yù)布局”的習(xí)慣；印刷電路板的焊接訓(xùn)練實例為智能車循跡模塊，學(xué)生通過印刷電路板的焊接對PCB結(jié)構(gòu)和標(biāo)識有一個初步的了解，為后續(xù)設(shè)計PCB奠定基礎(chǔ)。通電調(diào)試前，使用萬用表對照原理圖檢測電路，發(fā)現(xiàn)元件焊反或焊錯的，須進(jìn)入拆焊環(huán)節(jié)，拆焊可用熱風(fēng)機(jī)或加錫拆焊法，均勻預(yù)熱避免長時間加熱某個焊點(diǎn)，以免焊盤脫落；調(diào)試時沿電流方向依次檢測，查找虛焊或問題元件，掌握離線檢測電路的方法。通過智能車循跡模塊掌握運(yùn)放的典型應(yīng)用和運(yùn)放電路在線調(diào)試的方法，初步具備依據(jù)電路原理進(jìn)行調(diào)試分析與解決問題的能力。電子制作教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生多為初學(xué)者，要求指導(dǎo)老師“多演示、多巡視、多指導(dǎo)、嚴(yán)驗收”，拆焊練習(xí)屬于選作內(nèi)容，方便學(xué)有余力的同學(xué)自我提升。
3.電子設(shè)計電子設(shè)計是是工程型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，是電工電子實習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，直接關(guān)系到培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、設(shè)計開發(fā)能力和工程系統(tǒng)能力培養(yǎng)質(zhì)量，主要內(nèi)容包含電路仿真、原理圖繪制、電路板設(shè)計、電路板制作和整車調(diào)試。電路仿真是進(jìn)行電子設(shè)計與驗證的便捷途徑，學(xué)生通過Multisim電子電路設(shè)計與仿真軟件，仿真智能車車燈模塊或顯示模塊，分析電路原理，了解集成運(yùn)放電路典型應(yīng)用與調(diào)試技巧，掌握電路設(shè)計的可行性仿真分析和虛擬儀器在電路驗證中的應(yīng)用，為后續(xù)電路板設(shè)計奠定基礎(chǔ)。使用AltiumDesigner繪制電路原理圖，或進(jìn)行原理圖修改，是進(jìn)行電路板設(shè)計的前提，應(yīng)注意易讀性和效率，學(xué)生在繪制智能車車燈模塊原理圖的過程中，要提前發(fā)放元器件，自然而然地了解軟件界面、元件與封裝。AltiumDesigner進(jìn)行PCB電路板設(shè)計之前，利用前面焊接的循跡模塊PCB成品，使學(xué)生對PCB電路板有個感性認(rèn)識，然后通過剛繪制的車燈模塊原理圖快速上手，初步掌握PCB設(shè)計流程和使用技巧，布置一些課外內(nèi)容，例如布局原則、布線技巧、批量修改和機(jī)電匹配、幫助學(xué)生迅速掌握軟件[8]，提高自主學(xué)習(xí)能力。通過熱轉(zhuǎn)印工藝，了解印刷電路板制作流程，每個環(huán)節(jié)建議設(shè)置簡短提醒，完成車燈模塊PCB的制作，在讀懂電路原理的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成焊接與調(diào)試。最后是整車調(diào)試環(huán)節(jié)。利用已制作并調(diào)試成功的五個模塊，配上智能車底座和單片機(jī)最小系統(tǒng)板成品，要求學(xué)生分組完成整車調(diào)試，通過檢測跑道（或地圖）的黑線來自動調(diào)整小車前進(jìn)的方向，使小車不脫離黑線跑完全程，從而實現(xiàn)小車的自動循跡，提高學(xué)生的工程系統(tǒng)能力和團(tuán)隊合作能力，通過對電子設(shè)計因果的反思總結(jié)，提高學(xué)生的設(shè)計開發(fā)能力。
4.進(jìn)階引導(dǎo)進(jìn)階指導(dǎo)是實習(xí)課程的課外拓展，是課外創(chuàng)新的新起點(diǎn)。實習(xí)課程結(jié)束后，進(jìn)行一次完整的梳理總結(jié)，便于知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化，利于后續(xù)的課外創(chuàng)新實踐。圍繞智能車工程案例，總結(jié)單片機(jī)電路，梳理電子技術(shù)知識的典型應(yīng)用；科普單片機(jī)編程和控制算法，引導(dǎo)學(xué)生以智能車為原型，進(jìn)行創(chuàng)意智能車/機(jī)器人的擴(kuò)展設(shè)計與創(chuàng)新，組織學(xué)生參加相關(guān)賽事，提升學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。
二、成效
