電氣自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)裝置的研制與應(yīng)用

鄭 午

（江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006）

電氣自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)裝置的研制與應(yīng)用

鄭 午

（江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006）

本文分析了當(dāng)前電氣自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)裝置的現(xiàn)狀, 從而闡述了設(shè)計(jì)電氣綜合實(shí)訓(xùn)裝置的必要性。本文以就業(yè)為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)了采用集成和分立相結(jié)合結(jié)構(gòu)的電氣自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)裝置，既能滿足電力拖動(dòng)、PLC、變頻器、觸摸屏等單個(gè)模塊的實(shí)訓(xùn)，也能滿足綜合實(shí)訓(xùn)的要求。

電氣自動(dòng)化；實(shí)訓(xùn)裝置；研制

1 建設(shè)的意義

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的該類設(shè)備有以下幾個(gè)方面的不足：（1）功能單一，不能滿足多模塊考核，缺少采集各種信號(hào)的傳感器裝置，設(shè)備組合兼容性較差，價(jià)格高；（2）產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證，售后服務(wù)不及時(shí)，一般三年就要更換；（3）與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備差距較大，過(guò)于模擬性；（4）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)于模塊化，體現(xiàn)不了學(xué)生對(duì)電氣設(shè)備安裝接線和調(diào)試的操作技能水平。

2 設(shè)計(jì)思路

2.1 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

PLC是先進(jìn)的工業(yè)控制器；變頻器作為交流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)和民用生活中；而觸摸屏技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)控制的常用手段。這幾種技術(shù)的結(jié)合體現(xiàn)了技術(shù)的綜合性、現(xiàn)代性和現(xiàn)場(chǎng)性，對(duì)在校生的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和專業(yè)技能訓(xùn)練有及其重要的意義。

PLC主要應(yīng)用在順序控制、運(yùn)動(dòng)控制和過(guò)程控制這三個(gè)方面。順序控制主要是多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)、逆序停止控制，交通信號(hào)燈控制等；運(yùn)動(dòng)控制如三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制；過(guò)程控制如溫度、流量等參數(shù)的檢測(cè)與控制。在設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)裝置時(shí)，應(yīng)具有PLC的這三種控制方式。

圖1 實(shí)訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)框圖

本實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)人力資源和社會(huì)保障部職業(yè)技能鑒定大綱要求，建立在滿足本科學(xué)歷、技能等級(jí)在“維修電工”技師、高級(jí)技師技能實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)之上。本設(shè)備集溫度、濕度、壓力、位移、流量、液位、力、加速度、轉(zhuǎn)矩傳感器、可編程控制器、通信模塊、變頻器、觸摸屏、模擬和數(shù)字實(shí)訓(xùn)對(duì)象、數(shù)控技術(shù)、仿真軟件、組態(tài)軟件、多路交直流電源和對(duì)異步電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)的控制于一體。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容涉及到PLC、變頻器、觸摸屏、電動(dòng)機(jī)、傳感器的使用及各種相關(guān)軟件的使用等，內(nèi)容豐富。

2.2 實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)

根據(jù)高技能人才培養(yǎng)的要求，從突出學(xué)生的動(dòng)手能力和培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能等角度出發(fā)，通過(guò)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、增加綜合型、設(shè)計(jì)型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，盡可能多地給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手的機(jī)會(huì)，仿照工作現(xiàn)場(chǎng)，從而縮短學(xué)生從學(xué)校到企業(yè)的適應(yīng)過(guò)程。所以，本實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)的總體思路是以培養(yǎng)學(xué)生能力為本位，從實(shí)際出發(fā)，做到教學(xué)方便、實(shí)訓(xùn)靈活、經(jīng)濟(jì)適用，以滿足教學(xué)與考證之需求。

為使裝置得到充分利用，考慮到教學(xué)需要，本裝置要能夠滿足PLC、變頻器、觸摸屏、組態(tài)等課程的相關(guān)實(shí)訓(xùn)，也要能夠滿足綜合技能訓(xùn)練的要求。因此，采用集成和分立相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

