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變頻器實訓總結范文1
關鍵詞:242-1報泵系統電氣裝調(音頻器控制)一體化教學工作頁
經過大量的前期調研和充分的準備,歷時一個多月的艱苦努力,開發編寫完成了電力電子設備電氣裝調課程中242-1氣泵系統電氣裝調(變頻器控制)教學任務的一體化教學工作頁。該工作頁經過教學實踐的不斷修改完善,已經成為該課程教學過程的重要指導性文件,并在培養學生相關專業技能和知識的過程中發揮重要的作用。筆者就該工作頁開發的過程和得到的一些收獲和體會做了詳細的介紹。
職業技術學院開展一體化教學改革已有10余個年頭,目前大部分的課程已經全部按照一體化教學方式進行了改革。筆者承擔了“242-1氣泵系統電氣裝調(變頻器控制)”教學任務一體化教學工作頁的開發和編寫。該教學任務主要實現對本專業學生在交流變頻調速領域的相關技能和知識的學習與訓練。一體化教學工作頁對于培養學生的自主學習能力,掌握本專業和本門課程的專業技能和知識具有非常重要的作用。在編寫工作頁的同時,筆者對如何編寫一個質量更高,對教學過程指導性更強的工作頁也有一些體會,相信這些體會對后期的教學和其他一體化工作頁的開發都會產生積極的影響。
一、課程背景
電力電子設備電氣裝調課程是筆者所在學院機電系電氣自動化設備安裝與維修專業高級工階段的核心專業課程。它在電氣自動化設備安裝與維修專業高級工人才培養方案核心一體化課程設置中的位置見表1。
從表1中可以看到,它是4門核心一體化專業課程中課時安排較多的課程,其重要性不言而喻,對培養學生在交直流調速領域的專業技能和知識具有重要的地位。
該課程需要學生掌握的專業技能和知識的要求來源于兩個方面,一是國家相關職業標準,二是相關企業崗位的具體需求。該職業國家職業標準中的相關職業技能和知識涉及交流變頻調速的內容如下。
第一,變頻器認識和維護。要求能識別交流變頻器的操作面板、電源輸入端、電源輸出端及控制端、交流變頻器的組成和應用基礎知識;能按照交流變頻器使用手冊對照出錯代碼,確認故障類型。
第二,交流傳動系統讀圖與分析。要求能讀懂交流傳動系統原理圖,分析系統組成及各部分的作用自動控制基本知識;能分析交流傳動系統中各控制單元的工作原理及整個系統的工作原理。
第三,交流傳動系統裝調。要求能對交流調速系統進行安裝、接線、調試、運行、測量,交流調速裝置應用知識。能對應用交流變頻器的調速系統進行安裝、接線、調試、運行、測量,掌握交流變頻器應用知識。
第四,交流傳動系統維修。要求能分析并排除交流調速裝置外為主電路的故障。交流調速系統常見故障及解決方法,能分析并排除變頻器主電路的故障,變頻器調速系統常見故障及解決方法。
筆者學院機電系“電氣自動化設備安裝與維修”專業分別與北京天民高科技有限公司和京東方科技集團股份有限公司(BOE)共同組建了“天民”和“京東方”訂單班。北京天民高科技有限公司和京東方科技集團股份有限公司(BOE)屬北京市高新技術制造企業。這兩家單位均對維修電工崗位有大量的用工需求,且對用工人員提出了非常明確的技能和知識的要求,主要包括負責公司高低壓電力系統的維護、負責高低壓電氣設備的檢測、維修工作,并能夠獨立完成公司各類電氣設備維修、保養、檢修等工作。其中高低壓電氣設備就包括大量的交直流傳動設備,尤其是涉及交流傳動和變頻器類設備,幾乎存在于整個生產流程的全過程。
根據以上的調研和分析,確定“242-1氣泵系統電氣裝調(變頻器控制)”教學任務主要是實現對本專業學生在交流變頻調速領域的相關技能和知識的學習與訓練提高。
二、工作頁教學任務載體的選擇設計
在現代制造企業中,無論是連續的自動化生產線還是單臺設備的控制,交流傳動控制無處不在,尤其是變頻器的應用,達到了空前的水平。在變頻器的應用中,一般均配合PLC實現就地控制與遠程控制的切換。由于應用的普遍性,變頻器及其附屬設備會經常出現各種故障。因此,要求維修技術人員必須具備相關系統和設備的應用、維護、保養及故障的處理能力。同時,應具備電氣原理圖樣識圖,對變頻器和PLC等設備進行安裝、電氣參數配置、控制程序編程調試等方面的技能。
根據以上的分析,并結合學院實訓室實訓設備的具體情況,本門課程的載體設計利用變頻器控制給其他設備提供氣體動力源的242-1氣泵系統。本任務的開展就依托該真實的工作項目,即完成交流變頻器控制242-1氣泵系統裝調這樣一個工作。
該項目的具體內容是采用臺達多功能、可彈性擴充、迷你型VFD-E系列的VFD220E43A/43C交流電動機驅動器實現對242-1氣泵系統的控制??刂品绞讲捎米冾l器外部模擬量和分段開關量兩種控制方式,配合SIMENS$7-200系列的$7-224XP CN型控制器,實現對242-1氣泵系統的變頻控制。以上所需試驗設備目前在實訓室中都有若干套,完全滿足開展“242-1氣泵系統電氣裝調(變頻器控制)”教學任務的需要。項目載體的連接示意圖如下圖所示。
