5. Cấu trúc của luận văn
2.1.8. Cơ sở vật chất cho hoạt động đào tạo
Là một trường đào tạo nghề, Trường Cao đẳng nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội đã xây dựng một khối lượng cơ sở vật chất đủ để phục vụ đào tạo nghề
Hiện trạng cơ sở vật chất: - Tổng diện tích mặt bằng 7.4 ha
- Số phòng học lý thuyết: 28 phòng: Số phòng học dùng chung cho các nghề: 28 phịng (diện tích các phịng đều đảm bảo >50m2/ phòng).
- Số phòng, xưởng thực hành, thí nghiệm: 72 phịng với tổng diện tích là 10.541m2
- Số phòng ký túc xá: 90 phòng (đảm bảo đủ điều kiện cho HSSV ở với số lượng 720 sinh viên)
- Trung tâm y tế thư viện: với tổng diện tích 1.100m2 - Nhà ăn 2 tầng với tổng diện tích là 1.244m2
- Nhà Hiệu bộ, Hội trường, Nhà thể chất: với tổng diện tích hơn 6.000m2 - Các khu văn phòng đảm bảo điều kiện làm việc theo nhu cầu và chiến lược phát triển của nhà trường, cơ sở hạ tầng thơng thống, hiện đại được kết nối công nghệ truyền thông và thông tin. Hệ thống mạng internet khơng dây phủ kín tồn trường, miễn phí phục vụ cho nhu cầu học tập, nghiên cứu.
- Hệ thống phịng học chun mơn được xây dựng đồng bộ, hệ thống chiếu sáng và làm mát ổn định.
- Thư viện thiết kế hiện đại, nhiều đầu sách; được đầu tư phát triển thành thư viện điện tử, phục vụ nhu cầu nghiên cứu, học tập của GV và HS.
34
2.2.1. Vị trí, tính chất và điều kiện thực hiện của mô đun "PLC cơ bản"
- Vị trí:
+ Mơđun được bố trí dạy cuối chương trình sau khi học xong các mơn chun mơn như điện tử công suất, Kỹ thuật xung – số, Vi xử lý....
- Tính chất:
+ Đây là mơ đun đầu tiên sinh viên nâng cao kỹ năng nghề.
+ Là mô-đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc. - Về kiến thức:
+ Trình bày được các khái niệm về điều khiển lập trình chính xác theo nội dung đã học
+ Trình bày được cấu trúc và phương thức hoạt động của các lệnh cơ bản
- Về kỹ năng:
+ Thực hiện lập trình các bài tập ứng dụng dùng PLC đạt các yêu cầu về kỹ thuật và công nghệ
+ Kết nối mạch điện theo yêu cầu công nghệ
- Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an tồn vệ sinh công nghiệp
2.2.2. Nội dung của mô đun "PLC cơ bản"
Bảng 2. 2: : Nội dung tổng quát và phân phối thời gian mô đun PLC cơ bản
S ố TT
Thời gian (giờ)
Tên các bài trong mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập Kiểm tra
1 Bài 1: Đại cương về điều khiển lập trình
4 4 0
2 Bài 2: Cấu trúc và phương thức hoạt động của một PLC
11 3 7 1
3 Bài 3: Kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi 11 3 7 1 4 Bài 4: Các phép toán nhị phân của PLC 27 7 18 2 5 Bài 5: Các phép toán số 10 3 6 1
35 của PLC 6 Bài 6: Bộ xử lý tín hiệu Analog 27 8 18 1 7 Bài 7: Các bài tập ứng dụng trong điều khiển động cơ
30 10 18 2
Cộng 120 38 74 8
(*Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành và được tính bằng giờ thực hành.)
[Chương trình khung Cao đẳng nghề Điện tử cơng nghiệp - Phịng Đào tạo, NCKH trường CĐN Việt Nam -Hàn Quốc thành phố Hà Nội].
Nội dung chi tiết mô đun PLC cơ bản
Bà 1: Đạ c ơn về đ ều khiển lập trình Thời gian 4 giờ
* Mục tiêu của bài
Phát biểu được khái niệm về điều khiển lập trình theo nội dung đã học So sánh ưu nhược điểm của điều khiển lập trình với các hình thưc điều khiển khác theo nội dung đã học.
