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制冷装置电气与控制技术篇一
;摘 要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。之前传统的机械生产模式已经很难满足当前社会的需求。特别是机械电气领域,发展更为迅速,为了更好地促进机械电气领域的发展,就必须进一步提高机械电气控制装置的性能,确保其可靠性与稳定性良好。随着plc技术的不断成熟,该技术在机械电气控制装置中的应用有效地提高了机械电气控制装置的性能,对于机械电气领域的发展起到了非常重要的作用。本文就plc技术在机械电气控制装置中的应用展开探讨。
关键词:plc;机械电气;节能;管控;应用
引言
伴随市场的整合,建筑智能化科技也获得了发展机会。伴随民众对建筑环境的高要求,在减少能耗的同时要追求舒服度。所以,集散型中央空调调动监控系统就应运而生。该中央空调监督系统融合当代控制科技、通讯科技、电脑科技与微电子为核心的控制系统。在智能建筑中获得了推广与普及,集散型中央空调控制系统的自动化特征较为显著,对系统实施自动监督、管控,能够节省大批的运行成本。
plc即可编程逻辑控制器,这是在现代化生产领域中广泛应用的一种编程控制技术,这种技术是基于现阶段市场对于生产的需要发展来的,主要是为小批量、多品种的产品生产设计的自动化控制技術。plc技术自问世以来,就得到了广泛的重视和应用,在工业生产领域发挥着重要作用,其和数控技术、工业人工智能技术、cad技术并称为工业自动化的支柱性技术。当前,信息技术以及工业自动化程度不断提升,plc技术也处于高速发展时期,向着智能化、网络化的方向发展,这一技术在促进中央处理器的运算速度、精确度提升上具有显著作用,同时,还开发了适用于过程控制以及运动控制的功能模块,能够让这一控制技术在工业自动化中发挥重要作用。此外,plc技术中还具备网络及通信功能,能够连接全部编程以及通用输入设备,能够通过相关总线进行相关网络系统的建构,能够为工业自动化提供坚实的技术基础。在plc技术应用中,采样输入、自动化程序以及输出刷新系统等是最主要的技术应用流程,通过数据扫面的形式进行采样输入,在完成输入后,能够进行相应的输出以及刷新。需要关注的是,plc技术的应用顺序也是自上而下的,在输出和刷新的过程中,能够借助中央处理器以及i/o映像状态及上一过程中的输入数据实现有机结合,在完成电路锁存后,进行外设驱动实施操作。
2.1集散型控制系统dcs
集散型控制系统dcs主要是通过对电气装置设置运行过程中有可能存在的危险进行集中显示,以及分散管理,只有这样才能够确保电气控制的全面性,更加有效率地将电器控制装置中的检查与控制这两者用特定的系统进行衔接,将plc技术应用于电气控制装置中,能够从根本上将控制技术以及计算机技术两者相结合,最终形成集中性的操作以及分散型的装置控制,促使信息在产生和传播的过程中更加集中。这样能够推动工作人员在对电气施工过程中对所出现的问题进行合理的控制和管理。
2.2现场总线型控制方式
现场总线型控制方式是plc技术控制中应用较为广泛的方式,它是将机械电气的一些设备直接与计算机通讯网络系统连接到一起,从而实现机械电气设备的自动化。通过现场总线型控制方式,可以实现信息数据传输的双向性,在具体应用中是把控制站点、现场的机械电气设备以及网络站点通过总线整合成为一个整体结构,从而实现集中性管理与控制。这种控制方式,在系统结构上相对比较简单,基本上都是通过总线进行连接的,因此控制方式较为灵活,功能也相对多样化,同时还可以有效地降低应用成本,对于提高机械电气企业经济效益有非常大的帮助。
3 plc技术在机械电气控制装置中的应用
3.1确定plc技术类型