三、工作頁教學目標設計
教學任務載體設計完成后,就可以確定本教學任務的具體教學目標了。依據課程背景的調研情況和教學任務載體的特點,確定本教學任務的學習目標為學生應具備以變頻器為核心的交流傳動系統裝調能力。具體的要求為相關人員接受任務后,需要討論分析安裝圖樣要求,理解交流傳動系統電氣控制線路的設計方法,共同制訂安裝方案,制定交流傳動系統電氣控制線路的設計方法、交流變頻器的調速系統進行安裝、接線、調試、運行、測量方法和交流變頻器與其他自動化控制設備的聯系方法和調試方法。方法制定完成后,準備安裝工具及材料,獨立安裝,并參與后續的調試工作。學習完本課程后,能勝任電力電子設備的電氣的安裝調試工作,具體學習目標總結如下:通過閱讀、分析任務單,確認任務性質,類別等,根據任務要求,明確工作內容;通過勘查現場,制定任務的裝調方案;掌握通用變頻器的結構、功能和原理;掌握通用變頻器的操作及工作原理;掌握變頻器交流調速系統電氣控制線路的一般設計方法;能夠具備以變頻器為核心的交流傳動系統裝調能力;掌握交流變頻器與其他自動化控制設備的聯系方法和調試方法;根據裝調方案進行安裝和調試;學習《電氣設備安裝標準規范》,電業安全工作規程等,能按照安裝圖的要求進行定位安裝;學習《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB50150-2006),配合驗收,交付使用的過程和方法;培養環保節能意識,理解并嚴格執行5s管理制度;培養安全第一的思想以及時刻注重自身和周圍環境安全狀況的習慣。
教學任務完成后的最終學習成果為形成一套采用臺達VFD-E系列的VFD220E43A/43C交流電動機驅動器,采用變頻器外部模擬量和分段開關量兩種控制方式,配合SIMENS S7-200系列的S7-224XP CN型控制器,實現對242-1氣泵系統的變頻控制。
四、工作頁一體化教學過程的設計
根據裝調類一體化教學過程的特點和裝調類教學任務的基本要求,本任務的教學過程及環節安排見如表2。裝調類一體化教學過程設計源于真實的工程項目設計開發方法,從前期調研準備到系統架構設計與設備選型,再到安裝調試,詳細掌握系統架構的原理,設備組態、配置與編程等,再次是整體調試,功能驗證。由于我們是課程的教學,還需要一個由點到面的過程,進行知識和技能的拓展,從而實現一個完整的教學過程。
下面就各個一體化工作頁教學階段的詳細教學過程分別闡述。
1.接受任務
本教學活動主要目的是為了做好教學任務開展的前期準備,包括實訓的環境,設備,參數等內容。通過該活動,我們要求學生學習以下內容:了解本教學任務的核心內容,做到心中有數;了解實訓場所的基本情況,包括環境參數、主要設備、材料等情況,為實訓的順利進行打下基礎;了解實訓的常規要求,明了參與實訓的人員如何做到按照企業的要求做好實訓各項工作;了解交流變頻器控制242-1氣泵系統的主要硬件設備和要實現的主要控制功能;了解氣泵的主要功能、硬件組成及控制要求。
2.制訂聯調方案
本教學活動主要目的是確定裝調的方案。通過制訂裝調方案,使學生了解控制系統主要設備的選型,控制系統控制方式的確定的依據和原理,設備安裝的主要原則,主要步驟和方法,以及系統整體安裝調試的注意事項。通過該活動,我們要求學生學習以下內容:242-1氣泵系統電氣裝調控制系統裝調工作流程;變頻器、PLC、空氣開關,穩壓電源等器件的裝調技術要求;242-1氣泵系統電氣裝調控制系統裝調的安全措施;242-1氣泵系統電氣裝調控制系統調試、通電試車的安全措施。
3.現場聯調
本活動過程是整個教學活動的核心,主要的技能和知識訓練基本都在這個階段來實現。教學過程始終要遵循技能訓練為主,同時融入知識學習。本階段教學要突出系統控制設備的功能原理學習,包括變頻器、PLC等主要設備的操作、配置、編程等方法,控制系統體系架構的構成及原理等都應該在本階段教學中完成。通過該活動,我們將學習以下內容:變頻器、PLC、穩壓電源、空氣開關、繼電器等器件裝調的步驟、要點和原因;VFD220E43A變頻器連接方式和方法;$7-200 CPU224 XP CN模塊裝接和DI/DO和AI/AO接口原理機接線方法;242-1氣泵系統電氣控制系統電路連接方式和方法;基本編程方法及程序識讀;242-1氣泵系統電氣控制系統測試;242-1氣泵系統電氣控制系統功能調試的步驟、要點。
4.驗收交付
本教學活動的教學要求學生經過前幾個過程的學習和實操訓練,能夠真正從整體上建立一個完整的控制系統的概念。從整體功能試驗這個角度,再次進行反思和總結,從實踐上要知道控制系統構成的詳細內容。最重要的是理解控制系統選型,設計、編程、調試都是為了滿足控制對象的需要,實現242-1氣泵的控制。通過該活動,我們要在規定時間內完成本站外觀、功能、備品備件數量等方面的驗收,并正確填寫驗收單。
5.總結與拓展
