探析藍(lán)墨云班課在《電工考證集訓(xùn)》課程中的教學(xué)應(yīng)用

張紅

（中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 中山 528400）

一、前言

《電工考證集訓(xùn)》課程是一門職業(yè)技能訓(xùn)練的實(shí)踐課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能和解決工程問題的能力，培養(yǎng)面向崗位群的技術(shù)型、技能型人才。課程要求學(xué)生掌握電氣安裝、調(diào)試操作技能、故障分析、修復(fù)及設(shè)備檢修技能、工具的使用與維護(hù)，儀器、儀表的使用與維護(hù)和安全文明生產(chǎn)等知識。達(dá)到維修電工中級的水平。這些內(nèi)容單憑靠傳統(tǒng)的理論講解和實(shí)操練習(xí)，對于我們學(xué)生目前學(xué)習(xí)狀況十分吃力，很難達(dá)到教學(xué)要求。為了提高學(xué)生們的考證通過率，采用線上線下相融合的教學(xué)模式效果良好，學(xué)生們的興趣和創(chuàng)新思維都得到了調(diào)動，課堂學(xué)習(xí)氣氛明顯變好。

二、藍(lán)墨云班課應(yīng)用案例

具體思路為：首先，利用藍(lán)墨云班課APP，教師提前發(fā)布教學(xué)任務(wù)資源，學(xué)生們利用閑暇時(shí)間進(jìn)行知識學(xué)習(xí)，對應(yīng)本課任務(wù)要求設(shè)置思考問題等。其次，教師利用例如微信、QQ 通訊工具提前收集學(xué)生們在課前遇到的問題。最后，教師在課堂上針對課前問題進(jìn)行理論知識講解。從而實(shí)現(xiàn)線上線下相融合的教學(xué)模式。

在實(shí)際考證中，對電動機(jī)進(jìn)行PLC 的正反轉(zhuǎn)控制最為典型，學(xué)生們難以理解其工作原理，可以通過線上動畫視頻來幫助學(xué)生直觀理解內(nèi)部動作先后順序，然后再以線下理論講解加強(qiáng)知識的鞏固。下面以三菱FX3U-32M 為例進(jìn)行PLC 控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)線路進(jìn)行理論示范。這里采用的PLC 外部控制部件和執(zhí)行部件都是通過PLC 預(yù)留的I/O 接口連接到PLC 上的，各部件之間沒有復(fù)雜的連接關(guān)系。對于本實(shí)驗(yàn)采用的三菱FX3U-32M 型，PLC 輸入單元采用了源型輸入，S/S 公共端需要連接PLC 自身的0V，即低電位。輸入控制信號與外接輸入設(shè)備連接，再連接到PLC 本身24V 上，形成一個(gè)信號輸入回路，如圖1 所示。PLC 輸出單元的晶體管輸出采用了漏型輸出，負(fù)載電流流到輸出端子，它的接線圖如圖2 所示。

①分析控制對象的控制要求

正轉(zhuǎn)控制要求：將電源總開關(guān)QS 閉合，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，X0 正轉(zhuǎn)輸入控制信號與PLC 本身24V 上，形成一個(gè)信號輸入回路，此時(shí)PLC 得到正轉(zhuǎn)控制信號；輸出結(jié)果，根據(jù)外接PLC 線路要求，PLC 輸出單元的晶體管輸出采用了漏型輸出，需要接到繼電器KA2 線圈，然后與外接DC24V 電源相連回到COM 端口，形成一個(gè)信號輸出回路，從而控制繼電器常開觸點(diǎn)KA2 閉合，對應(yīng)的交流接觸器KM2 線圈得電，電動機(jī)主線路中的交流接觸器KM2 常開主觸點(diǎn)吸合，最終實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

反轉(zhuǎn)控制要求：將電源總開關(guān)QS 閉合，按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，X1 反轉(zhuǎn)輸入控制信號與PLC 本身24V 上，形成一個(gè)信號輸入回路，此時(shí)PLC 得到反轉(zhuǎn)控制信號；輸出結(jié)果，根據(jù)外接PLC 線路要求，PLC 輸出單元的晶體管輸出采用了漏型輸出，需要接到繼電器KA2 線圈，然后與外接DC24V 電源相連回到COM 端口，形成一個(gè)信號輸出回路，從而控制繼電器常開觸點(diǎn)KA1 閉合，對應(yīng)的交流接觸器KM1 線圈得電，電動機(jī)主線路中的交流接觸器KM1 常開主觸點(diǎn)吸合，最終實(shí)現(xiàn)電動機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

按下停機(jī)按鈕SB3，控制線路中所有接觸器失電，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。

