淺淡仿真設備在電梯教學中的應用

劉志鵬

（武漢市石牌嶺高級職業中學，武漢 430000）

隨著城市化進程的加速，電梯已成為人們日常生活中不可缺少的工具，各大中職院校相繼投入到電梯專業的教學進程中。傳統的電梯教學需要引進巨額的實訓電梯，少則幾十萬，多則上百萬，大部分院校難以承擔電梯設備的購置費用和日常養護費用，導致“一機多人”的緊張教學問題。同時，實體電梯教學存在不少的安全隱患，增加了教學負擔。在傳統電梯教學的基礎上，引入電梯仿真設備可以避免傳統教學的缺點，通過模擬操作和仿真軟件交互使用這一教學方法，促進學生學習的興趣和動力，保證教學任務的完成。

1 設備概述

電梯仿真設備分為仿真電梯模型和電梯仿真軟件兩大類。仿真電梯模型以亞龍YL-777型電梯為例。亞龍YL-777型電梯是根據真實電梯的維護和保養要求開發的一種電梯實訓平臺。其適合于各類職業院校和技工學校建筑設備安裝與調試專業、樓宇自動化設備安裝與調試專業、機電設備安裝與調試及電氣技術應用的電梯安裝與維修專業。

整個裝置采用真實的部件組成，導軌、轎廂、廳門、轎廂門、限速器、對重裝置等都采用真實的部件或配套的機構。控制部分采用全數字化的微機控制系統（VVVF），曳引機采用目前主流的永磁同步電動機驅動，同時配套相應的故障點設置，學生可通過故障現象在裝置上檢測查找故障點的位置，并將其修復。學生也可根據電梯定期檢查的要求對電梯的相應部位進行檢測和修護。在裝置上實訓，學生能夠真正學習和掌握電梯的維保技術及技能，特別設計的井架為教師教學提供了方便。

1.1 結構的真實性

該設備完全采用真實電梯的機構及部件，由曳引系統、導向系統、轎廂系統、門系統、重量平衡系統、電力拖動系統、電氣控制系統及安全保護系統組成。

曳引系統主要由曳引機、曳引鋼絲繩、導向輪、反繩輪等組成。曳引機由永磁同步電動機、制動器、減速箱等組成，為電梯的運行提供動力。曳引鋼絲繩連接轎廂和對重，驅動轎廂升降。導向系統主要由導軌、導靴、導軌支架等組成，導靴安裝在轎廂和對重架上，與導軌配合，強制轎廂和導軌運動于導軌上，導軌架主要起支撐導軌的作用。

轎廂系統由轎廂架與轎廂體（轎壁、轎頂、轎底及操縱箱等）構成。門系統由轎廂門、層門、開門機、門鎖裝置等組成。重量平衡系統由對重和對重塊裝置等組成。電力拖動系統由供電系統、曳引電動機、速度反饋裝置、調速裝置等組成，為電梯提供動力，實現調速控制。電氣控制系統由操縱裝置、位置顯示裝置、控制柜、平層裝置、選層器等組成。安全保護系統主要由限速器、安全鉗、緩沖器、端站保護裝置等組成，保證電梯安全使用，防止事故發生。

1.2 實訓的便捷性

人們可以運用鋼結構的井道、真實的機構及部件，模擬電梯真實的工作環境。立足源于真實、高于真實的設計理念，公開、透明的設計思路，中職院校可以為相關教學提供了真實、便捷的實訓平臺。

1.3 教學的全面性

傳統教學實訓設備只是純粹完成實訓而刻意設計制造的產品，造成教學和實際相脫節。本產品選用目前主流的永磁同步電動機驅動，控制部分采用全數字化的微機控制系統（VVVF）。導軌、轎廂、廳門、轎廂門、限速器、對重裝置等都采用真實的部件或配套的機構，采用主流的一體化控制系統、緊湊的機械機構、多重的安全保護、開放式教學平臺，采用真實、便捷的實訓平臺，符合現場化工作的標準。

1.4 產品的安全性

開放式教學主要目的是提高學生的實際動手能力。為了保證學生的安全，本設備設有制動器、限速器-安全鉗、上下極限開關、門聯鎖機械-電氣聯動、急停開關、檢修開關、緩沖器、防護欄、斷相、錯相等多重安全保護措施。

2 電梯仿真軟件

2.1 設備概述

本軟件以德國蒂森-克虜伯立式電梯為實物模型，就其安裝與典型故障排除進行仿真訓練，內容包含施工準備、樣板架放線、導軌安裝、限速器安裝、控制柜安裝、層門安裝、外呼板安裝、拽引機安裝、緩沖器安裝、對重安裝、轎廂安裝、轎門安裝、鋼絲繩安裝以及故障檢修1、2、3等共16個仿真實訓項目。每個實訓單元含有若干個實訓項目，每個實訓項目包含若干個典型的實訓步驟。

軟件以實際工程項目為主線，以施工任務為引領，突出技能訓練。強調職場的工作環境，訓練全部在三維場景下進行。重視教學設計，不同的知識單元必須含有安裝必讀、技術規范、安全交底、相關資料、教學資源、項目進程和施工準備等實訓模塊。

2.2 軟件仿真度高

軟件采用三維可視化控制與數據庫技術制作，具有很強的技術性、職業性、情景性、過程性與互動性。軟件設有操作提示，可供學習者自行仿真訓練。

2.3 信息化教學

軟件集情景教學、互動實訓功能于一體，發揮“信息技術對教育發展具有革命性影響”的作用，實現電機電器裝配與維修教學與實踐教學的信息化、現代化，解決電梯的裝配與維修等專業實習中存在的諸多難題。同時，讓學生在實訓操作過程中熟悉整個安裝流程，避免因操作失誤造成的人身危害和機器損壞。通過信息化交互平臺，每一個學生都能在有限的實訓時間內進行學習和操作，指導教師可以觀看每一個學生操作軟件的過程，發現問題及時糾正。

3 結語

將電梯仿真設備（仿真模擬電梯、電梯仿真軟件）應用到電梯實訓教學中，有效解決了電梯教學危險性大、電梯數量少、學生多的緊張教學環境，充分利用信息化的優勢，讓實訓環節由淺到深、由易到難，逐步激發學生學習電梯的興趣，加深對理論課程的理解。