电力拖动与PLC结合教学探讨

戴文娟

摘 要：《电力拖动》与《可编程控制器PLC》是电气类专业的两门专业核心课程，结合两门课程授课内容的相关性，针对传统教学对两门课程相近部分知识点，没有一一对应，类比对比教学，学生没有办法将电力拖动里的继电器实物与PLC程序里的“软继电器”对应起来，既难以理解电力拖动的控制线路，又难以想象PLC程序里“软继电器”的控制程序，无法保证知识的连贯性。而将此两门课程结合在对比讲授理论和实践教学，对两者结合教学的原因、优势、实施过程及教学效果进行分析探讨。

关键词：可编程控制PLC 电力拖动 教学相结合 教学探讨

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0178-02

1 课程特点

1.1 《电力拖动》课程特点

电力拖动主要讲如何用电力系统去带动电机按照你想要的转动方式去转动。它是由电动机、传动装置、控制设备和生产机械四个基本部分组成。

电力拖动控制线路是以按钮、熔断器、开关、按触器、继电器等低压器件为基础的控制线路。学生在做电力拖动的接线之前，须看懂最基本的电路原理图，知道原理图的每个电气符号对应实验板上的哪个电气元件，哪个图示点对应着哪个实际接线点。实训室有实物，学生通过拆装很快就能认识其每个器件的结构和接线方式。但难点在于理解控制电路，控制电路常开、常闭按钮，学生容易理解，但对复合按钮，比如三相异步电动机的正反转互锁电路，涉及到常开常闭混为一体的按钮，学生接受困难。如得电时，即按下按钮，接触器的某个常闭触头断开，其相对应的常开触头就闭合，学生容易混淆；接线如果没有遵守相关的规则，容易接错，线路太多，不容易查找故障。据以往的教学经验，总结电力拖动的教学过程中学生普遍遇到的难题：识图困难、电路理解困难、线路图与实际元件对应不准确、接线混乱、不能独立检测和调试控制线路等。

1.2 《可编程控制器PLC》课程特点

随着科学技术的发展，可编程序控制器即PLC代替继电器控制系统成为工业自动化的重要组成部分。可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

控制电路变化了，继电器电路就要更改，可能连原来的电路板都不能用了。可编程控制PLC最大优点就是电路不需要大范围的改动就能适合大量的控制电路，重新编程，就能实现更改，PLC最开始就是用在需要频繁更改控制电路的地方。可以说《可编程控制PLC技术》是在《电力拖动》基础上的升级版，功能大大加强，节省更多的成本，只需要更改程序，程序里的“软继电器”就可以达到实物版继电器的要求，实时在计算机上监控程序的运行，查错修改都十分的方便。但是离开《电力拖动》的学习，学生没有办法理解继电器的动作原理，结构等。

2 两门课程结合教学原因

显而易见，传统教学是先《电力拖动》教学，然后再《可编程序控制器PLC》教学。教学相隔时间长，知识的连贯性差，学生没有办法把两门课的知识融会贯通，达不到理想的教学效果。因此，将《电力拖动》与《PLC》结合起来教学，更有利于学生对电气自动化专业知识的学习和掌握。

3 两门课程结合优势

将《电力拖动》与《可编程控制PLC》相关教学环节组成一个系统，进行统一规划、组合，加强了两门课之间的内在联系，又减少了不必要的重复，使课程设置更加精练，知识连贯性好，在了解继电器电路连线繁杂，不易查错的基础上，更好地理解只要编写一段程序就能达到连接很多继电器的效果。

4 具体实施过程

如何化难为易，让学生理解两门课的理论内容，掌握电力拖动控制线路的安装检修，PLC的编程指令、PLC编程方法、I/0地址分配、外围接线的连接、程序写入与运行等，需要在实践教学中不断探索，尝试更加有效地教学模式。

4.1 制订相应的教学大纲

在教学中，将电力拖动和PLC两门课程相近部分有机结合，以电力拖动教学为主，把PLC的内容结合进电力拖动教学，让学生在电力拖动实训中完成可编程序控制器应用的学习。

首先，将电力拖动同一电路与PLC的程序相结合教学。如分析实物接触器的常开、常闭触头时与PLC中的常开、常闭触点相比较，对应学习，有利于学生的理解。

其次，学习电力拖动的经典电路时，如三相异步电动机的正反转控制，顺序控制，多地控制，Y一△降压启动控制，分析主电路与控制电路的控制要求和工作原理。在控制电路的分析过程中，把与PLC的外围电路和梯形图的程序编写相结合，将控制电路改成梯形图。将电力拖动经典电路转换成PLC梯形图后，电力拖动和PLC的教学就紧密结合在一起，融会贯通，取得更好地教学效果。

4.2 《电力拖动》的实训教学与《可编程控制器PLC》实训教学相结合

举个例子：三相异步电动机的正反转实验。

4.2.1 《电力拖动》部分实训

如图1，图2所示三相异步电机动正反转控制电路，学生以两人一组为单位讨论分析。并根据（图1）三相异步电动机的正反转的电路图，连接出图2所示的三相异步电动机的正反转的接线（此图学生连线有误）。

观察电力拖动实训里，得出三相异步电动机的正反转的实验结果，并填下如下空格。（如表1）

4.2.2 《可编程控制PLC》部分设计

在PLC控制电路设计过程中，要完成以下几步，由学生填写。

（1） I/O地址分配表（如表2）。

（2）PLC接线图。

根据I/O分配表格，画出PLC接线图。

（3）梯形图。

观察三相异步电动机正反转的控制电路部分，把电路横过来，让学生根据图5的控制电路图对其硬件触点进行转化。方法就是对硬触点进行软化，可以得到如图6所示的控制线路图。

教师巡视指导，及时解疑释难，引导学生积极探究、解决问题。最后得到如图7所示的梯形图程序。

4.3实践操作并观察现象

学生们可以得到与《电力拖动》三相异步电动机正反转同样的效果，融会贯通，对比两者的优劣。

5 两门课程结合教学的教学效果

很多时候，学生会一直把实验做完才放心。每每学生融会贯通这两门课的知识之后，自己还会编写程序多加一些额外的功能，倍感欣慰。《电力拖动》与《可编程控制器PLC》相结合教学，激发了学生的学习兴趣，增强了他们学好专业课的信心，因此，取得了很好地学习效果。

参考文献

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[3] 仟红莉.电力拖动与P LC结合教学初探[J].教学理论，2014（6）.