Trình bày được các ứng dụng của PLC trong thực tế theo nội dung đã học. Rèn luyện tính tư duy, tác phong cơng nghiệp
1.1. Tổng quan về điều khiển
1.2. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình 1.3. So sánh PLC với các hình thức điều khiển khác 1.4. Các ứng dụng của PLC trong thực tế
Bài 2: Cấu t úc và ph ơn thức hoạt động của một PLC
Thời gian : 11 giờ
* Mục tiêu của bài
- Phát biểu được cấu trúc của một PLC theo nội dung đã học. - Trình bày được các thiết bị điều khiển lập trình PLC
- Trình bày được cấu trúc bộ nhớ PLC theo nội dung đã học - Thực hiện xử lý chương trình đúng theo nội dung đã học.
- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp 2.1. Cấu trúc của một PLC
36 2.3. Địa chỉ các ngõ vào/ ra ` 2.4. Cấu trúc bộ nhớ của PLC
2.5. Xử lý chương trình
Bài 3: Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi
Thời gian: 11 giờ
1.Mục tiêu của bài
Trình bày được cách kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi
Kiểm tra nối dây bằng phần mềm chính xác theo nội dung đã học
Thực hiện cài đặt phần mềm đạt các yêu cầu kỹ thuật
Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp 2.Nội dung bài:
3.1. Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi 3.2. Kiểm tra việc nối dây bằng phần mềm
3.3. Cài đặt và sử dụng phần mềm lập trình cho PLC
Bài 4: Các phép toán nhị phân của PLC Thời gian: 27 giờ
*Mục tiêu của bài
Trình bày được các liên kết logic theo nội dung đã học. Trình bày được các lệnh ghi /xóa theo nội dung đã học
Trình bày được nguyên lý làm việc của Timer, Counter theo nội dung đã học
Thực hiện các phép toán nhị phân trên PLC đạt yêu cầu kỹ thuật Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh công nghiệp 4.1. Các liên kết logic
4.2. Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm 4.3. Timer
4.4. Counter
4.5. Các bài tập ứng dụng
Bài 5: Các phép toán số của PLC Thời gian:10 giờ
*Mục tiêu của bài
- Trình bày được nguyên lý hoạt động các phép toán số của PLC theo nội dung đã học.
37
- Kiểm tra, xử lý chức năng toán số của PLC đạt yêu cầu kỹ thuật. - Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh công nghiệp 5.1. Chức năng truyền dẫn
5.2. Chức năng so sánh 5.3. Chức năng dịch chuyển 5.4. Chức năng chuyển đổi 5.5. Chức năng toán học
Bài 6: Xử lý tín hiệu analog Thời gian: 27 giờ
Trình bày được nguyên lý hoạt động đặc tính và phạm vi ứng dụng các bộ đếm theo nội dung đã học
- Kiểm tra, sửa chữa các kết nối hoặc chương trình xử lý đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp 6.1. Tín hiệu Analog
6.2. Biểu diễn các giá trị Analog 6.3. Kết nối các ngõ vào/ra Analog 6.4. Hiệu chỉnh tín hiệu Analog
6.5.Giới thiệu mô đun Analog của PLC
Bài 7: Các bài tập ứng dụn t on đ ều khiển độn cơ
Thời gian: 30 giờ *Mục tiêu của bài
- Viết được chương trình cho các bài tốn ứng dụng cụ thể
- Kiểm tra, sửa chữa được các lỗi chương trình thơng dụng một cách hồn chỉnh Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
- Kết nối với các modun hoặc thiết bị ngoại vi chuẩn xác, đảm bảo an toàn cho Thiết bị
- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp 7.1. Giới thiệu
7.2. Cách kết nối dây 7.3. Bài tập ứng dụng
7.4.Mạch khởi động động cơ 7.5.Mạch đổi chiều quay 7.6.Mạch điều khiển tốc độ 7.7.Mạch mở máy sao/ tam giác
2.2.3. Những trọng tâm cần chú ý:
38
Chương trình được sử dụng để đào tạo trình độ cao đẳng nghề cho sinh viên nghề chuyên ngành điện tử công nghiệp và các chuyên viên lập trình dây chuyền sản xuất
b. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập mô đun: + Đối với giáo viên, giảng viên:
Giáo viên trước khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng bài học chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học để đảm bảo chất lượng giảng dạy;
Khi giảng dạy, cần giúp người học hiểu chính xác bản chất của các cơng cụ hỗ trợ, thực hiện các thao tác của từng kỹ năng chính xác, nhận thức đầy đủ vai trị, vị trí từng bài học;
Các nội dung lý thuyết liên quan đến thao tác thực hành trên mơ hình nên phân tích, giải thích rõ ràng và chuẩn xác;
Để giúp người học nắm vững những kiến thức cơ bản cần thiết sau mỗi bài cần giao bài tập đến từng người học. Các bài tập chỉ cần ở mức độ đơn giản, trung bình phù hợp với phần lý thuyết đã học, kiểm tra đánh giá và công bố kết quả công khai;
Tăng cường sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học, trình diễn mẫu để tăng hiệu quả dạy học.
