电力拖动自动控制线路原理“智能教学”的探索
Abstract： The course of Electric Drive is a very important one in the major of electrical automation and Applied Electronics in higher vocational colleges. That the knowledge of this course is good or bad can directly influence the training of basic skills of maintenance electrician. A traditional teaching mode which makes theory secede from practice has been applied in teaching principle of control circuit， so it has had little effects and students can not understand it well and test and evaluation are not be well put into effect. Intelligent teaching can not only stimulate students' interest in learning and help them understand memory， but combine the teaching， learning， practice effectively as a whole so as to get good teaching effect. Taking a case study of the teaching of "double interlocking positive inversion control circuit"， this paper will systematically expound the principles of the implementation of intelligent teaching， program flow， hardware selection and connection， the state input and the preparation of SCM program.
Key words： line principle；action step；logical decision；intelligent teaching demonstration board；teaching， learning and practicing trinity
中图分类号：G712.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）11-0182-03
0 引言
在传统的教学实践中，数字电路、单片机与电力拖动课程知识没有很大的关联。近几年，随着高职院校对教研教改，项目性教学的不断深入，智能化教学新概念通过教学实践已具备一定的基础。由顺序控制程序设计的分界线划分到根据依次通，全通后，依次断原则，确定辅助继电器个数，再经数字电路的卡诺图化简成简单的控制电路过程中使我们得到启示，通过项目将数字电路、单片机与电力拖动教学取得联系。掌握数字电路及单片机，成了我们专业任课老师最关心、重视和值得研究、探讨的课题。本人从事多年数字电路、单片机教学，突破传统，对电力拖动自动控制线路原理采用智能化教学，取得了良好的教学效果。下面以“双重联锁正反转控制线路”的教学为例，讲述电拖智能化教学的实施过程。
1 双重联锁正反转控制线路
在电力拖动课程中，为了克服接触器联锁正反转控制线路和按钮联锁正反转控制线路的不足，在按钮联锁的基础上，又增加了接触器联锁，构成了按钮、接触器双重联锁正反转控制线路。实施的器件改造图和控制流程图如图1、图2。
传统的教学方法，上课流程普遍是教师先对着电路图讲解，但大多数学生是一脸惘然，教师再讲授一遍，他们仍然半知半解，即使学生把书本上的原理背诵完，但实践接线时还是一团糟，不是接错就是接漏，很难试车成功。考核时，学生也不过是默写文字而已。结果表明，学生对电路的原理没有真正理解。怎样教得活，让课堂生气勃勃？怎样让学生不是被动地接受，而是通过理解思维来记忆？当我们开发出单片控制的电工智能接线电板后用在实训课和考证训练的实际操作上收到可喜的成绩。以前学生要接一个下午才接好的电路，用我们的智能电板仅需15分钟就可接完。因为智能电板加入了模拟接线、仿真考试、故障诊断模块，全为单片机控制，以智能化的渐进式教学理念促使学生更快地理解电路原理。其次由于单片机程序已定死电工接线规范，当学员在模拟接线模块训练时，一旦不按电工规范接线时，报警指示灯会闪烁提示。在电工上岗证培训方面，以前因实验室工位限制一期只能培训50人的实训室，现用这设备可以培训150人，培训效率高出三倍，目前该设备已获得了实用新型专利，专利号是201520203608.4。 2 原理分析与设计思路
该控制电路原理的要点是：当线圈通电时，常闭触头先断开，常开触头随后闭合。而线圈断电时，常开触头首先恢复断开，随后常闭触头恢复闭合。无论是正转还是反转，关键是能够区分两种触头在改变工作状态时动作的先后顺序，应用单片机技术可以对这种逻辑的判断和顺序的控制。
我们按照控制线路原理，为每个触头设定一个初始状态，常开为1，常闭为0。上电后，设每一触头状态的改变为一动作步序，并将每一触头的状态组合成一个8位的动作步值（采用16进制表示），通过单片机对各触头状态进行循环扫描，对比实际步值与理论步值，相同则操作正确，显示OK；不同则操作错误，显示Err。如此循环判断，直至操作结束。
程序流程图如图3。
3 硬件接线与输入状态
智能化教学通过“智能教学示教板”实现。教学“智能教学示教板”制作过程，智能面板画上双重联锁正反转控制线路图，在控制线路对应的按钮和触头符号位置开孔安装开关（或按钮）和LED实物，各开关（或按钮）分别并行连接到单片机的P1口和P3口，接好单片机外围电路，最后连接电源。操作时通过拨动开关改变状态输入单片机（低电平有效，相应LED亮），单片机经过逻辑判断，若操作正确，OK灯亮，否则Err灯亮报错，复位后再操作再判断。
操作过程可以先按SB1电机正转，再按SB2切换到反转，亦可先按SB2再按SB1，电机从反转到正转。电路动作步序表如表1。
4 智能化教学的实施
①理论课：控制线路原理的讲解时，“智能教学示教板”作示教，将触头连贯动作逐一分解，不但能激发学生学习兴趣，而且能帮助学生理解控制线路原理。
②实践课：理解原理后学生再进行实物接线，既节约接线时间耗材成本，又提高了接线成功率，大大提高了学生们的学习兴趣。每位同都可尝试按动作顺序拨动“智能教学示教板”开关，“智能教学示教板”自动判断操作正确与否。根据学生的好胜心理，他们会不断尝试，直到最后正确操作完成。
③考核：直接让学生根据控制线路原理动作顺序拨动开关，“智能教学示教板”判断操作正确与否，直观反映学生对知识的掌握情况。
5 结语
通过将《数字电路》、《单片机》整合后的项目化教学应用到《电力拖动》实践教学当中去，《电力拖动》教学中采用“智能教学”，这是笔者在教学模式上的一种尝试和探索，它最大的突破在于教、学、练三位一体，运用于整个教学过程，能收到事半功倍的效果。在高职院校，高职电气自动化及应用电子专业的学生学好电力拖动课程极为重要，面对当前工业自动化生产的高速发展，培养新一代的机电专业技术人才，这是社会的需要，时代的召唤。作为专业任课教师应紧跟时代的步伐，要有高度的责任感和事业性，把爱岗敬业作为行动的准则，把培养学生掌握专业技能作为大事来抓，一丝不苟，决不放松。为社会培养出一专多能的高素质专业技术人才，这是教师最大的心愿，也是人生奋斗的目标。