在将plc技术应用于机械电气设备的过程中,作为工作人员首先要做的是,要对plc技术所使用的类型进行明确的界定。由于plc技术在应用的过程中是具有不同的类型的,而这些不同的类型也会导致其在应用于机械电气控制装置系统的过程中具有截然不同的效用,因此,为了能够更加准确的实现工作人员对于电气控制装置系统的相关要求,工作人员应当根据plc技术的相关特质进行合理的筛选和选取,只有这样,才能够使得电气控制装置能够发挥出最大效用,为企业带来一定的社会经济效益。
3.2基本控制系统中的应用
plc技术在基础控制系统当中应用时,应充分考虑机械电气控制装置的整体控制要求,对控制系统当中各方面影响因素进行详细的分析,例如机械电气设备的特点,控制系统的具体规模,通讯信号的特点等等,然后根据这些实际情况,对基本控制系统的设计原理图进行分析,从而更好地将plc技术应用到基本控制系统之中。
3.3设置合理开关量逻辑中的应用
在将plc技术应用于机械电气设备的过程中,其中最为显著的一个功能即为plc技术能够对机械电气设备中的开关量之间的逻辑关系,进行合理有效的控制与调控。运用plc技术装置,对机械电气设备中原有的继电器系统进行替换,最终实现在产品生产的过程中对多个以及组合类型的机床、生产线进行科学有效的控制,这种控制方法与传统的继电器完全不同,plc技术不仅仅局限于对某一台设备进行控制,而是全面的对整个生产过程进行控制。值得我们注意的是,在对plc技术进行设置的时候一定要根据plc技术的所具有的不同特质进行挑选,最终确保所选择的plc技术具有的特质能够满足合理的开关量逻辑。
3.4生产变量的管控中的应用
在工业生产阶段会形成很多的生产变量,大众极难使用可靠性的方式对其实施检测、预防,无法有效管控变量,让生产变得更为困难。对生产变量的管控,其实是对生产流程模拟量的管控。使用plc科技可以完成对生产中的变量实施适度的管控。并且,完成数字讯息、模拟讯息将的互为转化,最后完成变量管控的工作。例如,逻辑变量,其是被控现场传输给plc输入端的开闭合器的数据。例如,操控台上的摁钮、现场的行程开关、继电设备的传送点等反馈来的数据,通过plc的开闭合器完成模块接发。录入逻辑变量的名称,是通过录入点的地址号码来显示的,而变量名称的输出点的地址号码来显示。
3.5集中式控制系统中的应用
在机械电气控制装置中属于集中式控制系统的主要有plc中央系统以及其他类型的机械电气设备,一般情况下都是根据机械电气控制系统的需要将plc中央系统与其他类型的机械电气设备连接到一起,从而构建出相应的处理程序。集中式控制系统相对于单一控制系统而言,其成本较低、工作效率较高。不过集中式控制系统如果有一个环节出现故障问题,那么将会影响到整个控制系统,需要中止系统运行,然后方可开展相应的维修工作。
结语
伴随社会经济的进步,电气自动化技术的运用范畴也开始变大,在当代化发展阶段电气自动化技术也可以满足所需。而plc技术在机械电气管控设备中的运用也可以对机械电气管控设备的运转成效与稳定性造成巨大的影响。
参考文献:
相关热词搜索:;制冷装置电气与控制技术篇二
随着科学技术的迅速发展,我国冶金产业也随之发展起来,并逐渐向着现代化方向发展。冶金企业工作效率显著提升在积极引进电子技术及信息技术等之后,企业的自动化系统运行也更加稳定,其中的电气控制技术在冶金产业中具有更大作用,一方面促进了钢铁及冶金行业快速发展,另一方面满足了社会对钢铁、金属等的需求。本文将重点探讨下电气控制技术在冶金产业中的运用,为其未来发展指明方向。
冶金类论文
冶金企业受科学技术发展进步影响,企业的技术及设备也越来越先进,工作效率也随之提高。随着我国社会经济的迅速发展,人们物质生活水平也不断提高,对冶金产品也提出了更高质量要求,需求量也逐渐增大,面对这种情况,冶金企业应积极优化改进使用技术,进一步提升冶金产品质量,从而促进冶金产业快速发展。
1.1涉及技术内容比较广
