時間：2022-08-24 22:52:36
序論：在您撰寫電氣控制論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在加速過程中，要看選定的嚙齒是否進(jìn)入到預(yù)定的嚙齒相咬合。如果選定的嚙齒沒有咬合，那么就要進(jìn)行電動機(jī)作業(yè)，然后把嚙齒放到適應(yīng)的地方，這樣就對齒輪正常咬合提供基本的保證。零部件的加工中，要注意的是電動機(jī)的主軸啟動后，隨后工作臺再參與到作業(yè)中，這樣做的目的是保障設(shè)備的安全性。
2、PLC的選擇和硬件電路設(shè)計
PLC的設(shè)計中，是采取日本三菱的40mr型的可編程控制器，這樣先進(jìn)的控制器，才既能滿足銑床電氣的控制要求，又能滿足其故障辨析的需求。40mr的輸入口有二十四個，輸出口十六個，共計四十個I/O端口。采用輸入輸出一體化的組件構(gòu)成，是此控制器的一大亮點(diǎn)。這樣不但裝配工作和調(diào)控實驗工作非常便利，輸入的反應(yīng)速度也大大的提高，而且還可以進(jìn)行I/O端口的擴(kuò)展。
2.1輸入輸出端口
開關(guān)量是以銑床升降臺電氣控制的需求為依據(jù)的，總共有十九個開關(guān)，是供給PLC檢測的輸入信號，而十四個輸出信號，也是由PLC進(jìn)行輸出。
2.2控制器具有良好的控制功能
我們以PLC的I/O分配為依據(jù)，可以得知控制對象的特征和需求。進(jìn)而用PLC的輸入和輸出接口連接相對應(yīng)的電氣設(shè)備，這樣不但達(dá)到控制的目的，還能夠檢測設(shè)備故障。具體的I/O分配在表一中可以體現(xiàn)出來，當(dāng)然在I/O端口的地址分配完畢后，才可以進(jìn)行PLC硬件的設(shè)計。
3、IIAX的控制軟件設(shè)計
PLC控制軟件的設(shè)計依據(jù)銑床控制的需求來進(jìn)行設(shè)計。在系統(tǒng)設(shè)計PLC軟件的思路中，為了讓程序開發(fā)環(huán)境更加簡單易設(shè)計，應(yīng)用了兩個輔的繼電器來完成。編程過程中采納互鎖功能的設(shè)計理念，是為了讓系統(tǒng)的安全系數(shù)大大提高。當(dāng)然在互鎖的過程中，還分別對Y002、Y003進(jìn)行串聯(lián)，這樣設(shè)計的目的是在常閉觸點(diǎn)的同時，對KM2、KM3的保護(hù)做的更加完美。這樣的一連串設(shè)計，實現(xiàn)了整個銑床控制系統(tǒng)的有效組合，可靠性大大提高。編程中，各個控制方式是以獨(dú)立的方式來完成的，這樣就保證了在銑床控制系統(tǒng)中，工作方式的進(jìn)行可以很好的用開關(guān)量來實現(xiàn)，這樣就讓程序構(gòu)成一目了然，提高了編程的便利性。
4、故障的診斷設(shè)計
運(yùn)用PLC本身具有的運(yùn)算和邏輯的功能是故障診斷的基礎(chǔ)，這樣的運(yùn)算和邏輯功能就是在銑床運(yùn)行過程中，把整個過程中不同狀態(tài)下的作業(yè)狀況與所儲存的正確狀態(tài)進(jìn)行對比。如果發(fā)現(xiàn)不相符時，就必須要做出檢測，在允許的范圍內(nèi)，就不予報警；如果超過所規(guī)定的范圍，就要進(jìn)行警報處理。在被控設(shè)備工作的正常運(yùn)作中，無論是系統(tǒng)的輸入輸出信號，還是繼電器內(nèi)部的信號，都存在著一定的邏輯關(guān)系，這樣才能夠保證機(jī)器的有序進(jìn)行。當(dāng)硬件運(yùn)行過程中，左右開關(guān)同時閉合，警報響起，然后再由工作人員查找開關(guān)中要修理的零部件。這樣就通過邏輯運(yùn)算的功能完成了其他的如接觸器、電機(jī)的警報處理。
5、結(jié)語
1泡沫系統(tǒng)
泡沫成分如圖1所示，泡沫系統(tǒng)流體原理如圖2所示。泡沫由泡沫原液、水和空氣3部分組成。在泡沫系統(tǒng)運(yùn)行中，操作手通過改變泡沫各成分的比例來滿足不同土質(zhì)的改良需求，以達(dá)到最佳的改良效果。泡沫系統(tǒng)由泡沫原液泵、泡沫混合液泵、泡沫原液箱、泡沫混合液箱、泡沫水管路、泡沫混合液管路、空氣管路、泡沫發(fā)生器和電氣系統(tǒng)等部件組成。泡沫電氣系統(tǒng)包括電氣硬件和軟件，系統(tǒng)主要包括控制元件、電控執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PLC控制部分和上位機(jī)。其中，電控執(zhí)行機(jī)構(gòu)是泡沫各管路的動力來源；PLC控制部分是整個系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，可為設(shè)備提供必要的連鎖與警示；上位機(jī)是操作手的操作平臺，負(fù)責(zé)將操作手的各種操作指令傳達(dá)給PLC，并將PLC采集到的信息反饋給操作手作為操作依據(jù)。
2電氣硬件系統(tǒng)設(shè)計
