V—ELEQ軟件在機床電氣控制技術教學中的應用

張青　王波　林桂潮

【摘 要】《機床電氣控制技術》是機械設計制造及其自動化專業的一門重要的專業選修課程，但由于課程理論性強，內容較為抽象，機械類學生自動化方向基礎知識相對薄弱等問題，導致學生學習興趣不高，本文提出以V-ELEQ仿真軟件來輔助教學，并分別以理論教學和實踐教學為例介紹了軟件的在課程教學中的應用。實踐表明，該軟件的使用大大提高了學生的學習興趣，提高了教學效果。

【關鍵詞】V-ELEQ；教學；機床電氣控制技術

中圖分類號： TM921.5 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）17-0014-002

The Application of V-eleq Software in the Teaching of Electric Control of Machine Tool

ZHANG qing WANG Bo LIN Gui-chao

（College of Mechanical and Automotive Engineering，Chuzhou University，Chuzhou Anhui 239000，China）

【Abstract】"Machine electrical control technology" is an important professional elective course in mechanical design and manufacturing and its automation.However，due to the strong theoretical content and the abstractness of the course， the basic knowledge of mechanical students 'direction is relatively weak，which leads to students' interest in learning Is not high，this paper proposed to V-ELEQ simulation software to assist teaching，and respectively to theoretical teaching and practical teaching as an example to introduce the software in the course of teaching applications.Practice shows that the use of the software greatly improve the students' interest in learning and improve the teaching effect.

【Key words】V-ELEQ；Teaching；Electric control technology of machine tool

《機床電氣控制術》課程在機械設計制造及其自動化專業人才培養方案中，作為專業選修課程出現，主要是從教學角度出發，兼顧實際工程應用，使學生掌握機床電氣控制技術、PLC的原理和應用、電力拖動直流和交流調速技術等內容，從而培養學生有關機床電氣控制知識的工程實踐能力和創新設計能力，是機械類學生掌握機電一體化知識的重要支撐課程。然而，課程中的機床電氣控制技術是機械類學生需要掌握的重要內容，在傳統教學設計中，采用板書和PPT形式進行該部分理論知識的教學，對于電氣基礎較弱的機械類學生來說，理解較困難，而高校常用的理論與實踐的教學方法，通過電氣控制實驗可以加深學生對理論知識的理解，但電氣控制實驗中采用380V交流電源，存在一定危險性。因此，本文通過引進V-ELEQ仿真軟件，針對課程中較難理解的電氣技術知識進行輔助教學，介紹了V-ELEQ軟件在《機床電氣控制技術》教學應用。

1 V-ELEQ軟件簡介

V-ELEQ軟件是一款圖形化的操作簡易的控制仿真軟件，包括氣壓、油壓、電氣、PLC和其他自動化設備的系統控制仿真[1]。

V-ELEQ軟件在電氣控制系統的建模及仿真分析中具有強大的功能和優點[2]：（1）建模方便，軟件包含了常用的低壓電器的二維和三維模型，學生只需簡單拖拽操作即可完成建模。（2）軟件集成了強大的動態仿真功能，學生可形象看到二維和三維線路仿真狀況。

2 V-ELEQ在《機床電氣控制技術》教學中的應用實例

2.1 理論教學應用實例

圖1 采用接觸器的直接起動控制電路的電氣原理圖

圖2 采用接觸器的直接起動控制電路的電氣設備接線圖

接觸器是一種可頻繁地接通和分斷較大負載電路的控制電器。從輸入輸出能量關系看，它是一種功率放大器。對于機床電氣控制技術來說，接觸器是一種典型的電磁繼電器，其結構和工作原理具有一定的代表性。

教學中，首先利用PPT動畫講授接觸器的結構、工作原理、圖形符號和文字符號，然后通過接觸器實物加深接觸器結構的理解，最后利用V-ELEQ軟件進行接觸器在電氣控制線路中的工作過程進行說明（圖1、圖2），從而進一步加深學生對接觸器工作原理、圖形文字符號的理解，由于軟件強大的動態仿真技術，激發學生的學習興趣。

2.2 實踐教學應用實例

圖3 星-三角減壓起動控制電路的電氣原理圖

圖4 星-三角減壓起動控制電路的電氣設備接線圖

《機床電氣控制技術》是一門應用性較強的課程，課程中涉及到大量課程實驗教學來加深課程理論知識的理解。但是由于（1）低壓電器涉及到的電源為380V或者220V存在一定的安全隱患；（2）學校教學資源有限，無法滿足每個學生一套實驗設備；（3）低壓設備屬于易損品，對于初次涉及到電氣控制的學生來說，實驗過程中很容易損壞實驗設備，因此采用V-ELEQ仿真軟件進行實驗教學可以克服上述問題。

電動機星-三角變換減壓起動控制電路是《機床電氣控制技術》課程中的重難點。但是由于電路中涉及到的低壓電器類型較多、內容綜合性強，很多學生理解較困難。傳統實驗教學中由于設備資源有限，安全性考慮，該部分實驗開出率較低，學生對該部分知識掌握情況較差。

采用V-ELEQ軟件輔助教學后，星-三角減壓起動控制實驗非常方便的實施。如圖3和圖4所示，首先教師對提前繪制完成的該電路進行仿真，并講解電路的工作原理，學生理解；然后學生自主繪制電路，充分發揮學生的自主創新設計能力，并進一步理解電路原理；最后教師對學生所繪制的電路進行檢查并提問，對所學的知識進一步提升。后續在此仿真的基礎上，有相應資源條件的學?？蛇M一步安排學生對此實驗進行實物實驗，從而使得學生徹底掌握所學知識。

實踐結果表明：學生在仿真實驗過程中能夠親自體驗設計過程，培養學生綜合應用所學知識的能力，增強學生的工程意識，學生普遍學習積極性較高，學習效果較好。

3 結束語

為了提高機械類學生學習《機床電氣控制技術》的興趣，把V-ELEQ仿真軟件引進到課程教學中，對于理論課程，可隨時隨地的利用軟件仿真理論知識的工作過程，豐富課堂內容，大大提高了理論課堂的學習氣氛；對于實踐課程，可以實時安全的進行試驗，克服了實物實驗危險性大、操作不便、資源浪費等問題。實踐表明：該軟件的引用大大提高了學生課程知識的學習興趣，提高了教學效果。

【參考文獻】

[1]汪先兵.V-ELEQ仿真軟件在電氣控制技術與PLC教學改革中的應用[J].考試周刊，2013（97）：8-9.[2017-08-31].

[2]湯仁彪.V-ELEQ在電氣控制線路中的應用[J].機電工程技術，2010，39（11）：56-58+103+144.[2017-08-31].endprint