冶金企业生产工作过程中会涉及多项环节,而且环节间连续性较强,生产加工冶金产品包括了物理变化及化学变化,其中也存在着多项不确定因素,突变可能性也较大,因为涉及技术较多,发生波动现象的几率也较大。冶金生产要想更稳定地开展,首先要控制好原料成分,提升生产技术,制定出最佳生产流程方案,并及时进行生产过程中动态调整,确保冶金产品的质量及产量。
1.2技术难度大,生产工艺较复杂
冶金产业的电气控制技术较复杂,难度也较高,需要软硬件积极配合使用才能更好地应用自动化系统,此外还应做好细节优化工作,根据企业实际生产情况,调整生产工艺流程。将提高冶金产品质量作为原则,积极提升生产效率,这种工作对技术人员要求较高,工作人员不仅要具备一定专业知识及技巧,还应具备一定工作经验。
1.3较强地依赖电子技术
冶金企业积极向现代化方向发展过程中,积极引进并使用自动化技术,电子自动化技术是冶金企业的自动化控制系统的必备之物,企业只有合理使用电子技术,才能更好地进行自动化生产,冶金电气控制技术对电子技术依赖性较强。
随着计算机、通信及网络技术的迅速发展,计算机控制技术出现了巨大变革,电气自动化控制技术是计算机控制技术变革的代表,它广泛地应用于电力、能源及环境等行业中,有效地改善了人们的工作环境及生活质量,增强了企业竞争力。电气自动化控制技术中的scada系统(监测监控及数据采集系统)和dcs系统(分布式控制系统)是典型代表,也是应用最广泛的,下面具体分析下scada系统在冶金产业中的运用情况。
2.1scada系统结构
scada系统能够对分布距离远、生产单位分散的生产系统进行数据采集、监控及控制,它的`物质载体是计算机,系统以此物质载体为基础控制生产过程并进行自动化调度,有效地实现了现场设备的监视与控制,系统结构主要由远程控制单元rtu、通讯网络及中心站构成,不同应用领域对scada系统的发展也存在差异。
2.2scada系统在冶金产业中的运用
冶金产业属于能源行业,因此scada系统在冶金产业中的运用属于能源scada系统,这个具体的电气自动化控制技术主要监视、控制能源相关设施设备,系统工作运行中会涉及风、水、电等多种能源介质。scada系统在冶金产业的运用主要表现为2种主要功能的实施:1)数据采集功能,在scada系统中输入企业所需的能源数据,这些能源数据从企业能源管理中心获取,然后经过远控、监视及数据分析、计算等后,就能实现生产的调度指挥。进行过上述一系列实际操作后,也能连接计量中心、erp管理系统等通过数据交换获取能源的产供、生产及设备检修计划等一些数据信息,确保企业所有人员能够对能源数据进行共享管理。2)监控功能,能源scada系统使用了无人值守管理技术,将涉及到的煤气柜、煤气加压站等燃气区域内进行无人值守,能源中心集中监控这些区域的情况,这有效提升了冶金能源企业劳动生产率,也能及时调整能源平衡,减少煤气排放,在快速处理异常运行情况及提升能源系统整体安全性方面具有良好的效果。此外,还能对能源管理中心下的供配电站、压缩空气站等进行系统进行实时监控与调整。
3.1电气控制技术核心科技更具有原创性
科学技术是产业改革创新的源泉,我国的冶金工业科技研究从建国以来取得了历史性进步,有些冶金企业已经进入了国际领先水平,但是因为基础薄弱、起步较晚及缺乏科技人才相对缺乏等等,还不能很好地与欧美、日本等国家在总体技术实力上进行抗衡。我国的相关科研人才应扬长避短、发挥自己优势,研制出一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。衔接配套好相应的软硬件,促进产学研的结合,进一步改善操作控制系统,提升冶金生产工艺水平,积极走自主研发发展道路。我国的首都钢铁集团在这方面做得就比较好,创造了数字化炼钢模式,改善生产流程在原有冶金流程上,并在控制系统运算比对上使用智能仿真技术,经过仿真模拟计算之后,从而将最佳控制效果调整展示出来。
3.2整套控制系统实时性及可靠性提高