電工電子實習(xí)是校級公共實踐平臺，教研組根據(jù)現(xiàn)代工程教育理念，采用“分批次多層次多模塊”的方式，逐步推進(jìn)教學(xué)改革，滿足了各個專業(yè)的需要。通過模塊化設(shè)計的智能車，實現(xiàn)了已學(xué)電子技術(shù)與后續(xù)單片機(jī)課程的對接；以單片機(jī)電路梳理電子技術(shù)典型應(yīng)用，打通了實習(xí)教學(xué)各模塊和環(huán)節(jié)，從傳統(tǒng)的技能培養(yǎng)成功過渡到系統(tǒng)性的能力培養(yǎng)，提高了人才培養(yǎng)水平。制作的“電工電子實習(xí)課件（CDIO版）_跟我學(xué)做智能車”系列課件，在2014校多媒體教育課件大賽中獲獎，根據(jù)5個專業(yè)的教學(xué)測試，以及教學(xué)問卷反饋，完善了教學(xué)設(shè)計，取得了階段成果。在此基礎(chǔ)上，探索了課賽結(jié)合教學(xué)模式（圖2）。智能車項目的模塊化設(shè)計，考慮了與后續(xù)賽事的對接與關(guān)聯(lián)，預(yù)留了MCU編程、創(chuàng)意設(shè)計和硬件擴(kuò)展等內(nèi)容，把智能車成功打造為學(xué)生未來工程實踐的創(chuàng)新起點(diǎn)和參考范例，打通了實習(xí)與課外創(chuàng)新環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提前進(jìn)入了課外創(chuàng)新階段，通過組織學(xué)生參加智能車、機(jī)器人和飛行器等賽事，以競賽帶動學(xué)生參加課外創(chuàng)新活動，提高了學(xué)生的工程能力和就業(yè)競爭力。
三、結(jié)論
【關(guān)鍵詞】單片機(jī);可控硅;無線控制;亮度調(diào)節(jié)
1.引言
遙控技術(shù)憑借其帶給人類的方便已在我們的生活中普及開來，比如：汽車電子鎖、遙控玩具、遙控器等，在我們?nèi)粘Ｉ钪校幪幎伎梢砸姷剿挠白印＝陙恚b控技術(shù)在電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信理論、電子元器件發(fā)展的基礎(chǔ)上，得到了極其迅速的發(fā)展，應(yīng)用前景廣闊。
本系統(tǒng)設(shè)計思想來源于我們的日常生活中：在人類科技飛速發(fā)展的今天，智能、高效、節(jié)能成了當(dāng)下科技發(fā)展的前提。基于此，在日常生活中我們有時需要對燈光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是，在光源距離、高度、電壓等因素的影響下，我們很難隨時隨地根據(jù)生產(chǎn)生活的需要來調(diào)節(jié)光源，在此情況下，無線遙控調(diào)節(jié)照明光源的亮度會使我們的生活更加智能化。因此，我們設(shè)計了該電路系統(tǒng)。
2.無線遙控電路模塊
無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。常見的無線電發(fā)射接收模塊常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分一般分為兩種類型，即遙控器與發(fā)射模塊，遙控器和遙控模塊是對于使用方式來說的，遙控器可以當(dāng)一個整機(jī)來獨(dú)立使用，對外引出線有接線樁頭;而遙控模塊在電路中當(dāng)一個元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)用電路天衣無縫的連接、體積小、價格低。接收部分一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻信號，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力也相對較好;超再生式的接收器體積小、價格便宜。
為了實現(xiàn)遙控的功能和控制功能的齊全，我們選取市面上使用較廣的PT2262/2272無線模塊，其特點(diǎn)是：使用方便，價格低廉。
2.1 無線發(fā)射系統(tǒng)
無線發(fā)射系統(tǒng)電路，如圖1所示：主要采用PT2262芯片來完成，電路PT2262對按鍵信號進(jìn)行編碼，可以控制4個通道。圖中PT2262的1-8腳是編碼地址端，每個地址端可以設(shè)定“高電平”（該腳接12V）、“低電平”（該腳接地）、“懸空”三種狀態(tài)。10-13腳是編碼的數(shù)據(jù)輸入端D3-D0（使用4位數(shù)據(jù)），在每個數(shù)據(jù)端連接了一個按鍵，用以控制不同的設(shè)備。當(dāng)按下按鍵后，按鍵將12V的電壓加到對應(yīng)的數(shù)據(jù)端，同時數(shù)據(jù)端信息通過晶振將信號并發(fā)射出去。PT2262將會根據(jù)地址碼的設(shè)定和輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從17腳輸出編碼脈沖。無線通信受編碼脈沖控制，當(dāng)17腳脈沖為“l(fā)”時，V1組成的振蕩器工作，產(chǎn)生315MHz的高頻信號并發(fā)射出去;當(dāng)17腳輸出脈沖為“0”時，Vl組成的振蕩器停止工作。
