主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 電機(jī)裝配與運(yùn)行檢測(cè)技能教學(xué)的實(shí)踐與思考 2021-12-02

電機(jī)裝配與運(yùn)行檢測(cè)技能教學(xué)的實(shí)踐與思考

電機(jī)裝配與運(yùn)行檢測(cè)賽項(xiàng)（各組別）有統(tǒng)一的參賽要求，選手要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)競(jìng)賽時(shí)發(fā)給的工作任務(wù)書，完成電機(jī)的選型與繞組檢測(cè)、線路安裝、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)置、運(yùn)行性能參數(shù)測(cè)量等任務(wù)，并按工作任務(wù)書的要求編寫PLC控制程序和觸摸屏監(jiān)控界面。
該項(xiàng)目的比賽時(shí)間是四個(gè)小時(shí)，在四個(gè)小時(shí)的比賽時(shí)間里，參賽選手要完成這么多的任務(wù)，確實(shí)不容易。每個(gè)選手即使精神飽滿，積極投入，但也都面臨著時(shí)間緊、任務(wù)重的實(shí)際情況。比賽時(shí)爭(zhēng)分奪秒，精心操作自然是不必說的，但是比賽中仍出現(xiàn)選手來不及編程、來不及測(cè)參數(shù)等問題現(xiàn)狀，也因此沒能取到好成績(jī)，無(wú)緣獎(jiǎng)牌。
比賽時(shí)間大家都是一樣的，能讓各電動(dòng)機(jī)按要求運(yùn)轉(zhuǎn)起來是硬道理，每一個(gè)選手比的不僅是技術(shù)水平更是速度和效率。如何在教學(xué)中幫助學(xué)生在每一步操作上提高效率呢？除了從熟悉操作流程，減少誤操作上提高效率，優(yōu)化PLC編程也是提高效率的關(guān)鍵，是一個(gè)值得探討的問題。
為了實(shí)現(xiàn)同一個(gè)任務(wù)由于選用不同的指令和設(shè)計(jì)不同的編程思路可以編寫出來多個(gè)不同的程序，這些程序的繁簡(jiǎn)程度和用時(shí)長(zhǎng)短自然就大不一樣。在YUYDJ-01型技能教學(xué)中，我們進(jìn)行了步進(jìn)電機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的PLC編程的優(yōu)化，以提高編程效率。"電機(jī)的控制"是《電機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程里的內(nèi)容，電氣與自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生在職高二年級(jí)的時(shí)候已經(jīng)學(xué)過。其教學(xué)目標(biāo)是，學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠正確理解電機(jī)的工作過程，并掌握三菱FX3u-32M系列PLC指令及編程，不僅學(xué)過ADDP加法指令、SUBP減法指令、MULP乘法指令；還學(xué)過MOVP數(shù)據(jù)傳送指令、ZRST區(qū)間復(fù)位指令、PLSY：16位連續(xù)執(zhí)行型脈沖輸出指令等。下面例舉兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)優(yōu)化后的編程實(shí)例。

1、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制PLC編程
1.1設(shè)計(jì)要求：
系統(tǒng)有8種速度可以選擇。步進(jìn)電機(jī)在靜止不動(dòng)且KM1不吸合時(shí)為系統(tǒng)處于原點(diǎn)（或稱初始狀態(tài)）。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)KM1吸合、電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)只有再按下速度選擇按鈕電動(dòng)機(jī)才會(huì)根據(jù)所選擇的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。（速度1為90r/min、速度2為120r/min、速度3為150r/min、速度4為180r/min、速度5為210r/min、速度6為240r/min、速度7為270r/min、速度8為300r/min、）。當(dāng)按下停止按鈕KM1釋放電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。再一次按下啟動(dòng)按鈕時(shí)KM1吸合、電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)只有再按下速度選擇按鈕電動(dòng)機(jī)才會(huì)根據(jù)所選擇的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。（可以進(jìn)行循環(huán)）
1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)：
用四則邏輯運(yùn)算指令（加減乘除）編程。并總結(jié)出這種方法編程方法的特點(diǎn)。
1.3實(shí)踐任務(wù)與要求：
根據(jù)設(shè)備工藝要求，制定合理的改造方案；確定輸入、輸出設(shè)備，正確選用PLC；正確計(jì)算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；PLCI/O地址分配，并繪制I/O接線圖；設(shè)計(jì)梯形圖并模擬調(diào)試。
梯形圖工作過程分析:該系統(tǒng)的初始化程序用來設(shè)置初始狀態(tài)和原點(diǎn)位置條件。當(dāng)系統(tǒng)回到S20（系統(tǒng)初始位時(shí)），這時(shí)按下啟動(dòng)按鈕（M101）就執(zhí)行下一步S21，在S21步中交流繼電器KM1吸合，在S21步中按下速度1（這里的速度1就是觸摸屏中的D100，Set-ValueD100是按一下自動(dòng)加一）D100等于1的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)以速度1的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，D100等于2的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)以速度2的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，D100等于3的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)以速度3的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)D100等于9的時(shí)候D100自動(dòng)還回到D100等于1的狀態(tài)。在S2中KM1斷開（復(fù)掉KM1）同時(shí)返回到S20步進(jìn)行循環(huán)。同時(shí)在S21步中按下M102(停止)返回到S20步中。

