時間:2023-05-29 18:23:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣控制總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】電氣控制;線路設(shè)計;現(xiàn)存問題;注意事項
電氣設(shè)備的研發(fā)和推廣離不開電氣控制線路的設(shè)計工作。而如今科技帶動工業(yè)迅猛發(fā)展的同時,也使得工業(yè)、農(nóng)業(yè)里電氣設(shè)備的應(yīng)用越加廣泛。電氣設(shè)備的設(shè)計是否準(zhǔn)確合理,直接決定了生產(chǎn)力的高低,而工業(yè)生產(chǎn)所用的設(shè)備能否完成預(yù)期目標(biāo),也取決于電氣控制線路設(shè)計的可靠性與可行性。
1氣控制線路設(shè)計的基本原則
一般電氣控制線路包括主電路以及輔助電路。電氣控制線路里的大電流主要流通在前者部分,而它的電氣元件則為將電源與發(fā)動機聯(lián)系起來的關(guān)鍵,通常包括組合開關(guān)、主熔斷、熱繼電氣熱元件與電動機。后者一般是小電流,有控制、照明、信號與保護4種電路。而控制電路的電氣元件包括保護電器觸點、熱繼電器觸點、按鈕、接觸器、繼電器線圈和輔助觸點等。進行線路設(shè)計的時候,通常在左側(cè)畫主電路而右側(cè)畫控制電路。機電一體化的廣泛應(yīng)用,要求機電的設(shè)計具備更多的基礎(chǔ)知識。一般的設(shè)計原則如下:(1)在保證控制效果的同時,達到生產(chǎn)的目標(biāo),使得機械設(shè)備在電氣控制線路方面的控制和保護達到最大化。(2)采取適當(dāng)?shù)脑骷?,盡量簡化線路且不影響使用要求,具備一定的設(shè)計創(chuàng)新性與科學(xué)性。(3)設(shè)計時必須盡量采取一些簡便、實用且經(jīng)過檢驗具備較好安全度的電路,避免出現(xiàn)意外。(4)電路使用后要注意元件的維修養(yǎng)護工作,重視控制的安全性能,尤其是保護裝置與連鎖環(huán)節(jié)。通常采用電氣接線圖來檢修電路。而電氣控制體系里,各部分的元件和部件以及設(shè)備之間的連接,線路類別以及鋪設(shè)均能夠在電氣接線圖上看到。機械設(shè)備控制大多為電力拖動裝置控制系統(tǒng),因此,進行生產(chǎn)型機械電氣控制設(shè)計時,有以下幾個原則:(1)設(shè)計電力拖動方案。(2)設(shè)計機械電力拖動自動控制線路。(3)設(shè)計相關(guān)的電力設(shè)備。(4)確定拖動電機和電氣元件,記錄相關(guān)的電氣明細表。(5)制定相關(guān)系統(tǒng)的說明書以及設(shè)計文件。
2電氣控制路線的設(shè)計
2.1電力拖動方案確定的原則
通常設(shè)計生產(chǎn)機械的電氣控制系統(tǒng)時,必須要先制定拖動方案,而這一般要注意以下幾點:(1)依據(jù)機械的調(diào)速要求來確定調(diào)速水平。(2)按照設(shè)備的工藝及結(jié)構(gòu)組織來確定電動機的需求數(shù)。(3)重視電動機的運轉(zhuǎn)效能,尤其是平衡好它的調(diào)速性能與負載性能。
2.2控制方案的確定原則
電氣控制線路的設(shè)計會因為設(shè)備的更新而不斷改進變化。所以,設(shè)計者在工作時一定要注意電氣設(shè)施的實用性能,盡量做到方案簡便、科學(xué)且具有較高可行性。
2.3電氣控制路線的設(shè)計方法
電氣控制線路大多是按照主次原則進行設(shè)計的,而設(shè)計者必須首先確定主電路,繼而確定輔助電路。而方案設(shè)計完成之后,要對控制電路進行檢修,保證線路具備一定的可靠性與可行性。除此之外,設(shè)計者也要按照實際要求來確定適用的電氣設(shè)備型號與規(guī)格,盡量保證設(shè)計的準(zhǔn)確性與可行性。
3電氣控制線路設(shè)計應(yīng)該注意的問題
3.1選擇電氣元件時應(yīng)該注意的問題
要進行電氣線路的整體設(shè)計,首先必須制定設(shè)備電氣控制電路圖,按照這個圖來規(guī)范控制管理設(shè)備,杜絕所有的偷工減料現(xiàn)象。而在控制設(shè)備時,應(yīng)該確定諸如操作臺、懸掛式操控箱等電氣控制設(shè)備的類別,繼而確定這些設(shè)備的擺放位置,盡量簡便的將這些電氣設(shè)備串聯(lián)成一體。除此之外,還有部分位置特殊的安裝組件,包括按鈕、行程開關(guān)、手動控制開關(guān)、電動機以及離合器等,就必須按照設(shè)備的規(guī)格型號以及使用要求來確定安放處,禁止隨便挪動。如今電氣控制領(lǐng)域發(fā)展的愈來愈快,也使得設(shè)計者必須及時學(xué)習(xí)一些新的科研知識,掌握新型電器元件的使用,滿足現(xiàn)有主流設(shè)計的要求,且不脫離實際生活需求。而一個電氣設(shè)備系統(tǒng)里的元件在設(shè)計時需盡可能做到品種、規(guī)格與制樣的統(tǒng)一,且在能夠滿足設(shè)計需求的前提下做到高性價比。