电气控制技术的最大优势是实时性及可靠性,电气控制系统会采集最新数据,并对其进行综合分析及科学处理,具有实时、可靠及高效的特点。钢铁企业如果单纯生产生铁、粗钢等一些低端产品时,实时性要求会较低,但是若生产那些高端的钢铁产品如镀锌板、彩涂板及钒氮合金等时,就需要对提升整个系统运算速度、进行实时诊断、布控及处理,更好地及时发现问题,然后调整参数配比,进一步改善冶金生产工艺。
3.3数据挖掘及运用的实现
未来冶金产业使用电气控制技术时,会重视数据挖掘及运用的实现。钢铁及冶金产业应积极改善整套控制平台系统运行质量及水平,确保能生产出优质的产品,这是提升钢铁及冶金产业竞争力的关键。企业实现自动控制及精细化管理,应重视收集、整理及分析实时数据参数,优化数字模型的全过程。冶金产业的工程技术研发更普遍地使用数据挖掘,数字模型及控制算法也被广泛地引入生产中,冶金及钢铁工业的自动化控制系统未来将有更为广阔的发展空间,也会有更强大的发展动力。
随着科学技术的不断发展,产生了冶金产业的电气自动化控制技术,这种技术是科学技术的产物,也为冶金产业健康可持续发展提供了支持。电气控制技术优化与改进,能够有效提升冶金产业的生产效率。使用这种技术,也能保证冶金生产流程的规范化,促进我国冶金产业向着良好方向发展,是冶金产业发展的主流趋势,因此冶金企业应积极引进先进的自动化控制技术及设备,分析冶金企业对电气控制技术的运用情况,结合技术特点及冶金企业实际发展状况,明确电气控制技术在冶金产业运用的发展方向。
制冷装置电气与控制技术篇三
;摘 要:课程是培养目标和学校教学活动的载体。课程的改革既要为人才培养服务,又要满足学生的求学、择业需要,适应当下市场的需求。电气与plc控制技术作为电气工程及其自动化专业的一门专业技术基础课程,技术性强,应用广泛。本文通过对该课程的现状分析,以“双创”、“教与学”的改革模式为契机,在教学模式探讨的基础上,对教学内容进行“模块化、程序化和多元化”的教学设计,融合多种教学方法,使学生能够更好的掌握本课程的教学内容。
关键词:电气与plc控制、教学模式、教学设计、教学方法
中图分类号:g712 文献标识码:a 文章编号
電气与plc控制技术是偏向于工业现场针对某个具体的对象进行过程控制的一门技术。例如:日常应用中的电梯控制、汽车美容中的洗车控制、机械应用中的车床控制,等等。通常队电气与plc控制技术的课程采用单一化的教学模式、直白式的教学方式和多媒体的教学手段,课堂气氛单调,学生的兴趣在很短的时间内就消耗殆尽,难以达到教学目标的要求。因此,根据教学目标对教学内容进行设计,改变教学模式,引入多种教学方式的改革势在必行。
1 现状分析
电气plc控制技术应用发展前景良好,但是专业人才严重匮乏。为了适应社会的需求、学生的发展需要,电气与plc控制技术课程也必须深化教学改革。
电气与plc控制技术课程在大四的第一学期进行开设,课程按照学科系统设置,但是缺乏融合性。plc应用技术作为电气控制的基础理论知识的一个延伸,并非简单的机、电相加,而是综合电气控制、电气传动、网络通信、程序编写等内容的有机融合。而现有的教学模式、教学内容、教学方法并没有根据机、电的结合点、知识点的结构特点等进行综合设计。尽管万变不离其宗,虽然理论知识不曾改变,但是一直沿用老教材,课程内容滞后于生产实际,偏离了实际应用和需求;实验室的设备陈旧,只是基本满足课本讲授的专业基础理论知识的应用要求,对教学目标还有一定的差距。
2 教学模式探讨
教学模式是在一定的教学思想和理论的基础上建立起来的相对稳定的教学活动,从宏观上把握教学课程内容中各要素之间的内部关系和功能。根据电气与plc控制技术课程的特点,探讨有效的教学模式改革。
2.1融合教学模式
根据教学目标,教师讲解必要的知识点并介绍学习要领,类同的知识可以由学生自主进行学习并且展开讨论。例如:电机正反转的电气控制讲解之后电机的自动往返行程控制可以由学生自主进行学习。这种融合理论、练习、反馈于一体,将教、学、做合一不但加强学生对理论知识的理解,还培养学生自主分析问题的能力,有助于完成知识体系的建构。