圖1 無線發(fā)射系統(tǒng)
2.2 無線接收系統(tǒng)
無線接收系統(tǒng)電路，如圖2所示：接收系統(tǒng)電路主要由接收模塊（包括射頻模塊、芯片PT2272及電路）。PT2272的1-8腳是解碼地址端，每個地址端可以設(shè)定“高電平”（該腳接5V）、“低電平”（該腳接地）、“懸空”三種狀態(tài)，該解碼地址的設(shè)定與PT2262的地址編碼相對應(yīng)。當(dāng)射頻模塊接收到由發(fā)射電路發(fā)出的信號后，PT2272進(jìn)行地址碼比較核對（解碼），若地址碼核對正確，則發(fā)射模塊TE腳（編碼啟動端用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效）發(fā)出的信號經(jīng)接射頻模塊由Din腳（14引腳）進(jìn)入PT2272，同時數(shù)據(jù)經(jīng)PT2272的數(shù)據(jù)輸出腳D0-D3（10-13腳）進(jìn)入單片機(jī);反之PT2272的數(shù)據(jù)輸出腳則無任何動作。當(dāng)信號進(jìn)入單片機(jī)后，單片機(jī)對其進(jìn)行分析并作出相應(yīng)的控制。
圖2 無線接收系統(tǒng)
3.交流負(fù)載的控制方案
由于系統(tǒng)遙控對象是連接220V市電的交流負(fù)載（白熾燈），為了實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)光源亮度的目的，通常可選取的控制方案有：繼電器控制和光耦+可控硅控制。繼電器控制為觸點(diǎn)控制，觸點(diǎn)開關(guān)頻繁的快速通斷極易消耗繼電器的電氣壽命，而可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)對交流電源導(dǎo)通的無觸點(diǎn)連續(xù)控制，以小電流控制大電流，且動作快、壽命長、可靠性高。所以這里選用的是光耦+可控硅控制[1]。
可控硅需要給脈沖后才能導(dǎo)通，在電路過零后實現(xiàn)自動關(guān)斷。所以我們使用單片機(jī)給可控硅觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通[2]。
由于系統(tǒng)采用的是單片機(jī)延時給脈沖的工作方式，必須準(zhǔn)確計算延時的時間，每次延時必須從工頻信號的過零點(diǎn)開始算起，因此單片機(jī)需準(zhǔn)確采集工頻信號的零點(diǎn)。為了得到交流電的過零點(diǎn)，我們需要對220V市電進(jìn)行整流，交流電經(jīng)過整流后形成周期為10ms的半波信號[3]，如圖3所示：
圖3 整流信號波形圖
整流電路中我們使用DB107整流橋，整流信號經(jīng)過光藕隔離器TLP52l后會輸出一個頻率為100Hz的脈沖信號，脈沖對應(yīng)工頻信號的過零點(diǎn)。此脈沖信號被單片機(jī)外部中斷INT0（P3.2口）捕捉后，單片機(jī)開始延時計算[4]。
根據(jù)延時的大小不同，可控硅導(dǎo)通時間也各不相同。下圖4中的陰影部分表示可控硅的導(dǎo)通區(qū)間，它的大小決定了燈光的亮暗程度。改變延時時間可改變觸發(fā)信號和同步信號的相位關(guān)系，也就是改變了可控硅導(dǎo)通的相位角，通過改變可控硅相位角來實現(xiàn)調(diào)光的目的。
圖4 同步和觸發(fā)信號關(guān)系圖
4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)上述分析可知，電路由：無線發(fā)射接收部分、交流驅(qū)動控制部分、負(fù)載部分等組成，設(shè)計系統(tǒng)框圖如圖5所示：
圖5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
5.總結(jié)
根據(jù)實際生產(chǎn)生活需要，系統(tǒng)設(shè)計以白熾燈為實驗光源，通過無線遙控模塊PT2262/2272與單片機(jī)建立通信，以可控硅為開關(guān)器件，在單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置不同時刻的延時程序來改變可控硅導(dǎo)通的相位角，從而實現(xiàn)對220V光源亮暗程度的調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)實現(xiàn)了對光源長距離、多調(diào)光級的無線遙控調(diào)節(jié)功能，方便了生產(chǎn)生活，也為之后我們對其他光源遙控技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[2]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程――入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009，12.