3.2選擇控制電源時應(yīng)該注意的問題
要避免控制電源種類多樣化的問題。熟悉電氣設(shè)備控制電源用量、最大用電功率,基于國家法規(guī)中的相關(guān)規(guī)定,科學(xué)設(shè)定電壓等級。在控制線路設(shè)計的過程中,若電氣設(shè)備沒有嚴格規(guī)范一些特殊要求,就能夠直接選用標(biāo)注規(guī)格的電網(wǎng)。若控制系統(tǒng)中多臺電氣設(shè)備一起運行,就需要采用控制變壓器控制電壓,或者是選用直流低電壓方案實施控制,采取這種方案時,要特別注意電壓相關(guān)要求,選擇科學(xué)的串聯(lián)或并聯(lián)方式。低電壓控制系統(tǒng)能有效節(jié)省安裝體積,利于晶體管無觸點器件的整合安裝,且今后的更換與檢修工作更加方便。應(yīng)在安全電壓范圍安裝顯示、報警及照明設(shè)備,零線不能并接,避免火災(zāi)事故的發(fā)生。若電流較小,電氣設(shè)備能實現(xiàn)替換,如如接觸器起動電動機能被中間繼電器替換,具有安全性。當(dāng)然若電動機在超負荷情況下運轉(zhuǎn),電氣設(shè)備不能相互替換的情況也存在。
3.3使用電氣觸點時應(yīng)該注意的問題
選用接觸點需要遵循科學(xué)、合理的原則。若控制線路具有一定的復(fù)雜性,就需要合理確定繼電器、接觸器的規(guī)格以及數(shù)量。控制線路的復(fù)雜性會導(dǎo)致接觸點也非常多,如此需要合理規(guī)劃線路,避免電氣元件難以正常使用或者是電路燒毀相關(guān)問題發(fā)生。充分準(zhǔn)備設(shè)備的相關(guān)技術(shù)資料與數(shù)據(jù)是科學(xué)展開接觸器設(shè)計的基礎(chǔ),也需要契合多控制線路選擇需求。設(shè)備運轉(zhuǎn)的過程中,要盡可能減少使用的設(shè)備數(shù)量,有效防止線路出現(xiàn)跳閘、短路等問題,也延長元件的使用年限。
4結(jié)語
電氣控制線路設(shè)計屬于電氣控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對其控制質(zhì)量有著關(guān)鍵影響。在各行各業(yè)電器設(shè)備從設(shè)計、生產(chǎn)一直到設(shè)備實施與運行的各個方面,都產(chǎn)生著或多或少的影響。所以,應(yīng)該優(yōu)化電氣設(shè)備設(shè)計,結(jié)合實踐經(jīng)驗,不斷總結(jié)與反思,由此設(shè)計出更加完善、實用的電氣設(shè)備。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】電氣控制教學(xué);任務(wù)驅(qū)動法;運用
近年來,各大院校對電氣控制專業(yè)課的教學(xué)改革作出了許多努力,希望能找到在提升教學(xué)效率的同時培養(yǎng)實用型人才的教學(xué)途徑。電氣控制教學(xué)旨在提高學(xué)生的實際操作能力與社會適應(yīng)能力,促進學(xué)生全方位發(fā)展。實踐證明,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法對于電氣控制教學(xué)而言,能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生和就業(yè)崗位的有效對接,符合社會的發(fā)展需求。
1任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的含義和特點
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的含義是,在實際教學(xué)過程中,把任務(wù)作為主要線索,把老師作為主導(dǎo),學(xué)生作為主體,將目標(biāo)知識理論隱藏于一個或幾個課堂任務(wù)中,讓學(xué)生自主完成任務(wù)并對任務(wù)作出分析和探討,指出這些任務(wù)與何種知識有關(guān),并判斷出哪一部分是已學(xué)知識,哪一部分是待學(xué)知識。學(xué)生在進行任務(wù)時,可以向老師求助,通過老師的協(xié)助和引導(dǎo),找到完成任務(wù)的辦法,并展開自主學(xué)習(xí)、提出問題、總結(jié)經(jīng)驗、交流討論。如此一來,學(xué)生就能在完成任務(wù)的過程中掌握新學(xué)知識,復(fù)習(xí)已學(xué)知識,從而提高分析問題和處理問題的能力。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的特點,可概括為以下五點:第一,學(xué)生在完成任務(wù)時,可以把理論知識和實際技能相結(jié)合,培養(yǎng)出對知識的綜合運用能力。第二,老師以學(xué)生為中心,鼓勵學(xué)生積極參與課堂活動,加強對想象力與創(chuàng)造性思維的鍛煉。第三,老師的角色從傳統(tǒng)的“教”轉(zhuǎn)化成以“導(dǎo)”為主。第四,活動內(nèi)容涵蓋面廣,信息資源豐富,能夠開拓學(xué)生的眼界和知識面。第五,學(xué)生在活動中不僅能學(xué)到知識,還能培養(yǎng)自主思考、交流、決斷及應(yīng)變能力,從而實現(xiàn)全面發(fā)展。