本教學活動作為重要的一個教學部分,要充分體現一體化課程技能與知識由點到面的過程。適當進行總結與回顧,進行技能和知識的必要延伸與拓展,從而讓學生掌握本門課程所涉及技能和知識的全部內容。通過該活動,我們要在規定時間內對本任務學習內容進行回顧、分析并對關鍵技術進行強化,對同類任務進行拓展練習。
五、22作頁開發過程需要考慮的若干問題
在開發編寫電力電子設備電氣裝調課程“242-1氣泵系統電氣裝調(變頻器控制)”教學任務一體化教學工作頁的過程中,筆者在一體化工作頁任務及載體選擇和使用等幾個方面有一些心得和體會,總結如下。
第一,工作頁工作任務的來源是相關的職業標準和企業崗位的技能需求,必須依此來設計工作頁的教學任務,否則就失去了一體化教學的真正意義。
第二,教學任務設計完成后,需要精心策劃并選取工作頁任務的載體。一體化工作頁任務載體的選擇要遵循以下幾個要點:任務載體首先必須滿足相關的職業標準中有關的職業技能培訓和知識的學習的需要;任務載體必須是具體的,能夠有的放矢地設計相關的技能培訓和知識的學習過程;任務載體必須是難易適度的,最好與課程受眾的知識水平相當;任務載體必須是實訓體系中非常容易找到的,且配置的臺套數必須滿足實際教學開展的需要。
第三,設計工作頁要通盤考慮,設計工作頁的同時應該同步設計教學過程。包括各部分任務學時的分配,教學內容的編排,實操訓練與理論知識的交替進行方法都應該在設計階段考慮周全。
第四,一體化工作頁教學過程開發設計需要同時考慮的幾個問題:教學過程開發要始終遵循教會學生進行自主性的學習,掌握學習的方法和目標,更多地設計指導性的自主學習過程;教學過程開發要考慮高效地指導課程教學的開展,教學過程進度設計要符合教學過程的特點,結合學生實際情況,要體現一定的伸縮度;教學過程開發始終要與實現教學任務為中心目標,每個教學環節都要體現技能培訓和知識傳授的有機統一,做到實踐教學與理論知識學習的有機統一。
第五,建議開發工作頁過程與課程教學過程設計最好由同組教師共同開發,如無法共同開發,最好開發工作頁的教師能夠結合自己對工作頁的理解給予使用者明確的指導,如給出明確的教學實施建議等,以免由于對工作頁理解上的差異影響工作頁的教學效果。
變頻器實訓總結范文2
關鍵詞:PLC 溫度 液位
可編程控制器可靠性高、編程簡單、抗干擾能力強,目前已成為工業電氣自動化領域的核心技術,被廣泛地應用于自動化控制工程項目中。各院校對可編程控制器項目的培訓內容中,主要包括其硬件設計、軟件編程及現場調試。
本設備為溫度液位PLC控制系統(如圖1所示)。該設備電氣部分包括了信捷PLC、變頻器、觸摸屏、溫度傳感器、液位傳感器等在工控領域中常見的控制裝置。該設備可以滿足我院高技、技師、高級技師等階段PLC控制與系統集成的實訓教學,使用方便,內容豐富,具有極強的可操作性。該設備既可以作為PLC編程、變頻器控制、觸摸屏技術、模擬量控制等單個項目的教學,又可以實現工控系統的集成安裝、調試與維修教學,使用面較為廣泛,能夠大大提高學生的動手能力。目前基于該設備開展的教學課題主要有信捷PLC的編程與調試、變頻器的拆裝與操作、觸摸屏人機界面設計、模擬量控制、PLC與變頻器的綜合控制和PLC、變頻器、觸摸屏綜合集成與調試等。
圖1.溫度液位PLC控制系統
一、硬件電路設計
本設備的硬件部分主要包括信捷PLC、變頻器、模擬量模塊和觸摸屏以及相關元件,如圖2所示。系統內部電氣結構如圖3所示。
本設備采用信捷XC3-32RT-E系列PLC作為主控單元,其輸入接口X0、X1外接SQ1、SQ2兩個電容式傳感器,用來檢測并傳送水位的高低限位信號。輸出接口Y2、Y3外接KA1和KA2兩個直流繼電器,其中KA1用來控制電磁閥工作,實現水箱的進水;KA2用來控制加熱棒工作,實現箱內儲水的加熱。Y4、Y5外接HL1和HL2兩個指示燈,其中HL1為綠色運行指示燈,HL2為紅色報警指示燈,用來指示系統的運行狀態。Y6、Y7、Y10作為變頻器控制端與信捷VB3系列變頻器的控制端子連接,用來實現變頻器的多段速控制。XC-E3AD4PT2DA模塊與PLC相連接,該模塊主要實現A/D和D/A轉換。本設備中該模塊A0和C0端外接溫度傳感器PT100,AI0和C0端外接液位壓力傳感器,分別實現水箱溫度檢測和水位高度檢測。信捷觸摸屏作為人機交互界面用來實現整個系統的操作控制和參數設置與顯示功能。
圖2.硬件電路圖
圖3.系統內部電氣結構圖
1.信捷XC3-32RT-E系列PLC
XC3-32RT-E系列PLC可以獨立使用,或以基本單元與各種擴展模塊組成使用。該元件作為主控元件,其結構上包括18個輸入接口和14個晶體管輸出接口,工作電壓AC220V,具備POT1和POT2兩個通訊口,可同時連接計算機和觸摸屏。同時該PLC具備擴展模塊接口,最多可構成7個模塊的組合。
2.VB3系列變頻器
本設備中,采用信捷VB3系列變頻器控制水泵電機實現變頻運行。本系統在培訓過程中選擇外部端子控制模式,即由PLC控制變頻器實現多段速控制,為此,變頻器參數P0.03=1。PLC輸出點與變頻器控制端子連接,與變頻器參數的對應關系如表1所示。變頻器參數設置中,主要對工作模式、多段速頻率、加減速時間等參數進行設定。