2．1泡沫系統(tǒng)的供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)泡沫系統(tǒng)采用三相380VAC電源進(jìn)行供電，電源的分配如圖3所示。設(shè)備利用控制變壓器將部分380VAC變?yōu)?20VAC，供接觸器、溫控器和散熱風(fēng)扇使用。泡沫原液泵和泡沫混合液泵的功率分別為075kW和3kW，為了精確控制泡沫原液和混合液的流量，2種泵均采用變頻器控制。設(shè)備選用了西門子6SE6440－2UD21－1AA1380V－11kW和6SE6440－2UD24－0BA1380V－4kW2種變頻器。泡沫原液泵和混合液泵選用變頻電機(jī)，電機(jī)風(fēng)扇獨(dú)立供電，由GV2M06C進(jìn)行短路及過載保護(hù)，直流接觸器LP1K0910BD控制其通斷?；旌弦簲嚢杵饔?臺075kW的三相電機(jī)直接驅(qū)動，由電機(jī)斷路器GV2－M07C進(jìn)行短路和過載保護(hù)，接觸器LC1－D09M7C控制其通斷。泡沫混合液經(jīng)過攪拌器的攪拌后混合將更加均勻，發(fā)泡效果將更加理想。三相動力線同時給控制線路供電，使用DRT－960－24將三相電源轉(zhuǎn)換為24V直流電，為PLC、傳感器、電磁閥等的控制提供電力來源。
2.2泡沫系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計根據(jù)泡沫系統(tǒng)的控制特點(diǎn)和盾構(gòu)機(jī)的PLC網(wǎng)絡(luò)要求，系統(tǒng)采用三菱PLCQ02U進(jìn)行本地的數(shù)據(jù)采集、邏輯運(yùn)算以及數(shù)據(jù)輸出，采用三菱H網(wǎng)絡(luò)與盾構(gòu)機(jī)其他PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與泡沫系統(tǒng)上位機(jī)進(jìn)行信息交換。在進(jìn)行PLC硬件配置時，各功能模塊可以根據(jù)用戶習(xí)慣任意搭配順序，使其應(yīng)用更加靈活方便［4－5］。系統(tǒng)采用了1塊16點(diǎn)的數(shù)字量輸入模塊、1塊16點(diǎn)的數(shù)字量輸出模塊、1塊8通道的模擬量輸入模塊和1塊4通道的模擬量輸出模塊作為本地控制柜的輸入輸出模塊［6］。數(shù)字量輸入模塊主要用于采集斷路器和變頻器的反饋信息，數(shù)字量輸出模塊主要用于控制接觸器和中間繼電器，模擬量輸入模塊用來采集傳感器的反饋信號，模擬量輸出模塊用來控制變頻器的運(yùn)行頻率，進(jìn)而實現(xiàn)對螺桿泵的調(diào)試。系統(tǒng)選用以太網(wǎng)模塊QJ71E71－100同上位機(jī)通訊，選用H網(wǎng)模塊QJ71BR11跟盾構(gòu)機(jī)其他PLC通訊。
2.3泡沫系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計本系統(tǒng)上位機(jī)選用研祥工業(yè)電腦PPC－1561，在工業(yè)電腦上安裝三菱OPC軟件［7］，從而實現(xiàn)工業(yè)電腦與PLC的數(shù)據(jù)交換。上位機(jī)操作界面分為泡沫控制和泡沫參數(shù)設(shè)置2個操作區(qū)域。泡沫控制區(qū)域可選擇需要操作的泡沫管路及控制方式，同時，控制泡沫系統(tǒng)的啟動和停止。泡沫參數(shù)設(shè)置區(qū)域可對泡沫運(yùn)行時的各控制參數(shù)（如泡沫原液比、發(fā)泡率等）進(jìn)行設(shè)置。上位機(jī)設(shè)有報警界面，當(dāng)泡沫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，該界面可顯示出相應(yīng)的故障信息，方便操作司機(jī)進(jìn)行故障排除。
3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.1泡沫系統(tǒng)控制流程泡沫系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提是建立在斷路器及變頻器正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上。當(dāng)泡沫系統(tǒng)各硬件一切正常后，首先進(jìn)行泡沫各系統(tǒng)公用參數(shù)的設(shè)置，然后選擇控制方式并設(shè)置與控制方式相匹配的控制參數(shù)，最后選擇需要注入的泡沫管路并按下啟動按鈕。泡沫系統(tǒng)分為手動控制、半自動控制和自動控制3種控制方式。手動控制就是操作手可以根據(jù)需要對各管路的泡沫混合液流量和空氣流量進(jìn)行自主調(diào)節(jié)。半自動控制是泡沫系統(tǒng)運(yùn)行后，PLC根據(jù)各路設(shè)定的泡沫混合液流量和發(fā)泡比控制泡沫系統(tǒng)的注入。自動控制在掘進(jìn)時才能運(yùn)行，PLC根據(jù)推進(jìn)速度自動控制泡沫系統(tǒng)的注入。泡沫系統(tǒng)開始運(yùn)行時，PLC首先檢測泡沫混合液箱的液位開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)低液位報警時，泡沫水管氣動閥打開且泡沫原液泵運(yùn)行。在泡沫水管路上安裝流量計，PLC根據(jù)水的流量和上位機(jī)設(shè)置值進(jìn)行泡沫原液流量計算，然后通過控制泡沫原液泵的變頻器進(jìn)而控制泡沫原液流量，使泡沫混合液按設(shè)定的混合比進(jìn)行混合。在泡沫原液泵運(yùn)行的同時，位于泡沫混合液箱的攪拌器開始工作，將泡沫混合液充分?jǐn)嚢?。?dāng)混合液箱高液位開關(guān)動作時，泡沫原液泵停止且泡沫水管氣動閥關(guān)閉，同時PLC開始計時，5min后泡沫混合液箱攪拌器停止工作。當(dāng)泡沫混合液箱液位正常且泡沫注入開始按鈕被按下后，泡沫混合液泵運(yùn)行，同時空氣管路的電動調(diào)節(jié)閥也開始工作。PLC根據(jù)不同的控制模式計算泡沫混合液的流量值，然后對泡沫混合液變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制泡沫混合液的流量；與此同時，PLC將空氣流量的檢測值和計算值進(jìn)行比較，進(jìn)而控制電動調(diào)節(jié)閥的打開和關(guān)閉。在電動調(diào)節(jié)閥的運(yùn)算控制中引用PID控制，從而得到更加穩(wěn)定的空氣流量。在泡沫混合液管路中安裝壓力傳感器，當(dāng)壓力檢測值高于設(shè)定值時，泡沫系統(tǒng)停止工作且進(jìn)行系統(tǒng)報警，操作手根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)處理。
