基于PLC的液压传动综合性设计性实验开发及研究

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液压传动是机械 专业的- 门重 要的专业基次 ，基于课程 的应用性 很强，实验课程就 显得非常 重要 ↑年 来随着我 刑学改革 的不断推进 和课程 建设的不断 更新 ，学校在 强化液压传动理论教学的同时更加注 重实验教学 的质量 。实验教学作 为课堂教 学的补 充，通过 实验室 使学生更 好地理解 液压传动的 基本理论 ，培养学生 的实 际动 手能 力和创 新能 力。但 就 目前我 校液压传 动实验 教学 的内容和 方法来说 ，能让 学生进行设计和创新的机会较少，因此 ，需要对本课 程的实验教学 方法 和内容作-些调整和创新，提出综合性 、设计性实验的思路 。

1 液压传动实验教学现状实验教 学的 目的是 配合 理论 教学 ，使学生在实验过程中巩固课堂上所学的理论并有所深悟。但传统的液压 传动实验 中，由于种种 原因通常是 教师演 示 ，学生 被动的根据实验指导书的内容进行常规的验证性实验 ，教学效果-般 。在实验中我们发现传统的液 压实验具有 以下缺 点 ：(1)液 压 回路和实验内容固定 、功能单- ；(2)采用按钮控制或继 电器控制 ，实验数据手工处理 ，实验数据精度不高，(3)学生自主设计的机会少，创新 性差等 。

2综合性 设计性实验为 改变我校 液压传动 实验教学的这些不足，液压传动实验室中引进了多种包含PLC的液压拼装实 验台 。新 型实验台的液压系统采用多种控 制方式(按钮 控制 ，继 电器控制 ，PLC控制 )，实验过程包括从系统设计、元件组装到控制编程 、性能实现等全过程 。要 想利用新型实 验台达 到提高教学 质量 ，培 养学生独立 思考和 动手实践能 力的目的 ，必须在实验教 学方 法和考核方 式上做革新 ，开设综合性 、设计性实验 。综 合性实验力求使机械专业的学生在掌握液压传动基 本理论的 同时 ，熟练掌 握PLC控 制技术在 液压 系统 中的作用 ，对学生进行 综合训练 。设计性 实验 是对学生独立思考 、发现问题 、解决问题 和探索 创新 能力进行训练 ，要求学生根据实验任务要求和实验条件 自行设计实验内容 ，包括提出实验方案，选择实验仪 器，确定实验内容和 方法 ，实现 实验内容 ，分析实验结果 的全过程 -展综合性设计性 实验必须改变以往教师演示 、学生模仿 ”的教学方式，学生不再按 照实验指导书-步- 步地做 ，而是根 据教师 下发的实验任务 书选择 综合性 实验任务 。在 了解实验任务 的 目的和要求 后 ，学生 自行 查 阅资料理解 -些 课 程 中没有 讲述 的原 理性 知识，设计并逐步完成实验内容 。通过液压传动和PLC控 制技 术这 两 门课程 的交 叉融合 ，在新型 实验台上 开设综合性 设计性的液压系统 实验 ，不仅 能够提高 实验 教学质量，还可以培养学生的动手能力 ，给学生提供更多的创新 机会 。

综 合性 设计性 实验的实施过程参 照课程设计的 过程 ，由教师给每个 学生下发不同的实验 任务书 ，学生可以利 用液压传动实验 室和 机 电控 制 实验室 的 相关 实验 器材 ，根据 实验任 务书的要 求完成实验 的全过程 。具 体的 实施 过程 可以 总结 如下 ：第-，根据 实验 任务书确定实验方案 。学生可以根据给定的实验 目的和要求设计实验方案，根据液 压传 动fIlPLC控制技 术课 程及其它相关理论 的综合知识 ，设计 出具 有综合性实验 目的的实验方案。第二，提交方案设计说明书 。方案设 计说 明书 中不仅 要包括实验的 目的和意义 、所选择 的实验 器材 ，还要包括详细 的实验 内容 ，即绘制 出相应的 电气控制 原 理 图和液 压传 动 系统 原理图，并设计 出电路搭 接和回路搭 接实验的详细步骤。所提交的实验方案必须经实验老师的审核后方可开始实验 。第三 ，模拟和实验 。因实验过 程 中涉及到PLC控制程序编写 ，为避 免 由于程 序错误造成 液压控制系统硬件 的损坏 ，在实验过程 中首先要进行的是运 用$7-200软件进 行编程 和模拟 ，在模拟过 程中发现 错误及时调 整 ，程 序模拟正确后 方可搭 接液压控制 和传动 系统 。

