電氣控製與PLC技術的課程建設及原理應用

一、《電氣控製與PLC技術》的核心（xīn）課程
《電氣控製與PLC技術》課（kè）程（chéng）是機（jī）電一體化技術、機械製造（zào）及自動化、電氣自動化技（jì）術專業的核心課程。推進課程（chéng）建設改革，需要教（jiāo）學團隊改變原（yuán）有的傳（chuán）統思維模式，擁有創（chuàng）新的（de）勇氣與信心，砥（dǐ）礪奮進，才能取得實實在在的成果。《電氣控製與PLC技術》課程在改變傳統教學模式的（de）過程中，拓寬（kuān）了教學途徑，取得了（le）階段性教學成果，必將有助於帶動（dòng）其他課程建設的改革與創（chuàng）新。
課程是教育思想、教育目標和教育（yù）內容的主要（yào）載體，集中體現國家意誌和社會主義核心價值觀，是學校教育教學活動的基本依據，直接影響人才培養質量。”《國家職（zhí）業（yè）教育改革（gé）實施方（fāng）案（àn）》提出職業院（yuàn）校應當按照（zhào）“專業設（shè）置（zhì）與產業需（xū）求（qiú）對接、課程（chéng）內容與職業標準對接、教學過程與生產過（guò）程對接”的要求。
PLC課程是高職機電類專業的核心（xīn）課程，屬於職業技能課程，具（jù）有較強的綜（zōng）合性與實踐性，課程的教學通常采用理實一體化的（de）模式。培養學（xué）生善於溝通（tōng）交流、團隊協作、自我學習、勤於思考等職業素養；培養學生的文獻檢索、資料歸納總結能力；培養學生創新思維習慣，促進學生改進工作方式來提高效率、跟蹤技（jì）術發展、主動探究新知識、新技術的應用。
二、典（diǎn）型案例分析（xī）思政融合點
PLC課程采用以機電行業需求（qiú）指導課程項目的工作任務，由項目式課程的具體（tǐ）任務挑選課程學習場景，由課程學（xué）習場景分明（míng）課程（chéng）知識（shí）內容。通過學習取得技能，然後解析知識點，經曆技能的學習曆程（chéng）來（lái）取得合適的知（zhī）識。課程案例思政融合職業崗位能力要求，讓學生在職業實踐活（huó）動的基礎上駕馭知識，提高學（xué）生就業能力。
三、團隊合作精神的電動機正反轉控製案例
采用設（shè）疑提問的方式導入團結合（hé）作思政要點：回（huí）顧大學一年級時同學們（men）在哪些體育競賽（sài）（比如新生籃球杯）或團體項目（比（bǐ）如新生辯論賽、高教社杯全國大學生數學建模競賽）取得成績或經驗總結是什麽？從身（shēn）邊的故事（shì）入手，切入思政融合知識點：團結合作精神（shén）。實際的工程案例中電梯的上升和下（xià）降采（cǎi）用電動（dòng）機的正反轉原理來實現的。電梯（tī）的上升同時不能下降，即正轉時同時不能反轉，正反轉如何（hé）通力協作來吸引學生的注意。為（wéi）了保障設備（bèi）的安全，停止和過載保護輸入信號，一般都使用常閉觸點，任務實施（shī）中給出兩台電動機正反（fǎn）轉的控製電路設計。
1、軟（ruǎn）件仿真分析的工作原理
工作原理：當正轉按鈕按下時，輸入繼電器X0處（chù）於接通（tōng）狀態；當反轉按鈕沒有按下時，輸入繼電器X1的常閉點接通。停止按鈕未按下，輸入繼（jì）電器X3常開點接通；電路未發生過載保護，輸入繼電器（qì）X2常（cháng）開點接（jiē）通，此時電機沒有反轉，則輸出繼電器線圈Y1的常閉點閉合，輸出繼電器的線圈Y0得電，常開點Y0會閉合自鎖，電機（jī）持續（xù）正轉。
軟件（jiàn）仿真：結合按鈕是否（fǒu）按下，軟件模（mó）擬運行時監控運行狀態，灰色表示所（suǒ）在位置觸點或線圈斷開（kāi），藍色部分表示觸點或線圈閉合，培養（yǎng）學生觀察（chá）分（fèn）析的能（néng）力。正轉按鈕按下時通過未按下反轉按（àn）鈕、停止按（àn）鈕及電路未（wèi）過載、電機未反轉共（gòng）同協作完（wán）成電（diàn）機正轉的。讓學生自主通過軟件仿真分析電機反轉控製電路。