3.2程序設(shè)計程序設(shè)計采用梯形圖設(shè)計，利用三菱GXDeveloper軟件進(jìn)行PLC編程。梯形圖編程簡單明了，具有良好的可讀性和可維護(hù)性。梯形圖的編程設(shè)計入門簡單，對操作人員進(jìn)行簡單培訓(xùn)即可進(jìn)行常規(guī)操作，方便操作人員對系統(tǒng)故障的診斷和排除［8－10］。在程序設(shè)計中，利用工業(yè)電腦采集到的啟停信號及相關(guān)的控制選擇信息配合控制回路中反饋的安全信號做出條件判斷。當(dāng)滿足運(yùn)行條件時，給出正常的運(yùn)行提示，同時進(jìn)行泡沫注入的控制輸出；當(dāng)不滿足運(yùn)行條件時，將無法進(jìn)行泡沫注入操作，同時報警程序運(yùn)行，并在工業(yè)電腦上給出故障提示，故障清除后報警信息才能消失。滿足運(yùn)行條件后，PLC首先采集工業(yè)電腦輸入的控制信息，利用不同模式下泡沫系統(tǒng)的計算公式計算泡沫各成分的流量值；然后，通過調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率調(diào)節(jié)泡沫原液泵及泡沫混合液泵的流量，達(dá)到泡沫各成分精確控制的目的。為了更好地調(diào)節(jié)泡沫系統(tǒng)，在泡沫各管路中設(shè)置流量計，實時監(jiān)控泡沫各成分流量值，并將流量反饋信號與其流量計算值進(jìn)行比較，實時校驗，進(jìn)一步提高泡沫系統(tǒng)的控制精度。
3.3故障處理對系統(tǒng)運(yùn)行過程中檢測到的故障進(jìn)行收集，故障報警檢修人員可以直觀地通過報警信號對故障進(jìn)行處理。
課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的核心，課程標(biāo)準(zhǔn)是課程的靈魂［2］，是編選教材、組織教學(xué)、評價課程教學(xué)質(zhì)量和進(jìn)行教學(xué)管理的主要依據(jù)，是加強(qiáng)課程建設(shè)，實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。課程標(biāo)準(zhǔn)是教學(xué)大綱的繼承和發(fā)展，二者都是規(guī)范教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，是根據(jù)人才培養(yǎng)方案制訂的，是人才培養(yǎng)實施過程的體現(xiàn)?！皺C(jī)電產(chǎn)品電氣控制”課程標(biāo)準(zhǔn)以學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)技能形成為重點(diǎn)來確定課程的教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，一是體現(xiàn)職業(yè)性原則，參照職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)編寫，充分體現(xiàn)職業(yè)性和崗位性要求；二是突出能力原則，以能力分析為基礎(chǔ)設(shè)計課程，以能力培養(yǎng)為中心組織教學(xué)、以能力形成為目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，建立工學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向的有效教學(xué)模式，以企業(yè)認(rèn)可的能力指標(biāo)體系評價學(xué)習(xí)成果；三是可學(xué)習(xí)性原則，“以學(xué)生為本”，突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生已有的知識和能力為依據(jù)，以學(xué)生的現(xiàn)有經(jīng)驗為起點(diǎn)，以學(xué)生的生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)，滿足學(xué)生的興趣與需求?！皺C(jī)電產(chǎn)品電氣控制”課程標(biāo)準(zhǔn)涵蓋電氣控制和PLC兩大類共八個項目。電氣控制包括送料小車電氣控制線路運(yùn)行維護(hù)、C650－2車床電氣控制線路運(yùn)行維護(hù)、Z3040B鉆床電氣控制線路運(yùn)行維護(hù)、X62W銑床電氣控制線路運(yùn)行維護(hù)等四個項目；PLC包括多種液體自動混合裝置的PLC控制設(shè)計、十字路通燈控制、呼叫送料小車控制、PLC在C650－2車床電氣控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用等四個項目，每個項目由若干個人任務(wù)組成。