2電氣控制教學(xué)中實施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的必要性
現(xiàn)代社會信息技術(shù)迅速發(fā)展,學(xué)生很容易通過網(wǎng)絡(luò)或其他途徑取得信息資源,因此學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到了一定程度的提高。老師的任務(wù)也不再局限于傳統(tǒng)的信息傳播、知識講授、組織體系等,而是轉(zhuǎn)變成“導(dǎo)”,即引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣一來,電氣控制教學(xué)方式的改革就具備了更高的可行性。各大院校的重點教學(xué)目標(biāo)就是要全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)與操作能力,若要在電氣控制教學(xué)中實現(xiàn)這一目標(biāo),就要從根本上改變以往的教學(xué)方式。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法可以把學(xué)生放在動態(tài)的主體實踐中,讓學(xué)生更高效地獲取知識、豐富情感,實現(xiàn)自我超越和發(fā)展。
3電氣控制教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的運用策略
3.1課前準(zhǔn)備
對于課前準(zhǔn)備這一環(huán)節(jié),首先要明確課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。老師可以為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)課題,比如電動機的正轉(zhuǎn)控制與反轉(zhuǎn)控制,然后讓實驗室準(zhǔn)備幾組實驗器材,每組各分配1臺電動機、5個螺旋式熔斷器、1個刀開關(guān)、一些導(dǎo)線、2個交流接觸器、1個熱繼電器、一個按鈕開關(guān)盒、一套常用電工工具。實驗器材準(zhǔn)備好后,老師就可以安排學(xué)生在課前展開相關(guān)信息資源采集,為課程作好準(zhǔn)備。
3.2任務(wù)實施
老師可以把全班同學(xué)按小組劃分開來,每4人為一個小組,然后給學(xué)生布置相關(guān)課堂任務(wù)。每個小組都要有自己指定的任務(wù),組員在組長的帶領(lǐng)下,一步步探索并完成課堂任務(wù)。首先,要對任務(wù)展開討論,提出自己的想法;然后寫下具體的任務(wù)實施計劃,并繪制出原理圖、接線圖等,確立任務(wù)方案;最后要在教師的指引下,對任務(wù)計劃進行實際操作。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中,每個同學(xué)都必須要分配到至少一個任務(wù)或子任務(wù),確保每個人都能積極參與到課堂教學(xué)活動中。在這一階段,學(xué)生需要完成的任務(wù)有:第一,參與任務(wù)討論,進行任務(wù)分配;第二,繪制原理圖(正—反—停控制線路以及正—?!纯刂凭€路);第三,對電器配件進行安裝,在安裝時要確保每個部件裝置合理到位);第四,根據(jù)其中一張原理圖或是接線圖,對電路進行接線,在導(dǎo)線鋪設(shè)時要講究橫平豎直,不讓導(dǎo)線交叉纏繞;第五,通電,打開電動機,測試其是否能夠正常運作;第六,按照另一原理圖接線,再次通電并測試;第七,總結(jié)分析,找出故障和相應(yīng)的解決辦法。
3.3任務(wù)評價
在評價任務(wù)時,首先可以讓小組進行自我總結(jié),各小組分別討論在任務(wù)進行中遇到的問題,并說出自己的處理方法。如果還有沒能解決的問題,就要向老師提出來,讓老師幫忙解答或是讓同學(xué)們交流探討。之后,各小組派出一位代表,對任務(wù)成果進行評估和總結(jié)。在小組總結(jié)后,老師還要陪同指導(dǎo),對學(xué)生在任務(wù)進行過程中出現(xiàn)的問題進行一一解答,對于學(xué)生的優(yōu)秀表現(xiàn)和規(guī)范操作,則要給予適當(dāng)?shù)目隙ê凸膭?。如果遇到普遍性問題,可以當(dāng)眾講授;遇到個別性問題,則可以單獨探討。