2.2案例驱动教学模式
电气与plc控制技术是一门应用类的专业技术基础课程,应用广泛。根据设计方法,教师开发或者搜集案例,根据功能需求,逐个加以分析并进行设计,使学生从中领会思路,从而加深对所学知识的理解。例如:抢答器的设计:根据其功能要求,分析抢答器的输入输出、选择plc的型号,逐步进行程序编写,完成设计。
2.3项目驱动教学模式
在完成基本的专业知识学习的基础上,教师安排具体的项目,由学生独立或者合作完成某一项目。根据现有的条件和基础理论知识,教师明确项目的目标功能。根据项目具体功能要求,分组分模块进行设计,同学们之间即可相互交流互动,也可进行问题探讨,在祥和的氛围中最终完成设计。促进教与学良好互动的同时,培养学生自主思考解决问题的能力,同时有效的促进了融合教学模式,使理论与实际应用密切联系。
3 教学内容设计
教学设计是在分析教学目标、学习内容、学习条件以及学习者状态的基础上,根据教学情境,对教学内容的一个整体把握和规划,是教师准备教学工作的重要组成部分。通过教学设计统筹整个教学过程,保证教学内容的顺利进行,并获得优良的教学效果。
电气与plc控制技术分为电气控制技术与plc控制技术两部分内容。电气控制部分主要讲解常用的低压控制电器以及电机的典型控制环节,其在机床、家用的一些电器控制中应用较为广泛。plc主要针对于一些逻辑运算、过程控制,广泛应用于工业场合。根据知识点的不同,电气控制部分 由常用低压控制电器、电机的典型电气控制线路组成,plc的系统结构、原理、程序设计以及通信连接所组成,各部分教学内容的结构特点不同,因此可以采用模块化、程序化以及多元化的教学方式对教学内容进行设计。
3.1常用电压控制电器
根据常用低压控制电器是构成电气控制线路及plc控制的基础元器件,需要掌握其结构组成、工作原理、图文符号、应用选择。从宏观方向上去把握,再进行微观强化。学生通常对实物的兴趣较为浓厚,因此将实验室的破损元器件回收,进行二次利用。先拆卸,了解其内部结构,再组装修复。通过实体的结构拆卸和观察其动作原理并对一类电器进行对比分析以此掌握这部分内容,同时辅助以理论教学和实际应用案例的讲解,完成教学任务,达到教学目标。
电气控制线路主要讲解三相异步电动机的一些典型控制环节,在能够分析一般电气控制线路工作原理的基础上,根据现场的需求设计一些电气控制线路(例如:简单机床控制、传送带控制等)。这部分内容本身的难度并不大,重点是逻辑性强。单纯的理论讲解比较枯燥,因此在掌握第一个模块的基础上以设计的思想引入,需要什么填补什么,最后再通过flash动画从视觉上进行吸引,原理上深入,最终掌握电气控制线路的原理分析设计。
3.3 plc控制
plc作为专门为工业应用环境而产生的控制器,存在一般控制器的特点,同时又具有其他控制器没有的优势。尤其是在一些具有逻辑、数控、过程控制的应用场合。例如:立体车库、汽车美容、火车购票软件、音乐喷泉等等。转移同类控制器的系统结构原理,对比分析plc控制器的异同点,在“找茬”的情景下对内容进行深刻理解并掌握。同时根据plc的控制系统,细化知识点,由简入深,结合电气控制线路,引入案例,掌握plc控制系统的结构组成和plc基本指令的应用编写。
3.4通信网络
通信网络是将控制对象、控制器、输入输出进行组网連接,构成一个整的控制系统。通过plc控制器的学习,根据具体案例(汽车美容控制系统),完成网络与实体的通信链接,依次去模拟完成相应控制对象的功能。通过建立项目,按照功能要求,依托相关软件进行组态连接,完成项目的演示,既是内容的讲解同时又达到了教学目标。
4 教学方法引入
教学方法是根据教学目标对教学内容进行传授的一种方式或手段,实现教学内容中参与者所完成的教学任务。不同的教学内容所采用的的方法不尽相同,因此对教学内容进行的科学设计的过程中引入合适的教学方法显得尤为重要。