二、與實訓(xùn)設(shè)備相一致的教材建設(shè)
“機(jī)電產(chǎn)品電氣控制”課程采用自編教材。教材的編寫緊密結(jié)合實現(xiàn)技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)，從內(nèi)容選材、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、實訓(xùn)配套等方面突出高職教育的特點(diǎn)，突出應(yīng)用能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，擺脫理論分析長而深的模式，增加并充實應(yīng)用實例的內(nèi)容，對職業(yè)崗位所需知識和能力結(jié)構(gòu)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計安排。在知識的實用性、綜合性上多下功夫，理論聯(lián)系實際，加強(qiáng)操作與實訓(xùn)，把學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)融匯于教材之中，并貫穿始終［3］。在內(nèi)容組織上，以符合教學(xué)要求的工作過程為基礎(chǔ)，由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合，層層遞進(jìn)，將職業(yè)崗位所需的理論知識系統(tǒng)的串在一起，教材內(nèi)容基本涵蓋了基本電氣控制規(guī)律、機(jī)床電氣控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)的組成。由淺入深，由易到難，每個部分都有實踐訓(xùn)練，指導(dǎo)學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)、提高效率，動手能力能夠得到逐步提高。在教材編排上，打破以往教材先理論后實踐的編寫模式，以典型工作任務(wù)和任務(wù)的完整性及為主線，以提高職業(yè)能力為線索，理論知識夠用為度編排教材內(nèi)容。教材共有與《課程標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容相一致的八個學(xué)習(xí)項目，根據(jù)項目理論知識要求，將項目分解成各個子任務(wù)，每個子任務(wù)都有自己獨(dú)立的知識點(diǎn)和訓(xùn)練內(nèi)容，完成了子任務(wù)的學(xué)習(xí)，也就完成了整個項目的學(xué)習(xí)，并能使知識融會貫通。編寫教材時充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”“教中學(xué)，學(xué)中做”的職業(yè)教育理念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生直接經(jīng)驗形式掌握融于各項實踐行動中的知識和技能，以學(xué)生能力培養(yǎng)為本位。
三、教學(xué)方法的改革
樹立以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。學(xué)習(xí)不僅是為了獲取技術(shù)，還需要在獲取技術(shù)的活動中，培養(yǎng)學(xué)生的方法能力、社會能力，使學(xué)生不僅要有技術(shù)適應(yīng)能力，更重要的是有能力對社會、經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)的態(tài)度，參與設(shè)計和創(chuàng)造未來的技術(shù)和勞動世界，因此在教學(xué)過程中注重強(qiáng)調(diào)教師對學(xué)生引導(dǎo)的行為。針對不同的教學(xué)實施環(huán)節(jié)，我們選用了不同的教學(xué)模式。1．教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式是一邊進(jìn)行知識講解和操作示范，一邊讓學(xué)生進(jìn)行課程同步訓(xùn)練，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。將知識點(diǎn)溶解到任務(wù)的實現(xiàn)中，完成學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，能循序漸進(jìn)地使學(xué)生最大限度地掌握知識。教、學(xué)、做三者融合，“教”為指導(dǎo)，“學(xué)”為過程，“做”為中心。學(xué)生在學(xué)了以后立即實施，實施完畢再進(jìn)行總結(jié)，加強(qiáng)了對理論知識的掌握程度，鞏固了知識在腦海中的印象。教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式有利于學(xué)生利用教學(xué)軟件、仿真軟件等課程資源解決課程疑問，提高學(xué)習(xí)主動性。2．項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動化教學(xué)模式項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動化教學(xué)模式是在校內(nèi)維修電工實訓(xùn)室、機(jī)床電氣實訓(xùn)室及PLC實訓(xùn)室完成。