3.4注意問題
老師在電氣控制教學(xué)中運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法時,要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,對課堂任務(wù)的安排要逐層遞進,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中,要給學(xué)生一定的肯定,讓學(xué)生從任務(wù)中獲取成就感。此外,學(xué)生在進行學(xué)習(xí)任務(wù)的時候,如果遇到難題,老師要及時給予引導(dǎo)。對于不同層次、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,老師要注意因材施教,積極培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。老師要掌握好教學(xué)的尺度,對于學(xué)生的教導(dǎo)應(yīng)當(dāng)是啟迪性的,旨在對學(xué)生進行點撥和啟發(fā),不能直接給學(xué)生以答案。學(xué)生通過自主探索和思考,能夠加深記憶,培養(yǎng)發(fā)散性思維。
4結(jié)語
在電氣控制教學(xué)中運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的主要方式,就是把學(xué)生分成小組,以團隊合作的模式展開學(xué)習(xí)。在小組活動中,每個學(xué)生都是學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生可以通過任務(wù)的逐步開展,把課堂理論與實踐操作結(jié)合起來,從而深化對所學(xué)知識的印象,并提高實踐能力。此外,在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生還能培養(yǎng)出團隊合作的意識,養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣,并學(xué)會獨立分析問題、處理問題。
參考文獻:
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[2]劉榮富.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在電氣控制實訓(xùn)中的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟,2011,01:194~195.
【關(guān)鍵詞】微課;電氣控制與PLC技術(shù);改革
微課是一種非常適用于電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的教改理念。在微課的視角上重新審視電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的實踐,既可以提升電氣控制與PLC技術(shù)課程任課教師的執(zhí)教能力,又可以拓展電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的思維理念。因此,本文擬在回顧微課及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的相關(guān)問題闡釋如下:
1 微課及其研究現(xiàn)狀
微課及其研究現(xiàn)狀的總結(jié)與分析是探討電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的前提和基礎(chǔ)。尤其是對微課內(nèi)涵的理解與把握,更是探討的關(guān)鍵所在。
1.1 微課
微課,也稱“微課程”,是以微視頻為主要形式、以某一知識點為主要講解內(nèi)容,包括交互性學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)評價在內(nèi)的一種簡短、完整課程。它具有內(nèi)容短、主題明確、交互性強、模塊化、半結(jié)構(gòu)化的特點。[1]這是一則頗受高職教師認可的微課定義。在這則定義里,研究者不僅指出了微課的本質(zhì)所在:首先,在這則定義之中,研究者強調(diào)了微課的主要形式――微視頻。這也就是說,微課與其它課程不同的地方表現(xiàn)為微視頻的使用。而且,這種微視頻具有其與眾不同的針對性:針對知識點的講解或?qū)W習(xí)活動、學(xué)習(xí)評價。其次,研究者又指出了微課的運用目的――交互式學(xué)習(xí)。正是因為微課具有交互性,它才能在學(xué)科教學(xué)實踐里體現(xiàn)出一種新的教改理念,即學(xué)生與教師的合作探究。再次,因為微課具有模K化、半結(jié)構(gòu)化的特點,所以它的運用效果取決于任課教師的教學(xué)策略。這也就是說,同樣是模塊化的微課,不同的任課教師可以在不同的教學(xué)策略下產(chǎn)生不同的教學(xué)效果。因此,任何一門課程的微課都可以成為一種教學(xué)資源而存在于教學(xué)實踐之中。