表1.PLC輸出點與變頻器參數的對應關系
3.XC-E3AD4PT2DA模擬量模塊
本設備中,需要對水箱中的溫度以及液位高度進行實時測量與監控,為此,我們選用XC-E3AD4PT2DA模擬量模塊與PLC進行聯接,用來實現模數信號轉換。該模擬量模塊包括3路A/D輸入通道、4路PT輸入通道和2路D/A輸入通道。本系統中,一個PT100溫度傳感器接口一路PT輸入端,實現溫度檢測;一個液位傳感器以電流連接方式接入A/D通道,實現液位檢測功能。
4.觸摸屏
觸摸屏用于實現人機交互功能,在觸摸屏上制作對應控制按鍵用于控制系統的啟停等控制功能,同時也可以將溫度、液位等實時數據信息通過窗口在觸摸屏上進行顯示。本系統制作的簡單觸摸屏控制界面如圖4所示。
圖4.觸摸屏控制界面
二、控制要求與編程調試
本設備動作過程如下:儲水箱中注入適量水。系統上電后,按下啟動按鈕,電磁閥打開,儲水箱中的水流入進水箱中,液位傳感器工作,觸摸屏顯示水位高度。當水位到達高位傳感器時,電磁閥關閉,不再進水。同時,電氣柜上綠色指示燈點亮。2秒鐘后加熱棒工作,溫度傳感器測量實時水溫,并將其顯示在觸摸屏上。當水溫到達26度時,停止加熱。延時2秒后,抽水泵開始工作,將水抽入儲水箱中。其先以10Hz工作,5秒鐘后變為20Hz運行,3秒鐘后變為25Hz運行;當水位低于低位傳感器時,水泵停止工作,同時,電氣柜上紅色指示燈點亮,綠燈熄滅。延時6秒鐘后重復上述過程。按下停止按鈕,則系統在運行完一次循環后停止。按下急停按鈕,整個系統停止工作。
根據控制要求,結合PLC的輸入、輸出關系,列出I/O分配表如表2所示。
表2.I/O分配表
運用步進指令進行編程,主程序流程參考如下:
變頻器實訓總結范文3
關鍵詞:電器控制技術 實訓教學 改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)01(b)-0128-02
根據課程特點,打破常規將工廠電氣控制技術、可編程序控制器和變頻器技術三門課合為一門課,統稱為《現代控制電器技術》,使整個課程構成相對獨立的體系,更有利于學生系統的學習。同時以慕課輔助,學生通過慕課學習,對課程知識掌握更加牢靠,還可提高專業素養。
1 教學內容的改革
(1)教材的選取。根據課程需要選用《電氣控制與PLC應用技術》和《變頻器實用技術》兩本教材,這兩本教材都是從學生熟悉的情境、具體實例引入教學內容,具有“入口淺、寓意深”的特色。
(2)課程內容的定位。課程內容刪繁就簡,以實用、夠用為準則,面向就業,由淺入深地講解,將理論教學和實踐教學相結合,以學生為主,老師講解為輔,讓學生掌握最基本的工程實際問題。對于這門課程學科前沿的內容和相關問題的解決,教師同時開設一門慕課,慕課內容十分豐富,涵蓋了課程內容及其相關知識,極大地補充了上課內容的不足之處。
2 教學模式和方法改革
(1)傳統教學模式下,對于有重復的課程,教師只能重復講解,這樣既浪費時間又浪費精力?,F在筆者將需要講解的內容錄制成視頻,給學生播放。學生有看不懂或不明白的地方直接向教師提問,能夠使教師更加明確地掌握學生對知識的把握程度,有更多的精力去解決問題,而不是去講課。對于學生,教師把視頻的內容發給學生,大家都知道記憶是一個過程,學生也許課上明白,課后就記不清楚了,這樣學生就能課下看視頻。
翻轉教學法,就是讓學生來講解課程內容。這個需要教師在課前做大量的準備工作,找出課程中適合學生講解的內容。在課上分配內容,爭取做到每個學生都有上講臺的機會。翻轉課堂不等于把課堂全部交給學生,把學生講解的時間設定在15 min以內,學生要做出完整的PPT講稿,對于同學的提問能做出回答。這樣既不耽誤正常的教學進度,又能加深學生對知識的理解,在實際運用中也取得了明顯成效,學生紛紛表示喜歡這種教學模式。
項目教學方法,以工程項目為教學主線。在課堂上使“理論”與“實踐”融為一體,兩者互相滲透、無縫連接。在這種方式下,學生的理論知識體系、動手實踐能力、創新能力等得到了很大提高,收獲很大。
(2)建立“邊教、邊學、邊做”實踐教學模式。把課堂搬到實驗室進行,使學生能夠做到“邊教、邊學、邊做”,讓學生在學完就練、練完總結、再學再練的過程中加深對知識的理解,在提高動手能力的同時,使學生不與實際應用脫軌,能夠將所學知識運用到實際中去。
(3)以實踐教學為主,理論教學為輔。能力的培養以實踐為主要方式,理論知識以夠用和實用為原則。通過實踐教學帶動理論的學習,增加了學生的感官認識,激發了學生的學習興趣。在整個課程的教學過程中,都是讓學生完成一個又一個的項目,讓學生看到實際的現象,而不是紙上談兵,這樣,理解更加深刻。