圍繞“控制線路的設(shè)計、安裝、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)”這一學(xué)習(xí)情境，把工作過程分成了8個項目，采取項目引導(dǎo)任務(wù)驅(qū)動，一步一臺階引導(dǎo)學(xué)生自主完成基本電氣控制線路、機(jī)床電氣、PLC綜合技能實訓(xùn)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)過程。在完成職業(yè)活動的學(xué)習(xí)過程中，也逐步訓(xùn)練和培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)的工作方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)了學(xué)生具有良好的職業(yè)道德、團(tuán)隊協(xié)作能力與溝通能力和較強(qiáng)的工作責(zé)任心。教學(xué)過程貫徹“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的原則，從教師指導(dǎo)學(xué)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師的指導(dǎo)作用逐步減弱，學(xué)生的主體作用逐步加強(qiáng)［4］。3．基于網(wǎng)絡(luò)資源的自主學(xué)習(xí)這種方法突破了時空的限制，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將學(xué)習(xí)延伸到課堂之外。我們將課程教學(xué)課件、實訓(xùn)課件和PLC編程軟件與仿真軟件掛接到課程網(wǎng)站。很多時候，學(xué)生在課堂實踐中并不能通過一兩次的模仿操作就可以理解操作要領(lǐng)和知識點(diǎn)的，少數(shù)學(xué)生不能獨(dú)立及時完成一次完整的操作任務(wù)。因此，反復(fù)練習(xí)是提高理解和掌握技能的重要手段。
四、評價體系的改革
實踐考核更注重學(xué)生的工作過程、職業(yè)素養(yǎng)，而非結(jié)果。同時，把學(xué)生的平時操行納入考核的范圍，對平時表現(xiàn)突出的優(yōu)秀學(xué)生，給予加分；紀(jì)律及學(xué)習(xí)態(tài)度不好的，酌情減分。采取以過程考核為主的多元化考核方式的各部分考核所占的比例如下：職業(yè)素質(zhì)考核方法：沿縱向以項目為單元，逐項考核。即在學(xué)生完成每個項目的工作任務(wù)和實操訓(xùn)練之后，對學(xué)生完成該項目的工作任務(wù)過程中的能力給予評價和認(rèn)定。當(dāng)本課程全部項目的工作任務(wù)和實操訓(xùn)練完成后，將各項目考核成績累加。橫向重點(diǎn)考核學(xué)生能力發(fā)展的漸進(jìn)過程，即隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容的擴(kuò)展，評價學(xué)生完成工作任務(wù)的質(zhì)量、合作能力及個人素質(zhì)等，將縱向和橫向的考核成績按比例綜合，即為學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的最終成績。
五、結(jié)束語
“機(jī)電理實一體化”教學(xué)模式中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和電工考核知識點(diǎn)將項目劃分為三大模塊的內(nèi)容：模塊一為常用低壓電器的識別和檢修。要求學(xué)生能正確識別常用的幾種低壓電器：熔斷器、開關(guān)、交流接觸器、熱繼電器，熟知分類、功能、基本結(jié)構(gòu)、工作原理，熟記圖形符號和文字符號。模塊二為電動機(jī)典型控制線路的安裝，此模塊是整個教學(xué)過程的重點(diǎn)，具體教學(xué)內(nèi)容和課時安排如表1所示。模塊三為常用機(jī)床電氣控制電路的分析。主要內(nèi)容包括CA6140型車床電氣控制電路的分析及檢修；M7120磨床電氣控制電路的分析及檢修；Z3040搖臂鉆床的分析與檢修；X62W型臥式銑床電氣控制電路的分析及檢修；T68臥式鏜床電氣控制電路的分析及檢修。
2.分組實施
任務(wù)布置下去之后，下面就是組織學(xué)生分小組，每個小組分3~4人。分小組的時候，考慮到學(xué)生的層次不同，要求按照動手能力的強(qiáng)弱合理分配?？紤]到原來的實驗環(huán)節(jié)中，學(xué)生依賴心理比較強(qiáng)，等老師示范之后再動手，主動性不高，效果也不好。這次在《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》實踐教學(xué)過程中采用了一些新辦法，事實證明學(xué)生的積極主動性得到了很大的提高，整個教學(xué)環(huán)節(jié)中洋溢著求知好學(xué)的氣氛。師生共同發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，收獲頗豐。具體的實施過程就是首先打破過去的“組長化”，不再固定哪個學(xué)生講解、匯報，人人都有可能是組長。這樣的話，學(xué)生就不會再抱著等靠的心理，因為每個人都可能被抽到，所以每個人都會認(rèn)真地對待理論課和實踐課，學(xué)習(xí)的積極性顯著提高。在給學(xué)生布置任務(wù)的時候，要培養(yǎng)他們獨(dú)立思考問題，用實踐去驗證理論的好習(xí)慣。通過實踐，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)每次項目在實施過程中都會出現(xiàn)一些問題，在不斷的發(fā)現(xiàn)問題過程中，學(xué)生積累了很多解決問題的經(jīng)驗，將理論知識點(diǎn)也掌握得更加牢固。由于每次都能將所學(xué)知識實用化，學(xué)生的積極性也得到了提高。