1.2 微課研究現(xiàn)狀
目前,微課在其研究的歷程中得出如下的研究結(jié)論:首先,微課可以作為一種教學(xué)資源而存在于教學(xué)實踐之中。微課研究者胡鐵生認為,微課又名微課程,它是以微型教學(xué)視頻為主要載體,針對某個學(xué)科知識點(如重點、難點、疑點、考點等)或教學(xué)環(huán)節(jié)(如學(xué)習(xí)活動、主題、實驗、任務(wù)等)而設(shè)計開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程。[2]通過這樣的界定,又可以使讀者明確一個這樣的事實。即微課研究者已把微課作為一種網(wǎng)絡(luò)課程資源了。例如,對此有研究者結(jié)合自己的教學(xué)進行了如下的總結(jié):對原有建成的教學(xué)課例庫、教案庫、課件庫、題庫等按“微課”的要求進行切片加工、重組整合和二次開發(fā),通過該方法既可以發(fā)揮原有各類資源庫的教學(xué)價值,同時還可在短時間形成一定規(guī)模數(shù)量的“微課”資源庫。[3]其次,基于微課資源運用策略的探討。微課參與電氣控制與PLC技術(shù)課程需要任課教師的參與。電氣控制與PLC技術(shù)課程的核心內(nèi)容有兩個層面,并且第一個層面都有其與眾不同的特點:對于“電氣控制”而言,其理論較強且枯燥難于理解,因此,它需要任課教師精心的講解;對于“PLC技術(shù)”而言,其操作內(nèi)容較多,雖然不枯燥,但難于把握操作要領(lǐng)。所以,針對其每一部分內(nèi)容的微課都需要任課教師有不同的運用策略。再次,微課與其它教學(xué)改革實踐的互補。作為一種教學(xué)改革成果,雖然微課具有其它教改實踐所不可比擬的優(yōu)點,但它也有自身的局限。因此,這就需要任課教師結(jié)合其它的教學(xué)改革實踐與之匹配使用。例如,有研究者結(jié)合項目教學(xué)法探討微課參與電氣控制與PLC技術(shù)課程教學(xué)改革的方式。還有研究者結(jié)合教學(xué)模式構(gòu)建的理念探討電氣控制與PLC技術(shù)課程微課參與教學(xué)模式構(gòu)建的途徑。
2 電氣控制與PLC技術(shù)課程改革
微課視角下,電氣控制與PLC技術(shù)課程改革實踐可以簡單分成兩大部分,即針對電氣控制與PLC技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容特點的微課構(gòu)建和結(jié)合其它教學(xué)改革理論探討電氣控制與PLC技術(shù)課微課參與教學(xué)實踐的方法與策略。
2.1 術(shù)語與原理的微課
電氣控制與PLC技術(shù)課是一種基于“工作過程系統(tǒng)化”的專業(yè)化課程。面對不同的崗位,其典型的任務(wù)也會有所不同。因此,微課設(shè)計首先應(yīng)該針對其特定的核心術(shù)語。眾所周知,對于核心術(shù)語的理解,既是學(xué)生掌握這門課程系統(tǒng)理論的前提,也是學(xué)生明確具體操作過程的關(guān)鍵。因此,針對其核心術(shù)語的微課設(shè)計,更能符合其教學(xué)的需求。
例如,面對在電氣設(shè)備的操作員與安裝員而言,他所需的基本技能是按圖紙要求進行電氣設(shè)備的安裝與調(diào)試。因此,針對其微課的設(shè)計應(yīng)該以維修電工考核要求所需要的術(shù)語微課為主。再如,針對值班電工員而言,他需要有企業(yè)供配電安裝、操作的技能。因此,針對他們所需要的微課設(shè)計應(yīng)該更加注重原理類微課的設(shè)計。以突出實際操作所需要的技能。特別是有關(guān)操作規(guī)程的微課,更能規(guī)范這些人員的操作過程。
2.2 系統(tǒng)化的微課
電氣控制與PLC技術(shù)課的微課設(shè)計還要體現(xiàn)出系統(tǒng)化的特點。眾所周知,學(xué)生的學(xué)習(xí)需求是隨著他們學(xué)習(xí)的不斷發(fā)展而發(fā)展的。因此,微課設(shè)計應(yīng)該著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)需求的發(fā)展而思考其微課設(shè)計的問題。
