電氣自動化綜合實訓裝置的研制與應用

鄭 午

（江蘇省交通技師學院，江蘇 鎮江 212006）

電氣自動化綜合實訓裝置的研制與應用

鄭 午

（江蘇省交通技師學院，江蘇 鎮江 212006）

本文分析了當前電氣自動化綜合實訓裝置的現狀, 從而闡述了設計電氣綜合實訓裝置的必要性。本文以就業為導向，設計了采用集成和分立相結合結構的電氣自動化綜合實訓裝置，既能滿足電力拖動、PLC、變頻器、觸摸屏等單個模塊的實訓，也能滿足綜合實訓的要求。

電氣自動化；實訓裝置；研制

1 建設的意義

目前國內生產的該類設備有以下幾個方面的不足：（1）功能單一，不能滿足多模塊考核，缺少采集各種信號的傳感器裝置，設備組合兼容性較差，價格高；（2）產品質量得不到保證，售后服務不及時，一般三年就要更換；（3）與企業實際生產設備差距較大，過于模擬性；（4）產品設計過于模塊化，體現不了學生對電氣設備安裝接線和調試的操作技能水平。

2 設計思路

2.1 實訓內容

PLC是先進的工業控制器；變頻器作為交流電動機的驅動器，廣泛應用于現代的工業生產和民用生活中；而觸摸屏技術是現代工業控制的常用手段。這幾種技術的結合體現了技術的綜合性、現代性和現場性，對在校生的專業知識學習和專業技能訓練有及其重要的意義。

PLC主要應用在順序控制、運動控制和過程控制這三個方面。順序控制主要是多臺電動機的順序啟動、逆序停止控制，交通信號燈控制等；運動控制如三相異步電動機的變頻調速控制；過程控制如溫度、流量等參數的檢測與控制。在設計實訓裝置時，應具有PLC的這三種控制方式。

圖1 實訓裝置結構框圖

本實訓裝置的設計根據人力資源和社會保障部職業技能鑒定大綱要求，建立在滿足本科學歷、技能等級在“維修電工”技師、高級技師技能實訓的基礎之上。本設備集溫度、濕度、壓力、位移、流量、液位、力、加速度、轉矩傳感器、可編程控制器、通信模塊、變頻器、觸摸屏、模擬和數字實訓對象、數控技術、仿真軟件、組態軟件、多路交直流電源和對異步電動機、步進電機、伺服電機的控制于一體。實訓內容涉及到PLC、變頻器、觸摸屏、電動機、傳感器的使用及各種相關軟件的使用等，內容豐富。

2.2 實訓裝置的設計

根據高技能人才培養的要求，從突出學生的動手能力和培養學生專業技能等角度出發，通過減少驗證性實驗、增加綜合型、設計型的實訓項目，盡可能多地給學生創造動手的機會，仿照工作現場，從而縮短學生從學校到企業的適應過程。所以，本實訓裝置設計的總體思路是以培養學生能力為本位，從實際出發，做到教學方便、實訓靈活、經濟適用，以滿足教學與考證之需求。

為使裝置得到充分利用，考慮到教學需要，本裝置要能夠滿足PLC、變頻器、觸摸屏、組態等課程的相關實訓，也要能夠滿足綜合技能訓練的要求。因此，采用集成和分立相結合的結構，如圖1所示。

現將我院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象,將其平均分成兩組,觀察組和對照組分別為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。這其中已經排除藥物過敏患者、有感染類疾病的患者以及心、肝功能不正常的患者。將兩組患者進行對比,無明顯差異,不具備統計學意義(P>0.05),可以進行比較。

工作臺上配有兩塊網孔板，一塊用來安裝繼電、接觸器等低壓電器，另一塊用來安裝PLC、變頻器、觸摸屏。此外，工作臺上還配有斷路器、電源插座、電源接線柱、負載接線柱、電源指示燈等，電動機放置在工作臺下方，使用安全、方便。

2.3 技術性能

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

穩壓電源的主要參數為：AC輸入電壓220V，DC輸出電壓24V，額定輸出電流6A。

工作環境：溫度-10℃～40℃，相對濕度＜85%（25℃）。

裝置容量：＜200V·A。

3 裝置特點

3.1 先進性

本實訓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、變頻技術、觸摸屏技術以及常用的傳感器有機結合起來，既可以進行繼電器控制系統的電路設計，又能利用PLC對繼電器控制系統進行技術改造，對PLC技術的應用可現場實現，同時可實現人機界面與PLC對系統的控制，實現了電氣技術的綜合。

3.2 綜合性強

本裝置在設計時，結合教學大綱以及國家職業能力“維修電工”技師、高級技師的要求，可完成相關課程的實訓、課程設計和相關畢業設計，并且可進行技能鑒定考核。

3.3 性價比高

同類型功能的產品需5萬元/套，而自制只需要3萬元/套，與同類裝置相比，每套節省資金2萬元。極大地節約了資金，提高了效益。

3.4 維修方便

由于本裝置中每個模塊都是獨立的，當發生故障時，其它模塊的使用不受影響，只需維修或更換發生故障的模塊，維修方便。

結語

本裝置既能進行單獨模塊項目的訓練，也能進行維修電工綜合項目的實訓。目前已在實驗班投入使用，學生的電氣控制系統的安裝、調試與維修以及PLC技術的應用能力都有了較大的提升，專業設計能力加強，有利于培養高素質高技能型人才。

[1]許建平, 汪臨偉, 孫遜．電氣控制及PLC技術實訓裝置的研制與應用[J]． 九江職業技術學院學報,2001,4:27．

[2]韓建兵． 基于PLC的自動化實訓裝置的設計與應用[D]． 河北: 河北科技大學, 2012．

[3]湯光華, 伍禮杰, 隆平, 劉自華． 維修電工綜合實訓、考證裝置的開發[J]． 湖北廣播電視大學學報,2008,1(28):22～23．

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