3.教師隊伍一體化
“理實一體化”教學(xué)模式對教師隊伍的建設(shè)提出了更高的要求。要實施一體化教學(xué)，要求教師不但具有扎實的理論基礎(chǔ)，更要有嫻熟的實踐技能，豐富的現(xiàn)場解決問題的能力。我系的專業(yè)教師95%以上都取得了雙師證，50%以上的教師有過企業(yè)頂崗鍛煉的經(jīng)歷。同時為了加強(qiáng)教師素質(zhì)，系里積極與企業(yè)建立聯(lián)系，聘請專業(yè)技術(shù)人員來學(xué)校實訓(xùn)中心輔導(dǎo)，將積累的大量實踐經(jīng)驗傳授給教師，真正做到教師隊伍的理實一體化。
4.項目考核
如圖1所示，高壓啟備變控制邏輯主要包括高壓啟備變220kV斷路器及相關(guān)刀閘和高壓啟備變有載調(diào)壓控制系統(tǒng)。（1）高壓啟備變有載調(diào)壓系統(tǒng)共有17個檔位，其中中間檔分別顯示為9A、9、9C。通過在ECS監(jiān)控畫面上操作可改變檔位，以實現(xiàn)高壓啟備變的升壓、降壓功能。當(dāng)檔位顯示在1檔或17檔時，邏輯應(yīng)閉鎖檔位下調(diào)和上調(diào)。（2）高壓啟備變220kV側(cè)斷路器控制邏輯、允許合閘條件：1）斷路器母線側(cè)接地閘刀分閘狀態(tài)；2）斷路器變壓器側(cè)接地閘刀分閘狀態(tài)；3）Q3、Q4有且只有一個在合閘狀態(tài)；4）斷路器操作機(jī)構(gòu)正常，保護(hù)無動作；5）機(jī)組6kV母線工作／備用電源進(jìn)線斷路器均在分閘位置；6）斷路器遠(yuǎn)方控制。
2、發(fā)電機(jī)出口斷路器控制邏輯
發(fā)電機(jī)同期點(diǎn)設(shè)置為發(fā)電機(jī)出口斷路器，由順控邏輯和同期裝置來完成順控并網(wǎng)。順控邏輯一般分為5步：（1）汽機(jī)轉(zhuǎn)速至2950r／min，發(fā)電機(jī)、主變、發(fā)電機(jī)出口斷路器、勵磁系統(tǒng)均無保護(hù)動作，投勵磁自動；（2）勵磁系統(tǒng)自動位后合滅磁開關(guān)；（3）待發(fā)電機(jī)出口電壓升至95％Un且同期裝置正常，向DEH發(fā)送同期請求；（4）DEH返回允許同期裝置投入，由DCS自動投入同期裝置；（5）發(fā)電機(jī)出口斷路器合閘，同期成功，退出同期裝置。以上每一步過程中，如有發(fā)電機(jī)、主變、發(fā)電機(jī)出口斷路器、勵磁系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置動作，均停止順控邏輯，由保護(hù)出口直接動作與停機(jī)。
3、6kV廠用電源控制邏輯
3．1廠用電快切裝置
為確保高壓廠用電源連續(xù)安全可靠供電，每段高壓廠用母線都設(shè)有一套廠用電快切裝置，該裝置獨(dú)立于DCS，與DCS之間以硬接線方式進(jìn)行信息交換，從而通過DCS控制快切裝置實現(xiàn)正常的切換、遠(yuǎn)方復(fù)歸、切換閉鎖。啟動正常切換允許條件：（1）快切裝置正常，無告警、閉鎖；（2）6kV母線正常，無保護(hù)動作；（3）工作／備用電源進(jìn)線斷路器均正常，且必須有一個在合閘位置。
3．26kV斷路器控制邏輯
（1）6kV備用電源進(jìn)線斷路器允許合閘條件：1）6kV備用啟備變220kV斷路器合位；4）6kV工作分支斷路器分位。（2）6kV工作電源進(jìn)線斷路器允許合閘條件：1）6kV工作電源進(jìn)線斷路器正常；2）6kV母線無壓且無保護(hù)動作；3）6kV備用分支斷路器分位。合閘條件里設(shè)置了母線無壓和另一個斷路器在分閘位置閉鎖母線受電后手動合閘工作／備用電源進(jìn)線斷路器，而只能通過廠用電快切裝置進(jìn)行切換。
4、380V低壓廠用電源控制邏輯
以圖2為例，380VPC共2段母線，設(shè)有1個分段斷路器和2個進(jìn)線斷路器。ECS控制畫面設(shè)有“A段帶B段”、“B段帶A段”順控按鈕。低廠變低壓側(cè)斷路器合閘條件：（1）低廠變高壓側(cè)斷路器合閘位置；（2）380V母線無壓且無保護(hù)動作；（3）380V分段斷路器分閘位置；（4）低壓側(cè)斷路器正常。設(shè)置第1、2、3條邏輯是為了防止電源從低壓側(cè)倒送回高壓側(cè)。低壓廠用電源順控邏輯條件：（1）低廠變A低壓側(cè)斷路器合閘位置；（2）低廠變B低壓側(cè)斷路器合閘位置；（3）分段斷路器分閘位置；（4）A、B段母線均正常。在ECS控制畫面上點(diǎn)擊“A段帶B段”按鈕，分段斷路器合閘并延時自動分開低廠變B低壓側(cè)斷路器；若要恢復(fù)供電，直接合上低廠變B低壓側(cè)斷路器，分段斷路器延時自動分閘。點(diǎn)擊“B段帶A段”按鈕，分段斷路器合閘并延時自動分開低廠變A低壓側(cè)斷路器；恢復(fù)供電時，合上低廠變A低壓側(cè)斷路器，分段斷路器延時自動分閘。電廠保安段的作用是在全廠停電的情況下，保證機(jī)組安全停機(jī)及為重要設(shè)備安全運(yùn)行提供可靠電源。在事故狀態(tài)下，柴油發(fā)電機(jī)通過ECS聯(lián)鎖功能緊急啟動，恢復(fù)保安段電源，保證機(jī)組極端情況下安全停機(jī)。AVC控制裝置根據(jù)發(fā)電廠高壓母線電壓或無功功率目標(biāo)值去調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功功率，與ECS控制系統(tǒng)有較大的獨(dú)立性。AVC系統(tǒng)下位機(jī)裝置的投入、退出設(shè)置在ECS控制。當(dāng)AVC下位機(jī)裝置投入時，ECS將勵磁系統(tǒng)增減磁控制權(quán)交給AVC系統(tǒng)，并閉鎖畫面手動增減磁按鈕。
