项目比较教学在变频器课程中的应用.pdf

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1、10．3969／j．iSSI1．1671—489X．2015．12．111项目比较教学在变频器课程中的应用◆郑剑张澧生张华摘要为了让学生掌握变频器通讯控制的基本知识和技能，成熟产品和常见任务；市场占有率不大或技术濒临淘汰的适应变频控制技术的发展趋势，设计开发两个基本教学项目：产品、上市不久的前沿概念产品一般不纳入教学内容。可编程控制器通过串口控制变频器、单片机通过串口控制变频二是要适合课堂教学。有的实际产品或任务可以直接器。在教学过程中采用比较教学法，从硬件电路、参数设置、在课堂上制作、训练，但也有很多并不适

2、合在课堂直接教软件编程、安装调试等方面对两个基本项目进行比较。将基本学，因此需要对实际产品或任务进行处理，“抓住主要矛盾，项目进行拓展，可形成多个拓展项目。教学实践表明，采用项忽略次要矛盾”，设计开发出适合课堂教学和学生学情的目比较教学能取得良好的教学效果，可提高学生的专业综合应典型项目、典型任务。用能力，是变频器应用技术课程的有效教学策略。三是要有可比性。这是在设计教学项目时追求的一个关键词项目教学：比较教学；变频器；串口控制特色，项目与项目之间力求“同中见异，异中见同”，具中图分类号：G712文献标识码：

3、B有可比性。这样在教学过程中可采用比较教学法，使学生文章编号：167卜489X(2015)12一O111～03更好地认识和把握事物的本质。基于上述原则，设计两个具有可比性的教学项目：PLC变频器是工业自动化领域的重要电气设备，随着技术通过串口控制变频器、单片机通过串口控制变频器。的发展和价格的降低，其应用日益广泛。目前高职电气自项目一的教学装置如图1所示，变频器选用西门子动化技术、机电一体化技术、电机与电器(电力电器技术MM420通用型，PLC选用西门子S7—200／CPU226，变频器的方向)等专业均将“变

4、频器应用技术”列为核心课程，培14、l5号端子通过双绞线与PLC通讯口(RS485口)的第3针、养能力主要侧重于变频器的参数设置、外部控制电路的连第8针相连“。为了减轻变频器的干扰，将PLC的接地端接与调试J。变频器的外部控制端子有模拟端、数字端、用一根短而粗的电缆连接到变频器的接地端。为防止信号通讯端三种。前两种是重点和经典教学内容，第三种即反射，工业环境下需要装设终端电阻、偏置电阻，课堂教变频器通讯控制，由于涉及的知识面与技能点较多，一直学环境下为简单起见，可以不用这些电阻，并不影响通讯是教学难点，在以往

5、教学中常常省略不讲或简单介绍一下，效果。为便于课堂教学，控制任务刚开始宜简不宜繁，因让学生知道有这么回事即可。此采用两个按钮远程控制变频器的启动和停止。SB1、SB2在工程与科研实践中深刻体会到，变频器通讯控制是是自复型按钮开关，按下SBI，变频器收到启动命令，输出调速电气传动系统发展的必然趋势。因此，为了让学生适LI应技术的发展趋势，课程教学中不应该回避这一教学难点。L2L3如何将教学难点化难为易，使学生理解并掌握变频器通讯N控制的基本知识和技能?这是一直在思考与探索的问题。在教学实践中，综合变频器、可编程

6、控制器(以下简称PLC)、单片机三门专业课程，设计开发两个基本教学项目，即PLC通过串口控制变频器、单片机通过串口控制变频器。在教学过程中采用比较教学法，将两个项目从硬件电路、参数设置、软件编程、安装调试等方面进行比较，取得较好的教学效果。1教学项目的设计设计教学项目时，主要考虑三点原则。一是要有工程背景。项目教学内容来自工程实际中的图1PLC通过串口控制变频器的硬件电路作者：郑剑，博士研究生，讲师、工程师，湖南机电职业技术学院电气工程学院，湖南大学电气与信息工程学院，研究方向为电气传动系统故障诊断与容错控制

7、，从事电气自动化、机电一体化的教学科研与工程应用工作；张澧生、张华，湖南机电职业技术学院电气工程学院(410151)。2015年6月下第l2期(总第366期)中国教育技术装备—-111--LlI上L3NVCC丽两门子MM420变频器AT89C51单片机uvwl415-3j：I：D图2单片机通过串口控制变频器的硬件电路频率由0Hz斜坡上升至50Hz，电机运行；按下SB2，变频知其所以然”。虽然P2009～P2014的设置值与缺省值基器收到停止命令，输出频率由5OHz斜坡下降至0Hz，电机本相同，也要求学生动手设

8、置一遍，调出参数号，更改设停止。电机铭牌数据为：额定功率6Ow，额定电压380V，定值，回到缺省值，通过这样的操作达到“知其然”的目的。额定电流0．35A，额定频率50Hz，额定转速1440r／min。为了“知其所以然”，需要结合软件编程来理解。项目二的教学装置如图2所示，变频器侧的主电路与软件编程西门子变频器所采用的通用串行接口协议图1相同，控制电路中用单片机替代PLC，选用AT89C51。(简称