例如,對電氣控制與PLC技術(shù)課程而言,它的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)和自動化控制等三門基礎(chǔ)性課程;它的后續(xù)發(fā)展是變頻驅(qū)動設(shè)計、自動化生產(chǎn)、專業(yè)綜合培訓(xùn)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。因此,雖然在此探討的電氣控制與PLC技術(shù)課微課的設(shè)計問題,但微課的設(shè)計者還要思考與之相關(guān)的、其它兩部分內(nèi)容的微課。因為,對于電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)和自動化控制的微課而言,它是學(xué)習(xí)本課程電氣控制與PLC技術(shù)課程的基礎(chǔ)。所以,這類微課的存在對于那些基礎(chǔ)知識薄弱的高職學(xué)生而言是極其重要的。它不僅可以提升這些學(xué)生的基礎(chǔ)知識,而且還可以幫助這些學(xué)生在學(xué)習(xí)電氣控制與PLC技術(shù)課程的過程中解決他們所遇到的問題。即,從理論根源上,豐富他們的知識;對于后者而言,針對變頻驅(qū)動設(shè)計、自動化生產(chǎn)、專業(yè)綜合培訓(xùn)等內(nèi)容的微課設(shè)計來說,這類微課設(shè)計對那些優(yōu)秀的高職學(xué)生來說極其重要。它不僅可以為這類學(xué)生的伸展性學(xué)習(xí)提供學(xué)習(xí)媒介,而且還可以使任課教師的教學(xué)突出因材施教的特點。從而使微課設(shè)計能夠滿足不同高職學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
2.3 資源構(gòu)建的微課
微課的設(shè)計者還要有資源構(gòu)建的意識。正如上邊在談及微課內(nèi)涵時的說明一樣,微課改革應(yīng)該以一種課程資源的視角進行重新的審視。這樣的審視,既是促使微課改革更加適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+這一教育時代背景需要的必然舉措,也是使突出微課改革更加資源化的具體措施。
資源構(gòu)建的微課可以從兩個層面上理解:首先,通過針對電氣控制與PLC技術(shù)課程所有教學(xué)內(nèi)容的微課設(shè)計來豐富微課資源。無論是針對電氣控制理論講解的微課,還是結(jié)合操作規(guī)范對其PLC技術(shù)課程操作過程展示的微課設(shè)計,都應(yīng)該毫無遺漏地囊括全部的教學(xué)內(nèi)容和操作環(huán)節(jié)。尤其在條件允許的前提下,更應(yīng)該把電氣控制與PLC技術(shù)課所涉及到基礎(chǔ)性課程和后續(xù)延展性課程的微課設(shè)計進行完善。其次,在微課\用的層面上,還要實現(xiàn)網(wǎng)際共享。通過院校之間、系院之間的微課共享,既可以減輕任課教師微課設(shè)計的負擔(dān),又可以豐富網(wǎng)絡(luò)的微課資源。
這也就是說,資源構(gòu)建的微課可以通過兩個層面來實現(xiàn),一個是微課內(nèi)容的完善,另一個是微課資源的共享。
2.4 互補運用的微課
所謂互補運用的微課就是指在任課教師運用的過程中,結(jié)合其具體的教學(xué)需求,參與其它的教改理論來綜合性運用微課資源。例如,對于PLC技術(shù)課的微課而言,它不僅可以用來講解操作規(guī)程,而且還可以用來營造教學(xué)所需要的特寫情境。即結(jié)合情境教學(xué)法運用微課資源提升教學(xué)效果;與此同時,還可以結(jié)合相關(guān)的微課視頻并把它當(dāng)作一個教學(xué)案例進行教學(xué)實踐。通過有針對性的講解,使學(xué)生明確具體操作經(jīng)過與注意事項,從而提升學(xué)生的安全意識。因此,這就需要任課教師廣泛地學(xué)習(xí)相應(yīng)的教學(xué)改革理論,提升自己運用微課的水平。例如,項目教學(xué)法與微課的結(jié)合,翻轉(zhuǎn)課堂與微課的結(jié)合,所有的這一切都需要任課教師有豐富的理論支撐。
3 結(jié)束語
總之,在微課視角下,重新審視電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的歷程,既可以發(fā)現(xiàn)電氣控制與PLC技術(shù)課程改革中存在的問題,又可以拓展電氣控制與PLC技術(shù)課程改革的具體思路。但是,這需要一個客觀的前提,那就是任課教師對微課內(nèi)涵的理解和對其改革現(xiàn)狀的把握。
【參考文獻】
[1]丁偉.教學(xué)改革動態(tài)初探――以微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂為中心[J].開封教育學(xué)院學(xué)報,2016(2).