2、三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制PLC編程
（1）設(shè)計(jì)要求：
系統(tǒng)有8種速度可以選擇。步進(jìn)電機(jī)在靜止不動(dòng)且KM1不吸合時(shí)為系統(tǒng)處于原點(diǎn)（或稱初始狀態(tài)）。速度1（5HZ)、速度2（10HZ)、速度3（15HZ)、速度4（20HZ)、速度5（25HZ)、速度6（30HZ)、速度7（35HZ)、速度8（40HZ)。
當(dāng)按下停止按鈕KM1釋放電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。再一次按下啟動(dòng)按鈕時(shí)KM1吸合、電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)只有再按下速度選擇按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)才會(huì)根據(jù)你選擇的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。（可以進(jìn)行循環(huán)）
（2）設(shè)計(jì)目標(biāo)：
用特殊的運(yùn)算指令(MOV指令）編程，并總結(jié)出這種方法編程方法的特點(diǎn)。
（3）實(shí)踐任務(wù)與要求：
根據(jù)設(shè)備工藝要求，制定合理的改造方案；確定輸入、輸出設(shè)備，正確選用PLC；正確計(jì)算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；PLCI/O地址分配，并繪制I/O接線圖；設(shè)計(jì)梯形圖并模擬調(diào)試。
(4)元件清單、PLCI/O點(diǎn)分配、I/O接線圖、順序功能圖（同上）。
梯形圖工作過程分析:該系統(tǒng)的初始化程序用來設(shè)置初始狀態(tài)和原點(diǎn)位置條件。當(dāng)系統(tǒng)回到S20（系統(tǒng)初始位時(shí)），這時(shí)按下啟動(dòng)按鈕（M101）就執(zhí)行下一步S21，在S21步中交流繼電器KM1吸合（這里的KM1以一種置位的方式運(yùn)行下去），當(dāng)按下按鈕M21時(shí)執(zhí)行到S22步中，在S22中電機(jī)以速度1的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M22時(shí)執(zhí)行到S23步中，在S23中電機(jī)以速度2的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M23時(shí)執(zhí)行到S24步中，在S24中電機(jī)以速度3的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M24時(shí)執(zhí)行到S25步中，在S25中電機(jī)以速度4的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M25時(shí)執(zhí)行到S26步中，在S26中電機(jī)以速度5的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M26時(shí)執(zhí)行到S27步中，在S27中電機(jī)以速度6的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M27時(shí)執(zhí)行到S28步中，在S28中電機(jī)以速度7的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M28時(shí)執(zhí)行到S29步中，在S29中電機(jī)以速度8的形式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)按下按鈕M102時(shí)執(zhí)行到S29步中，在S29中KM1斷開（覆蓋掉KM1）同時(shí)返回到S20步進(jìn)行循環(huán)。
3、教學(xué)效果分析
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)案例的分析結(jié)果如下表格：

從表格中可以看出，選用普通指令編程用時(shí)較長(zhǎng)，內(nèi)容繁瑣，且編完后由于程序太多不易在監(jiān)控狀態(tài)全屏操作，監(jiān)控時(shí)要用鼠標(biāo)來回上下移動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，麻煩又浪費(fèi)時(shí)間。而選用特殊指令編程，從編程步數(shù)、編程用時(shí)上，都得到了大大的縮減了，達(dá)到了優(yōu)化的目的，提高工作效率。從編程程序上看也是簡(jiǎn)單明了，出錯(cuò)率降低，即使出錯(cuò)也容易檢出，編程過程中不需要重復(fù)插入新的行，所用指令大大減少。從程序所配套的觸摸屏上來說，其設(shè)置也比較簡(jiǎn)單，不需要重復(fù)的設(shè)置參數(shù)。因而在今后的技能實(shí)踐中，要取得更好的教學(xué)效果和比賽成績(jī)，優(yōu)化程序，提高編程效率尤為重要。

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