(4)運用現代化的教學設備開展教學。所謂難點就是學生在學習過程中遇到的困難,這困難多數來自學生對客觀現象缺乏實際感受,由于感性知識太少,很難從感性認識到抽象概念的飛躍。在教學過程中,采用微課教學的模式,做了許多動畫課件,教學視頻和多媒體設備教學,這樣帶來的好處是:直觀、印象深刻,方便、節省時間。
(5)以慕課作為輔助。在教學過程中,使教師最苦惱的就是學生的遺忘,在課堂上提問學生以前的內容,學生那茫然的眼神,叫老師很是無奈,老師還要花一部分時間講解以前的內容。為此筆者就增加慕課,讓學生自己回去觀看。慕課的內容要精心挑選,既有課程前期必須掌握的內容,又有課程的應用內容,使學生能夠全方位、多角度地對所學內容進行了解。
3 課程組成部分的具體實施
這門課程成由以前的3門課共同組成,它們既相互聯系又各自形成一個獨立的部分,下面講一下各部分的具體操作方法。
(1)工廠電氣控制技術主要是讓學生掌握各種繼電器的工作原理、主要作用以及應用場合。對于這部分內容的教授,首先制作操作面板,完全按照工程布線的要求;其次在控制面板上安裝走線槽、接線端子排和滑槽等。根據項目內容,讓學生實際接線,這樣做的目的,第一是學生更直觀地觀測到實際現象,比紙上談兵要強得多。第二是完全按照工程實際進行接線,使理論和實際不脫節。在現實中很多學生理論明白,可不會應用到實際中去,經過這樣教學模式,使學生工作時能夠直接應用所學知識。
(2)可編程序控制器是在工廠電氣控制技術的基礎上發展而來,學習這一部分必須在學習完上部分的基礎上。對于這一部分的學習,也采用項目教學的方法。因為PLC主要是從對基本指令、功能指令的掌握,再到整個編程理念的形成,這是一個由淺入深的過程。所以在課程設計時,根據每條指令的不同,設計一個小項目有利于學生對指令的理解。在學習一段時間后設計一個綜合應用的大項目,加強學生對指令的綜合運用。
(3)變頻器技術是一門專業性、實用性很強的專業課程,但一般都作為選修課,導致學生的重視度不足。將變頻器這門課與工廠電氣控制技術和PLC結合在一起,變成一門考試課,這樣使其成為系統相對完整的一門專業課。
①變頻器的基礎知識。變頻器的結構和原理通過項目1:變頻器的認識。
②變頻器的基本應用。通過項目2:點動、連續控制;項目3:外接兩地控制;項目4:PID控制運行操作(待驗證)。
③以上目為基礎項目,前期可用按鍵等來實現變頻器的控制,后期可結合PLC,通過PLC達到對變頻器的控制要求。
4 考核方式的改革
在成績考核方面,學校降低了課程考試成績占總成績的比重,將體現學生自學能力的慕課成績和動手能力的平時成績提高了。具體比重為:慕課成績占總成績50%,課程考試成績占總成績30%,平時成績占總成績20%。
5 實施方案
5.1 人員配備
將三門課合并為一門課,其中涉及到很多知識之間的銜接,同時課程內容要求學生動手操作,而且強電具有一定的危險性,需要老師現場檢驗指導,因此該系安排3位有實踐教學經驗的實驗教師共同上課。
5.2 教學分工
根據課程的獨特性,根據教師特長,每位教師負責一部分,其中一位為主負責教師,同時另兩位教師輔助,這樣主、輔相結合,使教師教學前對內容相互了解,重點突出,避免了知識點的重復講解。
5.3 學生安排
注重學生能力的培養分組教學:為培養學生的團隊合作精神,采取分組教學。根據學生自愿組合,教師控制數量(3~4人一組),必要時與學生協商增、減或調動組員,不能強制命令等原則進行分組。實踐證明,自愿與協調相結合原則上建立的小組,組員主動性強,配合默契,共同提高較快。
5.4 慕課
利用網絡平臺及時對學生慕課學習過程中遇到的問題進行解答,同時每周最后一節課,預留出一部分時間進行慕課答疑和總結。對慕課中出現的共性問題進行解答和總結。
參考文獻
變頻器實訓總結范文4
關鍵詞:工業自動化;多功能控制;實驗教學平臺
良好的實驗實訓平臺是學習工業自動化類課程的重要保障。一個自動化實驗教學平臺,不但要能開設一般實驗項目,還要方便追蹤學習進程,并隨著課程的深入,開設更復雜、難度更高的實驗項目,滿足自動化實驗教學由入門到精講的一系列漸進式課程的實驗教學。以往的專業實驗教學平臺占用空間大、更換元器件困難,無法依據教學需求進一步開發。基于此,自動化與智能控制技術項目團隊依據職業技術教育的特點,開發出占用空間小、功能全面、性能穩定的工業自動化多功能控制系統實驗教學平臺[1]。
1實驗平臺的框架設計及選型