除此之外，在正常使用中是不允許發(fā)生電源相間短路現(xiàn)象，所以在進(jìn)行電動機(jī)控制線路設(shè)計(jì)時(shí)會進(jìn)行充分考慮，在它們的控制線路中分別加入對方線圈的常閉觸點(diǎn)來進(jìn)行互鎖控制，從而提高電動機(jī)運(yùn)行可靠性。

②根據(jù)控制要求分配PLC 梯形圖的I/O 分配表、畫出I/O 分配圖

PLC 控制部件和執(zhí)行部件分別連接到PLC 相應(yīng)的I/O 接口上，它是根據(jù)PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初建立的I/O 分配表進(jìn)行連接分配的，其所連接接口名稱也將對應(yīng)于PLC內(nèi)部程序的編程地址編號。如表1 所示。

表1 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC 控制電路梯形圖I/O 分配表

③根據(jù)控制要求編寫PLC 梯形圖

正轉(zhuǎn)控制PLC 梯形圖要求：輸入正轉(zhuǎn)控制信號，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開觸點(diǎn)X0 置1，即常開觸點(diǎn)X0 閉合；輸出結(jié)果，輸出繼電器Y0 線圈得電，同時(shí)自鎖常開觸點(diǎn)Y0 閉合實(shí)現(xiàn)自鎖功能，控制PLC 外接繼電器KA2 線圈得電，外接線路繼電器常開觸點(diǎn)KA2 閉合，接觸器KM2 線圈得電，主線路中的常開主觸點(diǎn)KM2 吸合，最終電動機(jī)啟動并正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

反轉(zhuǎn)控制PLC 梯形圖要求：輸入反轉(zhuǎn)控制信號，按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，將PLC程序中的輸入繼電器常開觸點(diǎn)X1 置1，即常開觸點(diǎn)X1 閉合；輸出結(jié)果，輸出繼電器Y1 線圈得電，同時(shí)自鎖常開觸點(diǎn)Y1 閉合實(shí)現(xiàn)自鎖功能，控制PLC 外接繼電器KA1 線圈得電，外接線路繼電器常開觸點(diǎn)KA1 閉合，接觸器KM1 線圈得電，主線路中的常開主觸點(diǎn)KM1 吸合，最終電動機(jī)啟動并反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

停止信號X2 分別串聯(lián)在正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)PLC 梯形圖中即可。為了避免正反轉(zhuǎn)兩個(gè)交流接觸器同時(shí)得電造成電源相間短路，在設(shè)計(jì)PLC 梯形圖時(shí)，分別加入對方線圈的常閉觸點(diǎn)來進(jìn)行互鎖控制，實(shí)現(xiàn)梯形圖程序間的互鎖控制。在電氣線路中和PLC 梯形圖中分別加入互鎖控制，從而實(shí)現(xiàn)雙重互鎖。

④接線連接調(diào)試

a.對于《電工考證集訓(xùn)》課程，不但要求學(xué)生們掌握理論知識，還需要進(jìn)行實(shí)操操作。

根據(jù)電動機(jī)進(jìn)行PLC 的正反轉(zhuǎn)控制電路，學(xué)生們根據(jù)控制電路圖需要進(jìn)行電器元件布局圖；

b.列出電器元件和規(guī)格清單，根據(jù)所使用的電器元件，要求會進(jìn)行各元器件質(zhì)量檢查，按照設(shè)計(jì)的布局圖進(jìn)行固定安裝器件；

c.根據(jù)控制電路圖進(jìn)行繪制電器元件接線圖，再按照接線圖進(jìn)行一一連線；

d.利用萬用表進(jìn)行通電前檢查和通電后檢查，直至沒有異常；

e.利用已經(jīng)安裝好的三菱PLC 編程軟件GX-Developer 進(jìn)行PLC 梯形圖編制，注意此地方需要選擇與當(dāng)前PLC 型號相同的PLC 類型進(jìn)行編程；

f.將梯形圖程序傳入PLC 主機(jī)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，電動機(jī)能夠正向運(yùn)轉(zhuǎn)，按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，電動機(jī)能夠反向運(yùn)轉(zhuǎn)，按下停止按鈕SB3，電動機(jī)能夠停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

g.實(shí)驗(yàn)完成，進(jìn)行電源斷電，再進(jìn)行拆線整理工作。

h.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫工作，總結(jié)記錄實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的注意事項(xiàng)和發(fā)生的異常情況，以及個(gè)人心得。

三、結(jié)束語

藍(lán)墨云班課在《電工考證集訓(xùn)》課程中的教學(xué)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了線上線下相融合的教學(xué)模式。學(xué)校應(yīng)鼓勵教師們充分利用信息化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)改革，從而激發(fā)教師教改的熱情、學(xué)生們學(xué)習(xí)的熱情，必將給教育領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響，有著廣闊的發(fā)展前景。