根据学情、分析教学内容的特点进行教学设计,通过合理的教学方式或手段进行传授知识的活动是相互配合的“教与学”的活动,良好的配合才可以相互促进相互提高。电气专业课程理论知识相对抽象,实践应用又比较广泛,所以采用多种方法相结合的教学方式效果更佳。根据不同的知识点、教学目标采用问题引导式、创设问题详解式、案例分析反馈式、多媒体传播方式(设置微信平台,后期引入泛雅课堂的教学模式建立互联网,有效整合教学资源素材,充分利用课余时间,进行课外学习)综合应用对知识点进行讲授。
系统结构图如图所示:
5 总结
教学实践表明,通过融合、案例、项目驱动的教学模式,模块化、程序化、多元化的教学内容设计,引入不同的教学方式,大大提高了电气与plc控制技术课程的学习效果,同时激发了学者的兴趣。实践证明该教学方案的可行性。
参考文献
相关热词搜索:;制冷装置电气与控制技术篇四
时光如梭,白驹过隙,一眨眼,四个与老师心心相惜的炎炎酷暑,四个与同学相依相畏的寒冷冬日,已经展转而逝,本人也即将毕业分工。面临进入新的环境,开展新的工作,踏上真正的社会。
四年前,一过懵懂无知,学识浅薄的少年,为了进步,为了成长,为了获得生存的本领,顶着村里人的冷嘲热讽,带着亲属们的殷殷希望,拖着沉重的行李,只身来到了玉溪易门,云铜技校,开始了“其修远兮”的漫漫求学路程。
“天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身......”没有经历的成长,算不上是真正的成长,而真正的成长,不仅仅是肉体的成长,更重要的是心灵由幼稚走象成熟的蜕变,人格魅力的升华。
自从来到易门云铜技校学习之后,本人无论思想观念,心灵感受,还是才学储备,都有了长足改观,日益丰厚。云铜技校,是全云南省第69所高技能人才鉴定场所,学校集理论知识,技能经验于一身,擅长培养出复合型的高技能人才。雄厚的师资力量,无与伦比的信誉度,给以了我们学生很大程度的保证。
成为云铜技校的一份子之后,我主修的专业为高级电气控制技术,辅修的专业为钳工工艺,计算机等级培训操作,思想道德教育等,从入学校起,本人就时刻端正自己的思想态度,明确自己的立场,我来自遥远的保山龙陵,高考落榜,大学之梦破碎,父母无助的叹息,邻里嘲讽的眼色,自身归属的迷茫......心灵饱受的煎熬,至今难于忘怀,而选择云铜技校,是最后的希望和途径,唯有通过努力学习,才能得到知识,获取经验,不断成长,奠定未来的基础。
另外,还值得一提的是,学校还为我们学生提供“展现自我,锻炼自我,提高自我”的平台,就拿优秀组织校团委,学生会为例。在校园里,不断团结,吸收多才多艺,品行端正的优秀学员。一方面,开展各式各样,丰富多彩的班级,学生活动,为同学,为老师提供了方便。另一方面,还为中国共青团,中国共产党注入了新鲜血液,加强了后备队伍的建设,真诚的心态,切实的行动,赢得了广大师生的一致好评。
俗话说的好,“责任重于泰山”,四年了,责任心较重的我,除了在班级上,还一直在学校学生会,校团委里面任职,以便在获得除了学习技能之外的做人经验,完善自己的人格,提高自己各方面的能力。中国的教育,近年来一直提倡“以人为本”,其实不外乎是在说,学做人,才是我们真正该学的东西。方式方法,说话办事,人际交往。一样样,难道不是我们真正该学的东西吗?而我有幸,在为真正踏入社会之前,就得以接触和学习,真是非常的值得庆幸。“云铜技校主持人”,“班级班长”,“学生会劳动部副部长”,“学校团委宣传委员”。一个个职务,都凝聚了我的激情,我的责任,我的心血。而“优秀学生会干部”,“优秀团员”,“优秀全勤生”,一张张荣誉证书,又让我的激情,我的责任,我的心血得到了肯定,老师赞赏的话语,同学尊敬的眼色,自身不断的完善,是我最大的骄傲。