為使學生能循序漸進地了解實驗內容,工業自動化多功能控制系統實驗教學平臺涵蓋從簡單的入門級單機、單進程實驗,到難度較大的聯機、聯網、多進程實驗[2-3]。該平臺的實驗項目均來自實際工程項目,由較有代表性的項目經簡化或小型化演變而來。設備上采用香蕉插頭連線方式,以節約線材和更加充分地利用教學時間,進行多樣或者重復性的實驗。工業自動化多功能控制系統實驗教學平臺采用通信模塊的目的是為了便于擴展連接多臺支持CSMA/CD、RS485的通信設備,彌補自動化實驗教學設備在通信教學上的不足;添加支持MODBUS通信協議的總線設備也是為了彌補在自動化實驗教學上對現場總線的教學的缺失。而作為一個完整的流程型中大型自動化生產線,總線設備是非常重要的一環,是學生必須掌握的知識。此設備平臺在自動化教學的完整性和實用性方面也是一種新的嘗試。該實驗教學平臺分為12個區,分別是電源與電源控制區、PLC與模擬量擴展模塊區、伺服驅動器區、觸摸屏區、現場總線信號采集器區、伺服電機與絲桿模組區、步進電機與同步帶輪及編碼器區、變頻器與電位器區、步進驅動區、電源狀態顯示區、信號輸出指示區、信號輸入區,涉及的元器件有漏電開關、電壓電流表、開關穩壓電源、可編程邏輯控制器(PLC)、可編程邏輯控制器模擬量擴展模塊、PLCRS485通信擴展板、伺服驅動器、觸摸屏、固態繼電器、現場總線1A+2D信號采集模塊、伺服電機、絲桿滑塊模組、步進電機、同步帶與同步輪、編碼器、變頻器、電位器、步進驅動器、紅色LED指示燈、綠色LED指示燈、綠色無自鎖按鈕、綠色有自鎖按鈕、電阻型溫度傳感器、電偶型溫度傳感器、霍爾開關、光電開關等32種自動化教學需要用到的元器件。這些元器件都可以通過香蕉插頭方便地進行布線連接。按照紅色電源正極、黑色負極、綠色信號的原則選用導線與插頭并進行區分,可以更直接地體現各個元器件間的相互關系,有利于學生理解電路原理。該臺面上的接口均為弱電接口,并加有漏電保護裝置;系統總功率不超過500W。實驗教學平臺(見圖1)已獲專利授權。
2可進行的實驗項目
2.1實驗類型
在實驗教學平臺所包含12個區中,每個區都可以進行獨立實驗或者關聯實驗。主要可分為以下6類實驗:(1)按鍵反饋及人機交互類實驗:進行人機工程交互界面設計;(2)運動控制類型實驗:進行伺服/步進電機的定位和速度控制;(3)模擬量傳輸類實驗:進行PID恒溫控制;(4)本地及遠程類實驗:進行TCP/IP協議或CS-MA/CD協議聯機;(5)工業通信類實驗:進行MODBUS通信;(6)現場總線類實驗:進行模擬/數字信號的遠程讀取/采集。為便于實驗教學指導,實驗教學平臺各區的接口都有清晰的指示符,學生可以很方便地找到設計的輸入/輸出端口。
2.2拓展實驗的意義
在進行工業自動化多功能控制系統實驗教學平臺設計時,通信是著重考慮的內容[4]。該實驗教學平臺選用市場占有率較高的產品,如支持以太網通信的S7-200SMART,可編程邏輯控制器(PLC)。此外,該實驗教學平臺引用了物聯網概念,伺服驅動器、變頻器、遠端數據采集模塊、觸摸屏組態等也具備RS485電氣特性,步進驅動器可支持RS232電氣特性以及多個支持MODBUS協議的傳感器,這使得實驗教學平臺在進行多機使用的情況下,可以進行復雜的設備現場總線/物聯網的搭建。
3教學實驗應用
3.1實用性應用
實驗教學平臺選用了多種類型的傳感器,如開關型傳感器、電壓型傳感器、電流型傳感器、PNP型傳感器、NPN型傳感器、遠程自帶協議型傳感器等。多種類型傳感器的選用,豐富了授課及實踐內容的知識面??删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC)采用了支持以太網的設備,雖然短期會受到通信環境及硬件兼容性方面的限制,但是可以滿足今后物聯網向自動化控制方向的延伸發展,使得學生能緊跟行業發展的步伐,總體上還是利大于弊。由于一些較復雜的中大型自動化工程的技術重點往往是工業通信技術,所以實際通信技術應用也是自動化課程實驗教學的重點和難點。實驗教學平臺被設計成可以搭建成一個完整的自動化控制的實體控制系統,將教學與應用結合起來,從控制到執行構成一個整體,也可控制與執行分離[5-6]總之,該實驗教學平臺支持工業通信實驗,且引入底層的工業通信方式及使用方法,從而讓學生掌握工業應用設計的理念、產品選型等知識與技能。
3.2典型性應用
實驗實訓教學環節在工業自動化課程教學中具有重要作用,旨在培養學生的工程設計能力、新技術應用441實驗技術與管理開發能力、創新意識和創新精神[7]。工業自動化多功能控制系統實驗教學平臺能開設的實驗實訓項目具有典型性,均為生產過程的典型案例。
變頻器實訓總結范文5
關鍵詞:證課融合;維修電工實訓;教學設計
作者簡介:劉麗萍(1979-),女,吉林長春人,長春職業技術學院,講師。(吉林 長春 130033)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0145-02
隨著國家高等職業院校教學改革大幕的拉開,教學設計這個詞出現的頻率越來越高,什么是教學設計?教學設計是針對教學系統解決實際教學問題的一種特殊的設計。它采用系統的方法,將學習理論、教學理論的原理變換成對課程的教學目標、教學內容、教學方法、教學策略以及教學評價等環節進行具體的計劃,創設出有效的教與學的“過程”或“步驟”,它的根本目的是促進學習者的學習。
一門課程教學質量的高低直接受教學設計質量優良的影響。為此,在授課之前課程教學團隊要進行科學、客觀、詳細的教學設計。筆者從事“維修電工實訓”教學多年,并指導中級維修電工考證實訓,多次進行企業維修電工工作人員崗前培訓。本文根據筆者所在學校實際教學情況,從課程定位、課程教學目標、課程教學內容、教學方法以及考核評價幾方面闡述“維修電工實訓”課程教學設計。