5電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化建議
利用ECS運(yùn)算速度快、信息處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)，對以上一些控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化：（1）AVC控制邏輯：ECS除了控制AVC裝置手動投退外，應(yīng)利用其強(qiáng)大的邏輯處理功能，實現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行異常情況下的AVC裝置自動退出。（2）保安段控制邏輯：機(jī)組正常運(yùn)行，保安A段1ZK在分閘位置，3ZK在合閘位置，5ZK在合閘位置且母線正常。當(dāng)保安段母線失壓時，由ECS判斷，保安A段1ZK正常則先切換到由1ZK供電，如1ZK進(jìn)線PT無壓，則啟動柴油發(fā)電機(jī)。要避免柴油發(fā)電機(jī)的頻繁啟動。還可在ECS控制畫面上增加遠(yuǎn)方試驗啟動柴油發(fā)電機(jī)和結(jié)束試驗按鈕，方便電廠運(yùn)行人員定期啟動柴油發(fā)電機(jī)，確保其能正常運(yùn)行。
6結(jié)語
在過流繼電器進(jìn)行整定時，關(guān)鍵的組成部分為電路開關(guān)、電流發(fā)生器、整流器、測試電流表、單相交流低壓電源、毫伏表，在電路運(yùn)行中，過流繼電器可以充分發(fā)揮各項保護(hù)功能，比如過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)等。在過流繼電器運(yùn)行之前，對于三相電流的流過值應(yīng)該提前設(shè)置，一旦三相電流出現(xiàn)故障，整個繼電保護(hù)裝置都會處于故障狀態(tài)之下，在故障情形下，顯示屏?xí)㈦娏髁鬟^值顯示出來，可以通過人工干預(yù)和延時設(shè)置方式對這一狀態(tài)進(jìn)行改變，在電流變化的情形下，繼電保護(hù)器可以給予修改，對跳閘實施延時操作；如果在線路運(yùn)行過程中，電壓一直處于較高狀態(tài)，繼電保護(hù)裝置就會啟動過壓保護(hù)功能，實施相應(yīng)的保護(hù)措施，此外還會啟動報警方式，比如閃燈、警告音等，如果繼電保護(hù)器發(fā)生故障，在液晶顯示屏上，電壓值變化情況也會顯示出來，此時可以通過人工干預(yù)和延時設(shè)置等方案對這一問題進(jìn)行改善；在設(shè)備大的運(yùn)行過程中，如果電壓一直處于偏低狀態(tài)，繼電保護(hù)器開啟的保護(hù)模式為欠壓保護(hù)功能，當(dāng)故障狀態(tài)恢復(fù)正常后，此種保護(hù)功能可以實現(xiàn)實時關(guān)閉，自動退出故障狀態(tài)。在過流繼電器實施整定的過程中，首先應(yīng)該進(jìn)行通電試驗，在完全斷開高速開關(guān)的情形下，實施升壓試驗與降壓試驗，對電力電壓的整定情況給予密切觀察，一旦電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，整定工作便可以立即開展，在實際整定過程中，對于相關(guān)檢驗裝置的變化情況應(yīng)該仔細(xì)觀察，比如毫伏表、電壓表、電流表等，相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況應(yīng)該給予及時記錄，通過此操作，不僅能使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提升，還能營造一個安全的作業(yè)環(huán)境，讓操作人員放心、有效的開展工作。
2過壓繼電器的整定方式
在過壓繼電器實施整定操作時，關(guān)鍵的構(gòu)成部分為單相調(diào)壓器、倍壓整流型電壓發(fā)生器、測試電壓表、單相交流低壓電源、電路開關(guān)等，可以對不同狀態(tài)的故障實施保護(hù)，比如動態(tài)斷相、靜態(tài)斷相、欠壓、錯相、電壓不平衡以及過壓等內(nèi)容。在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)斷相問題，此時開展的保護(hù)措施為動態(tài)斷相保護(hù)；在設(shè)備處于非工作狀態(tài)時，一旦出現(xiàn)斷相問題，此時開展保護(hù)措施為靜態(tài)錯相保護(hù)功能；在線路運(yùn)行過程中，如果電壓一直處于偏高狀態(tài)，可以實施過壓保護(hù)；當(dāng)三相電壓出現(xiàn)不平衡問題時，電壓不平衡的保護(hù)模式會立即啟動，有效的改善這一故障；在線路運(yùn)行過程中，出現(xiàn)錯誤電源輸入的情況下，可以啟動錯相保護(hù)措施；一般在線路運(yùn)行都提前設(shè)有預(yù)設(shè)電壓，如果線路電壓處于較低狀態(tài)，可以開啟欠壓保護(hù)，是一種有效的保護(hù)方式。