【關(guān)鍵詞】技術(shù)院校 電氣技術(shù) 實訓(xùn)教學(xué)
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0248-01
電氣設(shè)備包括了以生產(chǎn)、傳輸、分配和使用為主的電能的應(yīng)用和電工裝備等，是電能和電工裝備制造學(xué)科及工程領(lǐng)域內(nèi)的總稱。電氣技術(shù)是一門通過電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)等手段實現(xiàn)創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門學(xué)科，電氣技術(shù)涉及的范圍及其廣泛，涵蓋了電能的轉(zhuǎn)換與利用、研究，電氣技術(shù)的教學(xué)包括了基礎(chǔ)理論的教學(xué)、設(shè)施設(shè)備的教學(xué)、技術(shù)的應(yīng)用和實訓(xùn)的教學(xué)等。本文主要以電工的實訓(xùn)教學(xué)作為主要內(nèi)容進(jìn)行分析，從電氣實訓(xùn)教學(xué)的重要性出發(fā)，分別從電工的實訓(xùn)、電子技術(shù)的實訓(xùn)、電氣工程的設(shè)計等方面進(jìn)行實訓(xùn)教學(xué)的分析、闡述和探究，從而提高電氣技術(shù)在實訓(xùn)教學(xué)方面的質(zhì)量和效率。
作為以電子電氣類專業(yè)為主的高職技術(shù)院校而言，提高學(xué)生的電氣技術(shù)在實訓(xùn)方面是保證學(xué)生就業(yè)的重要途徑之一，因此，對于電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，電子技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)具有重要意義[1]。電氣技術(shù)是以電氣為主的一門新興學(xué)科，在電工裝備和工程領(lǐng)域之內(nèi)具有重要作用，電氣技術(shù)所應(yīng)用到的范圍十分廣泛。
隨著電氣技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，伴隨著數(shù)字化、模塊化、智能化及軟件化的各種電工和電子儀器及設(shè)備的發(fā)展，使得業(yè)內(nèi)對電氣技術(shù)人才的專業(yè)技術(shù)提出了更高的要求。在電氣技術(shù)中包括的電工實訓(xùn)、電子技術(shù)實訓(xùn)和電氣工程設(shè)計的實訓(xùn)等都是電氣技術(shù)實訓(xùn)的關(guān)鍵實踐環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)對學(xué)生充分獲取學(xué)科知識、掌握學(xué)科技能，從理論轉(zhuǎn)向?qū)嶋H的應(yīng)用和操作等方面都具有重要意義。
一、電工的實訓(xùn)
作為電氣技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中重要的組成部分，電工實訓(xùn)是電子技術(shù)實訓(xùn)中必須掌握的最基本的技能，電工技術(shù)的熟練運(yùn)用為電氣技術(shù)的實踐奠定了基礎(chǔ)，同時也是學(xué)生適應(yīng)和提高自身就業(yè)競爭力的關(guān)鍵手段。
因此在電工的實訓(xùn)方面，必須要掌握的技能有以下幾點(diǎn)：一是熟練掌握常用的機(jī)床電氣的工作原理，正確并快速選擇常用的電工元件；二是熟練掌握典型機(jī)床電氣中故障問題的分析和解決辦法；三是設(shè)計比較復(fù)雜的接觸器電氣控制系統(tǒng)型繼電器；四是能夠熟練操作和調(diào)節(jié)變頻器控制下的電動機(jī)的無級調(diào)速；五是會進(jìn)行簡單的控制器（PLG）的工作原理及其控制技術(shù)的編程；能夠通過利用控制器完成常用機(jī)床電氣線路控制的線路的改造，掌握相對復(fù)雜的控制技術(shù)，在控制技術(shù)方面，必須掌握的是關(guān)于MCS-5I單片機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、功能擴(kuò)展及接口等各種控制技術(shù)；六是理解單片機(jī)在機(jī)床控制系統(tǒng)中的簡單應(yīng)用；七是借助計算機(jī)技術(shù)的利用和支持，熟練掌握現(xiàn)代化電子技術(shù)對電工、單片機(jī)等方面的控制和分析及其設(shè)計；八是借助和通過各種高科技軟件技術(shù)，包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等軟件，在電子線路原理圖和印刷線路電板設(shè)計達(dá)到高度成熟的地步；九是能夠輕松運(yùn)用PSPICE、EWB、MATLAB等軟件在電工實踐中進(jìn)行電子線路的仿真設(shè)計[2]。
