主頁 > 新聞動態 > 電機裝配與運行檢測技能教學的實踐與思考 2021-12-02

電機裝配與運行檢測技能教學的實踐與思考

電機裝配與運行檢測賽項（各組別）有統一的參賽要求，選手要在規定時間內，根據競賽時發給的工作任務書，完成電機的選型與繞組檢測、線路安裝、驅動器參數的設置、運行性能參數測量等任務，并按工作任務書的要求編寫PLC控制程序和觸摸屏監控界面。
該項目的比賽時間是四個小時，在四個小時的比賽時間里，參賽選手要完成這么多的任務，確實不容易。每個選手即使精神飽滿，積極投入，但也都面臨著時間緊、任務重的實際情況。比賽時爭分奪秒，精心操作自然是不必說的，但是比賽中仍出現選手來不及編程、來不及測參數等問題現狀，也因此沒能取到好成績，無緣獎牌。
比賽時間大家都是一樣的，能讓各電動機按要求運轉起來是硬道理，每一個選手比的不僅是技術水平更是速度和效率。如何在教學中幫助學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，優化PLC編程也是提高效率的關鍵，是一個值得探討的問題。
為了實現同一個任務由于選用不同的指令和設計不同的編程思路可以編寫出來多個不同的程序，這些程序的繁簡程度和用時長短自然就大不一樣。在YUYDJ-01型技能教學中，我們進行了步進電機和三相異步電動機轉速控制的PLC編程的優化，以提高編程效率。"電機的控制"是《電機技術與應用》課程里的內容，電氣與自動化專業的學生在職高二年級的時候已經學過。其教學目標是，學生通過學習能夠正確理解電機的工作過程，并掌握三菱FX3u-32M系列PLC指令及編程，不僅學過ADDP加法指令、SUBP減法指令、MULP乘法指令；還學過MOVP數據傳送指令、ZRST區間復位指令、PLSY：16位連續執行型脈沖輸出指令等。下面例舉兩臺電動機優化后的編程實例。

1、步進電機的轉速控制PLC編程
1.1設計要求：
系統有8種速度可以選擇。步進電機在靜止不動且KM1不吸合時為系統處于原點（或稱初始狀態）。當按下啟動按鈕時KM1吸合、電動機不轉只有再按下速度選擇按鈕電動機才會根據所選擇的速度轉動。（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、）。當按下停止按鈕KM1釋放電動機停止轉動。再一次按下啟動按鈕時KM1吸合、電動機不轉只有再按下速度選擇按鈕電動機才會根據所選擇的速度轉動。（可以進行循環）
1.2設計目標：
用四則邏輯運算指令（加減乘除）編程。并總結出這種方法編程方法的特點。
1.3實踐任務與要求：
根據設備工藝要求，制定合理的改造方案；確定輸入、輸出設備，正確選用PLC；正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；PLCI/O地址分配，并繪制I/O接線圖；設計梯形圖并模擬調試。
梯形圖工作過程分析:該系統的初始化程序用來設置初始狀態和原點位置條件。當系統回到S20（系統初始位時），這時按下啟動按鈕（M101）就執行下一步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是按一下自動加一）D100等于1的時候步進電機以速度1的方式轉動，D100等于2的時候步進電機以速度2的方式轉動，D100等于3的時候步進電機以速度3的方式轉動，當D100等于9的時候D100自動還回到D100等于1的狀態。在S2中KM1斷開（復掉KM1）同時返回到S20步進行循環。同時在S21步中按下M102(停止)返回到S20步中。

2、三相異步電動機轉速控制PLC編程
（1）設計要求：
系統有8種速度可以選擇。步進電機在靜止不動且KM1不吸合時為系統處于原點（或稱初始狀態）。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)。
當按下停止按鈕KM1釋放電動機停止轉動。再一次按下啟動按鈕時KM1吸合、電動機不轉只有再按下速度選擇按鈕時電動機才會根據你選擇的速度轉動。（可以進行循環）
（2）設計目標：
用特殊的運算指令(MOV指令）編程，并總結出這種方法編程方法的特點。
（3）實踐任務與要求：
根據設備工藝要求，制定合理的改造方案；確定輸入、輸出設備，正確選用PLC；正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；PLCI/O地址分配，并繪制I/O接線圖；設計梯形圖并模擬調試。
(4)元件清單、PLCI/O點分配、I/O接線圖、順序功能圖（同上）。
梯形圖工作過程分析:該系統的初始化程序用來設置初始狀態和原點位置條件。當系統回到S20（系統初始位時），這時按下啟動按鈕（M101）就執行下一步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行下去），當按下按鈕M21時執行到S22步中，在S22中電機以速度1的形式轉動。當按下按鈕M22時執行到S23步中，在S23中電機以速度2的形式轉動。當按下按鈕M23時執行到S24步中，在S24中電機以速度3的形式轉動。當按下按鈕M24時執行到S25步中，在S25中電機以速度4的形式轉動。當按下按鈕M25時執行到S26步中，在S26中電機以速度5的形式轉動。當按下按鈕M26時執行到S27步中，在S27中電機以速度6的形式轉動。當按下按鈕M27時執行到S28步中，在S28中電機以速度7的形式轉動。當按下按鈕M28時執行到S29步中，在S29中電機以速度8的形式轉動。當按下按鈕M102時執行到S29步中，在S29中KM1斷開（覆蓋掉KM1）同時返回到S20步進行循環。
3、教學效果分析
步進電動機和三相異步電動機的兩個案例的分析結果如下表格：

從表格中可以看出，選用普通指令編程用時較長，內容繁瑣，且編完后由于程序太多不易在監控狀態全屏操作，監控時要用鼠標來回上下移動進行監控，麻煩又浪費時間。而選用特殊指令編程，從編程步數、編程用時上，都得到了大大的縮減了，達到了優化的目的，提高工作效率。從編程程序上看也是簡單明了，出錯率降低，即使出錯也容易檢出，編程過程中不需要重復插入新的行，所用指令大大減少。從程序所配套的觸摸屏上來說，其設置也比較簡單，不需要重復的設置參數。因而在今后的技能實踐中，要取得更好的教學效果和比賽成績，優化程序，提高編程效率尤為重要。

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