+ Đối với người học:
Tích cực luyện tập theo các mơ hình, rèn luyện kỹ năng lập trình và sử dụng phần mềm, vận hành mơ hình theo sự hướng dẫn của giáo viên.
c. Những trọng tâm cần chú ý:
- Tổng quan về phần mềm PLC, cấu trúc chương trình lập trình PLC - Lập trình trên phần mềm
- Xuất chương trình xuống mơ hình
2.3. Bài Lựa chọn các nghiên cứu t ng hợp về đạo đức kỹ thuật thích hợp cho tích hợp thơng qua dạy học mô đun PLC
Nhà nghiên cứu đã tiến hành đọc chi tiết hệ thống cơ sở dữ liệu của NSPE về các trường hợp đạo đức kỹ thuật. Cơ sở dữ liệu của NSPE về các trường hợp đạo đức kĩ thuật được biên tập trong đường link dưới đây:
https://www.nspe.org/resources/ethics/ethics-resources/board-ethical- review-cases
Các trường hợp đạo đức phù hợp với từng bài học trong mơn đun PLC có thể lựa chọn bao gồm:
39
Thực hiện xây dựng bài giảng mô đun "PLC cơ bản" Điện tử công nghiệp theo hướng tiếp cận mơ hình ảo ứng dụng phần mềm PLC MELSOFT GX works2
Trên cơ sở phát triển và kế thừa các kết quả đã được công nhận của các cơng trình nghiên cứu về ứng dụng thực tiễn trong sản xuất khi giảng dạy mô đun PLC cơ bản của các tác giả trước; cùng với sự phát triển của kỹ thuật sản xuất để xây dựng bài giảng mô đun PLC cơ bản theo tiếp cận tích hợp đạo đức kỹ thuật, tác giả thiết kế minh họa một bài giảng tích hợp đạo đức kỹ thuật, sử dụng phần mềm PLC MELSOFT GX works2 để viết chương trình điều khiển, áp dụng một trường hợp đạo đức kỹ thuật trong bộ tiêu chuẩn của NSPE.
2.3.1. Giới thiệu về phần mềm Phần mềm PLC MELSOFT GX works2
Dưới đây là một số hình ảnh phương tiện, trang thiết bị phục vụ dạy và học mô đun PLC cơ bản nghề Điện tử công nghiệp
Hình 2. 1: Bộ thực hành PLC
40 Tổng quan về PLC MELSOFT GX works2
1. MELSOFT GXworks2: Một tập hợp các chức năng thường xuyên sử
dụng được đưa ra ngồi giao diện. MELSOFT GX works2 có thể được đặt ở trên hoặc dưới;
Hình 2.3. Thanh cơng cụ phần mềm PLC
2. Tab: Nhóm các công cụ điều khiển, các công cụ điều khiển được sắp xếp theo một quy trình làm việc từ đơn giản đến phức tạp từ trái qua phải;
Hình 2.4. Giao diện thanh cơng cụ hiển thị các tap
3. Standard:
Hình 2.4. Giao diện thanh cơng cụ chuẩn
4. Program comon
Hình 2.5. Giao diện thanh cơng cụ chuẩn
5. Navigation: Tạo cấu hình phần cụ mơ phỏng
Hình 2.6. Giao diện thanh cơng cụ cấu trúc phần cứng
6. Docking window/ Switch project data
Hình 2.7. Giao diện thanh công cụ tạo khối
7. Intelligent function module
Hình 2.8. Giao diện thanh cơng cụ tiếp điểm
41
Hình 2.9. Giao diện màn hình lập trình
2.3.2. Bài tập ứng dụng
Mạch khởi động động cơ
Hình 2.10. Mạch động lực
2.4. Tích hợp đạo đức kĩ thuật trong vào thiết kế dạy học ( áo án) mô đun PLC
2.4.1. Giáo án
GIÁO ÁN SỐ: 16 Thời gian thực hiện: 120 phút - Lớp CĐT1K4 Tên bài học trước: Các phép toán số của PLC Thực hiện ngày … tháng ..... năm 2021
BÀI 2.5. MẠCH KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ MỤC TIÊU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Viêt được chương trình điều khiển khởi động động cơ
- Dowload được chương trình, vận hành khởi động động cơ trên mơ hình theo đúng trình tự yêu cầu kỹ thuật
- Rèn luyện tính chính xác, cẩn thận, đảm bảo an tồn lao động và vệ sinh cơng nghiệp trong q trình luyện tập..
ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC
- Bảng trình tự thực hiện; - Máy tính;
42 - Máy chiếu Projector,
- Thiết bị - dụng cụ nghề điện tử cơng nghiệp
HÌNH THỨC TỔ CHỨC DẠY HỌC
- Giới thiệu chủ đề: tập trung. - Giải quyết vấn đề:
+ Lý thuyết, hướng dẫn kỹ năng: tập trung. + Thực hành: cá nhân.
- Kết thúc vấn đề: tập trung.
I . ỔN ĐỊNH LỚP HỌC Thời gian: 01’
Kiểm tra sĩ số lớp: ....................................................................................... . - Số học sinh vắng: ............... Có lý do: ................. Không lý do: ............. Kiểm tra thẻ và bảo hộ lao động............................................................. Nội dung nhắc nhở:
+ Thái độ học tập của lớp, Tác phong
II. THỰC HIỆN BÀI HỌC
T TT NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 1 1 Dẫn nhập: - Ứng dụng lập trình PLC đối với khởi động động cơ - Liên hệ bài học trước và nêu ứng dụng của lập trình điều khiển PLC - Dẫn dắt vào bài học - Lắng nghe - Hiểu vấn đề cần giải quyết 01‘ 2 2 H ớng dẫn an đầu;
1. Bài tập ứng dụng - Chiếu bài tập ứng dụng
- Nêu yêu cầu lập trình điều khiển động co2
- Quan sát - Ghi nhớ
- Ghi nhớ yêu cầu của bài tập lập trình
02’
2.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ
- Đưa ra vật tư, thiết bị
Quan sát, ghi nhớ 01’ 3. Trình tự thực hiện - Chiếu và giải thích
trình tự thực hiện
43 4. Dạng sai hỏng
- Bài tập nghiên trường hợp đạo đức kĩ thuật: Trường hợp 18-5 trong kho dữ liệu của NSPE https://www.nspe.org/r esources/ethics/ethics- resources/board- ethical-review- cases/public-health- and-safety-boiler- valves - Đưa ra dạng sai hỏng - Chia nhóm lớp để thảo luận về quy tắc NSPE.
Giao nhiệm vụ nghiên cứu trường hợp đạo đức kĩ thuật
Hướng dẫn tra cứu bộ quy tắc đạo đức kĩ thuật của NSPE ( GV dịch một số tiêu chuẩn có sẵn trong bài học) Tổ chức báo cáo nhóm Quan sát, ghi nhớ Thảo luận về bộ quy tắc đạo đức kĩ thuật của NSPE Các nhóm tiến hành phân tích trường hợp đạo đức.
Thảo luận về quy tắc đạo đức được sử dụng trong trường hợp
Đại diện nhóm báo cáo trước lớp học về cách giải quyết trường hợp. Tập thể lớp tranh luận, chia sẻ. 45’ 5. Thao tác mẫu
Gọi học sinh làm sau khi thao tác mẫu
- Làm mẫu chậm và giải thích lập trình PLC khởi động động cơ bằng phần mềm... - Quan sát, uốn nắn Quan sát, ghi nhớ - Làm bài.
-Sửa các lỗi theo hướng dẫn của giáo viên 12’ 22’ 6. Phân cơng vị trí luyện tập - Phát phiếu luyện tập - Thơng báo vị rí - Nhận phiếu luyện tập - Ghi nhớ vị trí luyện tập 01’
44 luyện tập 3 3 H ớng dẫn th ng xuyên - Học sinh luyện tập - Uốn nắn học sinh trong khi lập trình, Download chương trình sang phần cứng - Làm mẫu lại nếu cần
- Luyện tập theo