在過壓繼電器實施整定過程時，首先應(yīng)該進(jìn)行初次通電試驗，在具體的試驗過程中，應(yīng)該將高速開關(guān)斷開，在繼電保護(hù)器的基礎(chǔ)上，有針對性的開展整定電路，進(jìn)而實施降壓試驗，在試驗過程中，對于壓升與壓降的情形應(yīng)該給予密切觀察，是否有異常情況存在，當(dāng)壓升與壓降恢復(fù)到正常范圍后，可以立即合上告訴開關(guān)。當(dāng)合上高速開關(guān)后，接下來對過壓繼電器進(jìn)行再次整定。在實施整定過程時，對于電壓表的指示情況、過壓繼電器動作應(yīng)該實時密切觀察，對各種情況給予嚴(yán)格記錄，所有操作完成后，再對過壓繼電器進(jìn)行調(diào)整。在電路運(yùn)行過程中，對于保護(hù)對象，繼電保護(hù)器可以實時監(jiān)控和判別，針對具體的異常情況，比如警告信號、動作信號等，選擇必要的斷路方法，迅速自動切斷有異常表現(xiàn)的設(shè)備元件，實現(xiàn)故障的有效恢復(fù)，起到隔離的作用和保護(hù)作用，促進(jìn)電氣設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
3結(jié)束語
1.1電動機(jī)典型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn):
(1)金型鑄造廠冷卻電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn);(2)高爐車間往復(fù)運(yùn)料車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn);(3)吉化污水處理廠1號排水泵電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn);(4)整流車間水冷自動投切控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。
1.2常用機(jī)床電氣控制線路的故障診斷與檢修:
(1)‘巨達(dá)機(jī)械廠23040搖臂鉆床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(2)恒達(dá)機(jī)械廠x62w萬能銑床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(3)‘巨達(dá)機(jī)械廠20/5t橋式起重機(jī)控制線路的故障診斷與檢修。
2課外項目選取
2.1電動機(jī)典型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
(1)物流傳輸線自動控制系統(tǒng)的設(shè)計;(2)一汽輕型噴涂車間攪動泵電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計。常用機(jī)床電氣控制線路的故障診斷與檢修:(1)‘巨達(dá)機(jī)械廠M7120平面磨床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(2)恒達(dá)機(jī)械廠23040搖臂鉆床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(3)‘巨達(dá)機(jī)械廠電動葫蘆電氣控制線路的故障診斷與檢修。
2.2知識處理項目(1一4)技能點(diǎn)
電路的設(shè)計;電路的布局;電路的裝接;電路的調(diào)試。知識點(diǎn):器件的識別;器件的檢查;器件的選取;自鎖電路;聯(lián)鎖電路;互鎖電路;時間控制;降壓起動;順序控制。項目(5一7)技能點(diǎn):機(jī)床操作;機(jī)床電氣故障維修;起重機(jī)操作;起重機(jī)電氣故障維修。知識點(diǎn):機(jī)床電路識讀;機(jī)床控制電路分析;機(jī)床電路故障分析;起重機(jī)電路識讀;起重機(jī)控制電路分析;起重機(jī)電路故障分析。
3實施過程(例:龍山機(jī)械廠工業(yè)風(fēng)機(jī)電氣控制線路的設(shè)計)
3.1教師(甲方)活動提出工作任務(wù)。
3.2學(xué)生(乙方)活動
(1)按計劃方案設(shè)計冷卻系統(tǒng)電氣控制原理圖;(2)根據(jù)被控系統(tǒng)的電路參數(shù)選擇低壓電器元件型號及導(dǎo)線規(guī)格;(3)列出冷卻系統(tǒng)電氣控制線路元器件清單;(4)根據(jù)現(xiàn)場安裝條件及控制要求設(shè)計控制柜柜體;(5)根據(jù)已設(shè)計的柜體尺寸來設(shè)計電氣元件布置圖;(6)根據(jù)電器元件布置圖設(shè)計電氣安裝接線圖。
3.3教師(甲方)活動
教師巡回指導(dǎo)并提問。54甲方提高制冷速度，需要提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速，給出新的生產(chǎn)任務(wù)書。55乙方根據(jù)任務(wù)書中電動機(jī)參數(shù)的改變重新選取電器元件的型號及導(dǎo)線規(guī)格。
4考核方案
對學(xué)生在項目實施過程中的表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤記錄，注重能力考核;教學(xué)考核方法和企業(yè)作效能考核方法相結(jié)合;教師考核與學(xué)生評價相結(jié)合;技能考核和綜合素質(zhì)考核相結(jié)合。
5結(jié)語