“这个世界上没有白吃的.午餐,只有辛勤的付出,才会有不断的收获”,这是我最喜欢的一句话,快毕业了,募然回首,老师们的敦敦教诲,同学们的欢声笑语,同事们的互相鼓励,言犹在耳,言犹在耳呀?今天,我要在才给以自己肯定,我相信,不管今后的路会是什么样子。我一定会秉承自己的优点,不断改正自身的缺点,用“勤能补拙”,让自己在以后的社会学习,生活中更加适应,更加得心应手,找到人生真正的坐标点。
制冷装置电气与控制技术篇五
;摘要:“电气控制及可编程控制技术”作为电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课,是一门实践性和应用性都很强的课程。从如何不断顺应发展的需要,更新和调整教学内容;
如何针对课程特点,设计和创新课程学习模式;
如何面向工程实践开展以“案例”为中心的教学等几个方面对该课程的教学改革进行了研究和探讨。
关键词:电气控制;
可编程控制器;
教学改革
作者简介:何新霞(1966-),女,河南滑县人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,副教授。(山东?青岛?266580)
“电气控制及可编程控制技术”已成为高等院校电气工程及其自动化专业开设的一门重要的专业课程。其知识涵盖面宽、涉及内容广、更新发展迅速,强调理论基础,偏重实践应用,与工程实际结合紧密。[1]对于这样一门实践性和应用性都很强的课程,在进行课程教学时,不能过分强调基础、强调记忆、强调知识的掌握和累积,不能进行过细的“填鸭子”式教学,[2]忽略技能培养及工程应用,否则会制约对学生思考能力、创新精神的培养。作为“电气控制及可编程控制技术”课程的主讲教师,为了顺应发展的需要,有必要对课程内容及教学方法进行相应的教学改革研究和探讨。
一、更新和调整教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性
处理好电器控制与可编程控制技术(plc)在教学中的地位及两者的关系,对课程讲授内容做适当的更新和调整,强调基础、精讲重点、突破难点。强调电器控制技术是课程的基础,但也应看到随着可编程控制技术的迅速发展,plc在工业控制领域的应用范围越来越广泛,应充分意识到plc是教学的重点。适当压缩电器控制部分所占学时,缩减电器控制部分的相关内容,对电器控制部分中的基础内容,如常用低压控制电器元件及电器控制线路的基本环节和基本原则等内容应加以重点讲解,同时在教学中引入晶体管时间继电器、固态继电器、接近开关等新型的、应用越来越广泛的电子继电器[3]进行介绍,对生产机械的电气控制线路重点讲解1~2例即可。对plc控制系统的设计与编程方法做较为详细的讲解,对plc实现模拟量控制、高速脉冲处理、联网通信等特殊功能的详细解决方案[4]给予重点讲解。增加大量的实际应用案例,以适应plc日益普及的自动化应用范围的需求。同时,在教学中注意将传统电器控制与plc控制两种控制线路结合、对应起来进行讲解,如对于实现电机的y-△降压起动、顺序控制、自动循环控制,将传统电器控制与 plc控制两种控制线路结合、对应起来,引导学生进行比较学习,有助于学生体会两种控制线路的差异。
二、设计和创新基于e-learning的课程学习模式
传统的学习模式一般是通过作业、实验环节来进行的。作业一般以章、节为单位进行布置,是对一章或一节内容的重复和模仿,实验也是在有限的时间内完成固定的实验项目、内容,起到了巩固课堂讲授效果的作用。但对于一门实践性和应用性都很强的课程来说,仅通过这样的学习环节是远远不够的,在一定程度上制约了学生分析思考、解决问题的能力和创新能力的培养。为此,在教学进行过程中,采用e-learning学习模式,将西门子s7-200系列plc仿真软件平台引入教学。精选与工程实际和日常生活紧密相关的实例及问题,设置成小课题布置给学生,让学生思考、设计plc程序,然后再导入仿真平台中进行实验调试,通过仿真平台上输出接点指示灯的亮、灭转换的模拟仿真和修改完善来验证自己所设计的程序是否正确。