一、準確進行課程定位
電氣自動化技術專業主要培養能夠在企業及相關領域中從事電氣自動化設備及自動生產線的安裝、調試、維修及技術改造,從事供配電設備管理、維修及機電產品的營銷工作,具有良好的職業道德意識、精湛的專業技能、較強的競爭能力和可持續發展的學習與適應能力的高素質技能型專門人才。
本專業學生的職業領域主要涉及電力行業、裝備制造行業等電力設備及機電設備生產、維修等企業,主要從事安裝電工、維修電工、值班電工、電氣設備操作員、電氣技術員等工作崗位。從事這些崗位都需要具有中、高級維修電工資格證,而“維修電工實訓”課程正是針對這些崗位的維修電工資格證書而開設的。該課程實踐性強、應用面廣,為學生考取維修電工中、高級資格證書及畢業就業夯實基礎。
二、明確課程教學目標
通過對專業培養目標的詳盡分析,歸納總結出本課程的教學目標:通過本課程的學習使學生熟練掌握維修電工常用儀器儀表及專用工具的選用、維護的基本知識和操作規程;熟悉照明配線、動力配線、電子裝配等操作工藝要求;熟練掌握國家職業標準《維修電工》中、高級所規定的車床、銑床、磨床、鉆床以及交、直流電機的基本結構、工作原理、電氣配線、安裝調試、檢修工藝編制、故障檢測技術以及PIC、變頻器技術。
三、合理選取教學內容
本課程以《維修電工》國家職業資格標準中所規定的工作內容、技能要求及相關知識為主線,以操作規程、施工工藝、驗收規范為依據,以提高學生實踐能力為本位,以項目教學為主導,結合學校現有實訓設備,通過企業專家論證會,確定選取電工基本操作、常用電工儀表的使用與測量、常用室內線路的安裝與維修、三相異步電動機拆裝與檢修、三相異步電動機典型控制電路的安裝與維修、亞龍維修電工高級考核裝置應用、典型機床電氣控制電路的安裝、調試與維修、PLC及變頻器的應用等典型項目作為本課程教學內容,涵蓋了維修電工崗位所需的理論知識與實踐技能。
在教學內容編排上實現“學校教學、企業實踐、國家考級”的三統一,確保教師教得好、學生學得快、考得過、用得上。具體教學內容及學時安排如表1所示。
四、科學設計教學過程
通過分析學生的生源情況、知識技能基礎、學習能力以及學習態度情感價值觀,基于工作過程六步驟進行項目化教學過程設計。
資訊階段:教師布置任務,教師介紹相關理論知識,學生查找相關資料。
計劃、決策階段:學生分組討論并制定工作計劃,學生與教師交流工作計劃。
實施階段:學生在教師指導下或自主完成任務。
檢查、評價階段:檢查結果(自檢、互檢),學生自我評價,教師評價、總結,在此階段發現問題,查遺補漏。
五、恰當選用教學方法與手段
根據課程性質、教學內容以及學生特點,靈活運用操作演示法、案例分析法、實踐法、巡回指導法等方法,同時輔助使用計算機、多媒體等現代教學手段進行教學。注重對學生綜合職業能力的培養,加強對學生創新能力、開拓精神的培養。引導學生積極思考、樂于實踐,充分調動學生學習興趣,提高教學效果。
六、開放式設置考核方式
以學習項目為考核單元,注重對學生完整工作過程的評價,根據學生完成工作過程的態度、工作質量、操作規范、相關測試(口試)等內容綜合評定,采取學生互評、學生自評、指導教師評價等形式進行評定。考核的重點在于評測學生是否具備了維修電工職業能力,是否具備了工作積極、主動、熱情等良好的職業素質。
每一個學習項目的成績評定明細如表2所示。
表2 每一個學習項目的成績評定
評價項目 小組互評 學生自評 教師評價
比例(%) 5 5 90
根據課程總學時及每一個項目的學時,確定每一個項目成績在課程總成績中所占的比例,詳細如表3所示。
表3 課程總成績
評價項目 項目一 項目二 項目三 項目四 項目五 項目六 項目七 項目八
比例(%) 5 5 5 5 25 10 30 15
七、總結
課程教學設計的實質是為了提高教學質量和教學效率,使學生在有限時間內能夠學習到更多的理論知識,最大幅度地提高學生實踐能力,更多層面鍛煉學生的職業素質能力,從而為學生獲得長足的發展奠定良好基礎。
教學設計以遵循教學設計的系統性、理論性與創造性、計劃性與靈活性、具體性,遵循教學基本規律為前提進行。
教學設計要按照“為什么學”、學什么”以及“如何學”的順序進行設計?!盀槭裁磳W”是指要確定教學的目的以及學生的學習需要;“學什么”則是指根據教學目的,進一步確定課程教學內容;“如何學”是要明確授課過程中采取什么策略來實現具體的教學目標,使學生掌握需要的教學內容。另外,教學設計還要評價方法,即對教學的效果進行客觀、準確而又全面的評價。教師根據評價的結果對以上教學環節逐步進行修改完善,以確保今后教學時能夠更進一步促進學生的學習,獲得更高的教學質量。
參考文獻:
[1]劉麗萍.《電工技能實訓》說課競賽的思考[J].科技創新與應用,
2012,(26).