选择合适 的液压 元件和 电气控 制元件 ，根据设计的系统原理 图搭接液 压系统的液压回路和控 制 电路 。通 电之前 须经实验 老师检查，以免 因电路连接错误 而烧坏 电气元件。第 四 ，编 写实验报告。在完成 某-液压控制系统的 回路和 电气控 制设计 、系统组装、系统调试和结果分析后，学生要编 写这- 综合性实验 的实验 报告 ，格式参考 课程设计的说 明书。

4 综合性设计性实验的效果分析通过综 合性设计性 实验 使得学生的动手实践能 力和 理论 创新能 力都有 了很大的提高，并加强 了多课程体系的融 合。首先 ，提高 了学生 查阅资料 的能力 。在 实验的设计和准备阶段 ，学生需要查阅大量 的资料 ，通过借助多种工具 查阅国内外最新 的科技文献 ，提高 了学生 主动学 习的能 力和查找资料的能 力。针对 所查阅的资料 进行 系统的分析和研究 ，不仅学有所用 ，更拓宽 了学生的知识面。其次 ，提高 了学生主动学习和自主实验的能力。学生在拿到实验任务书之后就要确定实验方案，设计实验内容。实验形 式和 内容 不受约束 ，学生 可以大胆设想 ，充分发挥专业所长 和个人想象力 ，对制定 的实验 方案 进行反复推敲 ，对编制的程序 严格模拟 ，在实验过程 中发 现错误及时修正 ，直至达到实验 目的和要求。在整个实验过 程中，教师只起到监督和检查的作用 ，完全 依靠 学生 的 自觉 性和 主 动学 习的态度 ，充分锻 炼 了学 生 自主实 验的能 力 。再次，提 高了学生科学研 究的能 力。综合性 设计性实验要求学生 自己动手完成实验 中的各个环节 ，并能对 自己的 实验 结果进行分析 ，很好地 展现了学 生的想象 力、观察 力 、创新思维、独立思考和逻辑 判断能力 ，这些正是当前研究型人才所必须具备的素养 。

最后 ，提高 了学生创新的能 力。传统的实验教学过程中，学生大多是依据实验指导书中的方法和步骤按部 就班地做 ，缺乏思考和 创新的机会 。而现 在采用综合性设 计性实验 教学模式 ，给了学生充分 的思考 和想象的空 间，更有助于学生创新思维的形成 。

学 生与学生之 间，学 生与教师之 间可 以随时 进行交流 和讨论 ，及时解决实验过程 中遇 到的难题 ，将学生的学 习形式 由被动改为主动，不仅锻炼了学生的创新能力，更让学生 充分体会 到了学习研究的乐趣和学有所用的成就 感。

5结论通过改 进后的综 合性 设计性 实验 ，不仅让学 生 自己设计实验 回路 ，还让学生 动手搭建回路控制 系统 ，使原有被动 、按部就班的 看”实验变成学 生主动设计 、解决现实 问题 与实践环节结 合的 做 ”实验 。通 过多学科 的综合运用 ，有效地 将液压传动 和PLC控制技 术的理论知识与实践结合了起来 。新实验项 目的开发 ，有利于提高学生学习的兴趣及积极性 ，激发学生思考 问题 、分析 问题 、解决问题的能力 ，为社会培养 出所需要 的学科 交叉的综 合型人才 ，可以更好的 满足社会发展的需要 。