2、小組成員團結（jié）合作（zuò）完成實驗
小組成員分工分別（bié）負責接線和采用GXDeveloper軟件編程，負責（zé）接線的同學按照電路原理圖I/0口的分配（pèi），將輸入輸出端口與PLC連接（jiē），然後相（xiàng）互檢查，同時（shí）通（tōng）力合作，針對出現的（de）故障共同分析，增強團隊的協作能力，合作完成實驗。
四、流水燈控（kòng）製設計的創新意識
采用微課視頻的方式導入創新意識思（sī）政要點：在繁華的商務中心霓虹燈五光十色，不同規律的閃爍，你用PLC如何設計不一樣的霓虹燈？將課程聯係實際生活，切入（rù）思政融合知識點：生活中需要不斷（duàn）創（chuàng）新意識，我們的幸福（fú）感就會越來越強。課程任（rèn）務導入4盞流水燈依次每隔一段時間順序點亮，然後循環，任務實施中流水（shuǐ）燈控製設計電路。
1、軟件仿真分析工作原理
工作原理：上電開始或停止按鈕（niǔ）X21按下（xià）時，4盞流水燈全部熄（xī）滅；啟動按鈕X20按下（xià）時，4盞燈（dēng）距離1秒按照次序點亮，產生閃爍的效果。
軟件仿真：軟元件調（diào）試停（tíng）止按鈕按下（xià），觀察4盞燈狀態（tài）；啟動按鈕按下，觀察4盞燈狀態。讓學生自主分析（xī）軟件（jiàn）仿真效果與（yǔ）實際設計（jì）要（yào）求是否符合，並記錄仿真數據。
2、流水（shuǐ）燈創新意識設計
每個小組成員分工分別負責接線和采用GXDeveloper軟件編程，按照自己的想法完成4盞燈閃爍的創新實驗（必（bì）須與原設計要求不同），並能語言描（miáo）述出設計思路和實驗效果，如果（guǒ）不吻（wěn）合，查找故障並總結。
五、8S管理實訓過程精益求精的工匠精神（shén）
8S標準（zhǔn）現場（chǎng）管理貫穿整個實訓過程，清（qīng）理（lǐ）實驗桌不需要的物品，預留實訓現場整潔寬敞空間，便於接線和操作。
以運料小車自動控製程序設計為例，從裝（zhuāng）料到卸料然後返回，精益求精分析確（què）定（dìng）每（měi）一步狀態及狀態轉移條件。運料小車（chē）流程控製係統圖如圖1所示（shì）。
1、工作原理分析（xī）
初（chū）始步S0檢測到物料時，啟（qǐ）動按鈕X3按下，狀態轉移（yí）到S20步；動作為開始裝料，8S裝料時間到後，裝料閘門關閉；狀態轉移到S21步，左行到達卸料處X2後，狀態（tài）轉移到S22步卸料，10S卸料時間到後狀態轉移到S23步，開始向右邊運動，當遇到X1限位開關時，停止（zhǐ）回到最（zuì）初的S0狀態，運料小車停止，反複重複上述（shù）過程。
2、小組成員（yuán）合作完成實驗
每個小組成員（yuán）分工：列I/O端口分配、畫PLC控製設計電路圖、狀態流程控製係統圖繪（huì）製（zhì）、編寫控製程序、下載程序、模擬仿真、連接元件、運行調試，驗證結果。詳細分析運料小車的每個步（bù）驟，動作的分解，力求達到精益求精，在實踐（jiàn）教學過程中培（péi）養工匠精神教（jiāo）育。
六、結語
PLC課程思政案例（lì）教學在我校機（jī）電專業實施以來，學生連續（xù）獲得省級科技創新（xīn）戰略專項資金（“攀登計劃（huá）”專項資金），學生在省廳級技能競賽中（zhōng）獲多項殊（shū）榮。隨（suí）著思政案例的不斷完善，並將其充分地融入到課堂教學中去，潤物細無聲，最終實現培養學生正確的人（rén）生（shēng）觀（guān）、世界觀和價值觀，使其成為既有過硬的技術又有過硬的思想政治素質的專業人才。