二、電子技術(shù)的實訓(xùn)
通過電子技術(shù)的實訓(xùn)，能夠提高學(xué)生在測試電子電路和電子儀器的使用等方面的能力。通過電子元器件的識別、對電子元器件進(jìn)行性能測試和多種電子電路性能指標(biāo)的檢測等，得以強(qiáng)化和鞏固電子技術(shù)理論知識和基礎(chǔ)，熟練掌握電子技術(shù)的各種技術(shù)，為徹底掌握電氣技術(shù)的實踐，從事各種生產(chǎn)和科學(xué)研究的工作奠定一定的基礎(chǔ)。在高職技術(shù)類院校當(dāng)中，電子技術(shù)的實訓(xùn)對電氣技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)起著重要的意義和作用。
具體的說，在電子技術(shù)的實訓(xùn)過程中，需要掌握以下幾個方面的內(nèi)容：一是較為熟練的拆接焊的能力；二是熟練快速的選擇常用的元器件、并對其進(jìn)行檢測和篩選的能力；三是對簡單的裝配工藝進(jìn)行編制、熟練安裝小型的電子電器元件；四是能夠正確使用和讀取儀器設(shè)備上的參數(shù)；五是能夠?qū)﹄娮与娐泛托⌒偷碾娮赢a(chǎn)品進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；六是能夠進(jìn)行簡單的電路板的設(shè)計和制作；七是能夠熟練檢驗和校正小型的電子電氣產(chǎn)品；八是對常見的電子電路故障能夠進(jìn)行分析并解決問題。
三、電氣工程設(shè)計的實訓(xùn)
電氣工程的設(shè)計在電氣技術(shù)的實訓(xùn)方面，主要是能夠培養(yǎng)學(xué)生對理論知識進(jìn)行綜合應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。在電氣工程的設(shè)計方面，需要對所設(shè)計的電氣工程進(jìn)行資料的查閱、選擇合適的方案、設(shè)計電路、進(jìn)行安裝并調(diào)試，經(jīng)過這些具體的設(shè)計實訓(xùn)，能夠讓學(xué)生在設(shè)計的過程中，總結(jié)自己的不足、及時改正自己的錯誤和缺點(diǎn)，鞏固理論知識，提高了學(xué)生在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題的能力。
通過上述三個方面的分析和實踐可以證明，通過電工實訓(xùn)、電子技術(shù)的實訓(xùn)和電氣工程的設(shè)計，能夠聯(lián)合多方面的綜合實踐，最終提高電氣技術(shù)的實踐和應(yīng)用能力，提高電氣技術(shù)的教學(xué)實訓(xùn)[3]。
要提高電氣技術(shù)的實訓(xùn)，首先要理清實訓(xùn)教學(xué)的思路，再按照清晰的思路一步步的進(jìn)行教學(xué)，方能達(dá)到最好的實訓(xùn)效果，一般普遍的實訓(xùn)教學(xué)包括四個環(huán)節(jié)，分別是預(yù)習(xí)、理論的教學(xué)、實訓(xùn)教學(xué)、撰寫總結(jié)報告。在預(yù)習(xí)的過程中，要充分理解和明確實訓(xùn)教學(xué)的目的和意義；學(xué)好基本的工藝知識，善于總結(jié)前人的經(jīng)驗和教訓(xùn)；重視實際操作能力的培養(yǎng)，重視實訓(xùn)報告的總結(jié)等。
總之，只有把理論和實踐良好的結(jié)合起來，熟練的把理論知識運(yùn)用到實踐過程當(dāng)中，才能適應(yīng)當(dāng)今社會對人才的要求，提高自身的就業(yè)競爭力，成為頂尖級的技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)：
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