變頻器實訓總結范文6
一、項目定位
《電氣控制與PLC應用技術》課程總設置8個項目:項目一:電氣控制電路分析;項目二:電機運行控制;項目三:X62W電氣控制;項目四:T68電氣控制;項目五:搶答器設計;項目六:用PLC實現十字路通燈控制;項目七:PLC控制電機;項目八:五自由度機械手控制。
本項目屬于《電氣控制與PLC應用技術》課程中的第六個項目,主要讓學生掌握PLC程序的編程方法和技巧,掌握定時、計數器以及移位指令等的應用。培養學生具有良好的團隊協作精神,能主動與人合作、與人交流的協商。
本課程教材的選用:全國高等??平逃詣踊悓I規劃教材 《電氣控制與PLC應用技術》田效伍 主編。使用THPSF-3A型(西門子)可編程控制器實訓指導書》作為參考教材。
二、項目教學目標
學情分析
1.先后續課程分析:前修課程: 《電工基礎》、《電機及拖動》、《通用變頻器應用技術》、《組態軟件應用技術》、《單片機技術》;后修課程:《自動控制系統及應用》、學生頂崗實習。
2.學生掌握知識方面的分析:學生在學習本課程之前有一定的專業基礎,有一定的編程思維。對電路和電機拖動、變頻器的參數設置和應用、觸摸屏的應用、單片機的編程方面都有一定的基礎。
3.學生的能力分析:所教授的對象為高職學生,該類生的學習基礎較差,純理論性教學只會導致“倒頭睡覺”現象,起不到教學效果;但是面對實踐性作業時,興趣較高,充分使用教學資源進行理實一體化、項目化教學,能使學生做中學,培養良好的學習方式,提高學生的學習興趣,效果會更加突出。
三、教學內容的設計
(一)基本思路
從實際應用方面引出具體的項目,由項目引出待解決的問題,從對所引出的問題的解決進而完成整個項目的設計和實現。突出理實一體化教學的特點,教師引導,小組合作探討,以任務驅動型的方式基于實驗完成整個教學過程,使學生完成特定的學習任務。
(二)學習內容
1.教材分析:《電氣控制與PLC應用技術》中關于寄存器左移指令的使用進而設計實際應用項目,寄存器左移指令的應用和實現十字路通燈的設計。
2.學習形式:小組合作,探究性學習方式;
3.學習結果:掌握寄存器移位指令的理論知識,基本完成十字路通燈控制;
教學的重點、難點
教學重點:根據控制要求進行I/O口的分配和接線及編程。
教學難點:字左移指令的使用。
(三)教學方法
“教、學、做”三位一體的教學方法、理實一體項目化教學、任務驅動型、合作探究法。
四、教學組織與實施
(一)課前準備
1.老師的課前準備:(1)教具準備:對實驗室進行檢查,整理;對10套設備進行故障排除。(2)教學資料準備:電子教案、課件,步驟評分標準。(3)分組安排:全班同學40人,每4位同學一組,共10組。(4)教學場地安排。
2.學生的課前準備:(1)課前了解:十字路通燈的控制過程。(2)課前預習:寄存器移位指令的功能和應用。
(二)教學過程實施(課中)
項目:信號燈受一個啟動開關控制,當啟動開關接通時,信號燈系統開始工作,且先南北紅燈亮,東西綠燈亮。當啟動開關斷開時,所有信號燈都熄滅;南北紅燈亮維持25秒,在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮,并維持20秒;到20秒時,東西綠燈閃亮,閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時,東西黃燈亮,并維持2秒。到2秒時,東西黃燈熄滅,東西紅燈亮,同時,南北紅燈熄滅,綠燈亮,東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒,然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮,維持2秒后熄滅,這時南北紅燈亮,東西綠燈亮。周而復始。
教學環節:
1、項目引入(10分鐘)
教師活動:項目內容講解;學生活動:觀察思考,學生思考如何實現十字路通燈的控制。教學方法和達到目標:任務驅動法,讓技能與生活相結合讓學生覺得學有所用。
2、解決問題1、2(25分鐘)
教師活動:問題(1)程序流程圖,確定控制過程,I/O端口的分配。問題(2)字左移指令使用講解。(3)總結。學生活動:解決問題1任務步驟記錄--1、畫出程序流程圖;2、I/O端口分配表及控制接線圖。解決問題2:學生任務步驟記錄;教學方法和達到目標:理實一體化教學;理論部分:學生掌握移位寄存器指令的應用。實踐技能:I/O口分配表;電路連接;編寫程序。
3、方案制定(10分鐘)
教師活動:觀察指導;學生活動:制定十字路通燈方案。(組長進行組員間的任務分配)步驟1:I/O分配及硬件連接;步驟2:程序流程圖;步驟3:程序設計;步驟4:調試。教學方法和達到目標:理實一體化教學;學生掌握設計的方案和步驟。
4、操作實施(30分鐘)
教師活動:巡視指導;學生活動:根據方案設計的步驟進行動手操作;教學方法和達到目標:采用教學做一體化的教學方法;PLC程序的編程方法和技巧,掌握定時、計數器以及移位指令等的應用。
5、綜合評價(15分鐘)
教師活動:根據評分表的項目進行評價打分;學生活動:調試1、十字路通燈控制調試;2、答辯。教學方法和達到目標:從調試過程和答辯方面對學生進行綜合評價;培養學生具有良好的團隊協作精神,能主動與人合作、與人交流的協商。
(三)課后反饋
老師:及時做好課后分析,對采用的教學方法和教學效果進行分析,并對學生的總體完成情況進行分析總結。
學生:及時分析自己在完成項目過程中出現的問題和解決的方法,分析整套系統的工作過程。
學生思考:嘗試用其他不同的方法編譯新程序,實現新的控制過程。
同時可以通過精品課程網站與學生進行遠程交流溝通,及時解決學生出現的疑問。
五、教學特色