结合课程进度,精选四人抢答器plc控制设计,两种液体混合装置plc控制设计,广告彩灯闪烁自动控制,四条皮带运输系统plc控制,十字路口交通灯控制等实例。这种e-learning学习模式不受时间、场地的影响,只要在计算机上安装该软件就可进行模拟实验,使学生可以利用课堂知识来分析、解决实际问题。让学生学后就练、练中学,为提高学生的学习兴趣和学习成就感创建良好的学习平台。
三、面向工程应用,以“案例”为中心进行教学,加强实践环节
在教学方法上淡化理论和实践的界限,在基础知识够用的前提下,结合工程应用和相关的科研课题,进行以“案例为中心”的教学。在整个教学过程中增加大量的实际应用案例,以“案例”为中心的教学包括三个方面:一是选择若干个案例通过课堂讲授的方式将plc控制系统的设计方法传授给学生。二是以大作业的方式将若干个案例(每个学生可选择其中2~3个)布置给学生来完成,要求学生利用各种渠道搜集相关资料完成以下几方面的工作:分析控制要求;
确定系统控制方案;
确定系统所需的i/o点数,进行i/o点的分配;
设计i/o连接图;
进行plc程序设计。三是加强实践环节,通过进入plc控制实验室、相关的科研室等场所,联机调试,直到满足要求为止。
以大作业的方式设计的案例有:深孔钻组合机床plc控制;
燃油锅炉控制系统;
全自动洗衣机plc控制;
污水净化控制系统;
机械手控制;
自升式海洋平台升降控制;
三相异步电动机变频调速系统设计;
直流电机pwm调速系统设计。
控制对象以实物对象和基于仿真技术的虚拟对象相结合的方式开展。如异步电动机变频调速系统设计,选择测速发电机实现电机转速的测量,s7-200plc作为控制器,通过软件编程实现转速调节器的设计,采用富士变频器作为执行机构,完成对三相异步电动机的变频调速。如直流电机pwm调速系统设计,选择旋转编码器作为测速元件,利用s7-200plc的pid功能指令、高速脉冲输出功能输出pwm信号,驱动h桥主电路的igbt实现调压调速功能。
对控制对象不易构建的系统,利用毕业设计环节采用组态技术构建了相应的虚拟对象,如针对全自动洗衣机、自升式海洋平台升降控制,基于组态技术搭建了相应的仿真模型。基于组态技术的全自动洗衣机仿真模型如图1所示。左侧部分是全自动洗衣机的外观图,运行时显示洗衣机的进水、洗涤电机的正反转、排水以及脱水情况。右上部分是水位监测仪,用来显示水位的变化情况。左下部分为开关按钮部分,运行时可以选择在此区域对洗衣机进行操作,也可通过外部按钮开关进行操作。
以三桩腿自升式海洋钻井平台为控制对象,基于组态技术建立的仿真模型,其控制功能基本要求能够实现平台的上升和下降控制以及单桩腿上升、下降控制;
平台的平衡控制及多种故障报警功能。
四、进一步完善课程教学基础环节
重新编写教材,除基本的教学内容外,在教材中编入工程应用实例、plc仿真软件等内容。
改进教学方法、手段。根据课程教学内容制作符合该课程教学特点的课件,充分利用flash动画技术、仿真软件,使课件营造出一个生动逼真的教学环境,可促使学生更好地掌握教学内容,提高学习效率和兴趣。课程教学过程中采用研讨的方式,经常采用讨论式教学方式,给出一个论题,让学生们自己讨论解决。
在主张课程的工程意义,主张其实践性和应用性的同时,在课程评价上采用灵活、全面的考核方法。将平时的小课题、案例等列为考核的内容。
五、结语
“电气控制及可编程控制技术”作为电气工程及其自动化专业一门重要的专业课程,是一门实践性和应用性都很强的课程。顺应发展的需要,在进行课程教学时,通过更新和调整教学内容;
设计和创新课程学习模式;
面向工程应用以“案例”为中心进行教学,加强实践环节;
进一步完善课程教学基础环节等几个方面进行教学改革探讨。对学生思考能力、创新精神及工程应用能力的培养,均起到很好的推动作用。
参考文献:
(责任编辑:孙晴)
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