現(xiàn)將我院2016年6月到2017年6月的收治的66例急性心肌梗死患者作為研究對(duì)象,將其平均分成兩組,觀察組和對(duì)照組分別為33例患者。觀察組有17例男性患者,16例女性患者,年齡在42-76歲之間,平均年齡為(54.6±1.7)歲,其中下壁梗死12例,廣泛前壁梗死7例,前間壁梗死14例;對(duì)照組有19例男性患者,14例女性患者,年齡在39-72歲之間,平均年齡為(48.7±2.1)歲,其中下壁梗死患者16例,廣泛前壁梗死9例,前間壁梗死8例。這其中已經(jīng)排除藥物過(guò)敏患者、有感染類疾病的患者以及心、肝功能不正常的患者。將兩組患者進(jìn)行對(duì)比,無(wú)明顯差異,不具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),可以進(jìn)行比較。

工作臺(tái)上配有兩塊網(wǎng)孔板，一塊用來(lái)安裝繼電、接觸器等低壓電器，另一塊用來(lái)安裝PLC、變頻器、觸摸屏。此外，工作臺(tái)上還配有斷路器、電源插座、電源接線柱、負(fù)載接線柱、電源指示燈等，電動(dòng)機(jī)放置在工作臺(tái)下方，使用安全、方便。

2.3 技術(shù)性能

工作臺(tái)主電路工作電壓380V，PLC控制電路工作電壓AC電壓220V、DC電壓24V。

穩(wěn)壓電源的主要參數(shù)為：AC輸入電壓220V，DC輸出電壓24V，額定輸出電流6A。

工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃，相對(duì)濕度＜85%（25℃）。

裝置容量：＜200V·A。

3 裝置特點(diǎn)

3.1 先進(jìn)性

本實(shí)訓(xùn)裝置包含了電氣控制中涉及的大部分電氣元件，把繼電器控制線路、PLC技術(shù)、變頻技術(shù)、觸摸屏技術(shù)以及常用的傳感器有機(jī)結(jié)合起來(lái)，既可以進(jìn)行繼電器控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，又能利用PLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與PLC對(duì)系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)了電氣技術(shù)的綜合。

3.2 綜合性強(qiáng)

本裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合教學(xué)大綱以及國(guó)家職業(yè)能力“維修電工”技師、高級(jí)技師的要求，可完成相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)和相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)，并且可進(jìn)行技能鑒定考核。

3.3 性價(jià)比高

同類型功能的產(chǎn)品需5萬(wàn)元/套，而自制只需要3萬(wàn)元/套，與同類裝置相比，每套節(jié)省資金2萬(wàn)元。極大地節(jié)約了資金，提高了效益。

3.4 維修方便

由于本裝置中每個(gè)模塊都是獨(dú)立的，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，其它模塊的使用不受影響，只需維修或更換發(fā)生故障的模塊，維修方便。

結(jié)語(yǔ)

本裝置既能進(jìn)行單獨(dú)模塊項(xiàng)目的訓(xùn)練，也能進(jìn)行維修電工綜合項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。目前已在實(shí)驗(yàn)班投入使用，學(xué)生的電氣控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維修以及PLC技術(shù)的應(yīng)用能力都有了較大的提升，專業(yè)設(shè)計(jì)能力加強(qiáng)，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型人才。

[1]許建平, 汪臨偉, 孫遜．電氣控制及PLC技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置的研制與應(yīng)用[J]． 九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,4:27．

[2]韓建兵． 基于PLC的自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]． 河北: 河北科技大學(xué), 2012．

[3]湯光華, 伍禮杰, 隆平, 劉自華． 維修電工綜合實(shí)訓(xùn)、考證裝置的開發(fā)[J]． 湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2008,1(28):22～23．

TM76

A