關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法 技工學(xué)校 電力拖動
最近,筆者對珠三角、河源市等企業(yè)進行走訪和調(diào)研,發(fā)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)線自動化程度越來越高,這給技工學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量帶來很大挑戰(zhàn)。要使學(xué)生的專業(yè)技能滿足企業(yè)的需求,就需要對《電力拖動》的課程進行改革,通過項目教學(xué),加強學(xué)生專業(yè)能力和職業(yè)能力的培養(yǎng)。
一、項目教學(xué)法的特點和內(nèi)涵
項目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下,將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理。信息的收集,方案的設(shè)計,項目實施及最終評價,都由學(xué)生自己負責(zé)。學(xué)生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。整個過程既是學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的過程,獲得專業(yè)技能的過程。
二、電力拖動課程的能力目標(biāo)
電力拖動是電氣自動化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,通過對電氣自動化專業(yè)人才需求的調(diào)研,對電氣自動化專業(yè)的崗位能力分析,使學(xué)生具備電氣設(shè)備控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試、電路故障檢測、排除、維修維護綜合職業(yè)能力。在進行該課程的教學(xué)改革時,首先需要確定課程的崗位能力目標(biāo):
識別、選擇、檢測、使用常用低壓電器元件;
繪制、識讀電氣控制線路圖;
安裝、檢測電氣控制線路;
分析、排除電氣控制線路故障;
分析、排除常用機床電氣控制線路故障。
三、電力拖動課程的教學(xué)內(nèi)容
在確定崗位能力目標(biāo)以后,需要結(jié)合維修電工職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn),以常用控制線路安裝、檢測、排除故障為切入點,確定課程教學(xué)內(nèi)容為以下19個方面:
識別檢測、安裝低壓開關(guān)、熔斷器、主令電器;
識別檢測、安裝接觸器、繼電器;
繪制電動機基本控制線路圖;
安裝檢測三相異步電動機的正轉(zhuǎn)控制線路;
安裝檢測三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制線路;
安裝檢測位置控制與自動循環(huán)控制線路;
安裝檢測順序控制與多地控制線路;
安裝檢測三相異步電動機降壓啟動線路;
安裝檢測三相異步電動機制動控制線路;
安裝檢測雙速異步電動機電氣控制線路;
安裝檢測三速異步電動機電氣控制線路;
排除三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制線路的故障;
排除位置控制與自動循環(huán)控制線路的故障;
排除三相異步電動機降壓啟動線路的故障;
排除雙速異步電動機電氣控制線路的故障;
排除CA6140型車床電氣控制線路的故障;
排除M7130型磨床電氣控制線路的故障;
排除T68臥式鏜床電氣控制線路的故障;
排除Z3050型搖臂鉆床電氣控制線路的故障。
四、項目教學(xué)法的實施
每個項目分成若干個任務(wù),在項目實施過程中以任務(wù)引領(lǐng)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。以排除CA6140型車床電氣控制線路故障為例。
1.導(dǎo)入
讓學(xué)生在車床實訓(xùn)室自己動手操作CA6140車床,通過學(xué)生操作、觀察,教師引導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會分析車床電路的工作原理。
2.布置任務(wù)
查找、排除CA6140型車床電氣控制線路中3個故障。采用分組教學(xué),通過任務(wù)單,讓每組學(xué)生自己查找資料、教材,讓學(xué)生學(xué)會看、聞、聽、摸等排除故障技能,將學(xué)生自己學(xué)和教師講解相結(jié)合。
3.實施
讓學(xué)生學(xué)會看、聞、聽、摸,通過現(xiàn)象用萬用表分段檢測出故障??矗喝蹟嗥鲀?nèi)熔絲是否熔斷,導(dǎo)線連接螺釘有否松動,電動機的轉(zhuǎn)速是否正常。聞:線圈有沒有焦味。聽:電動機、變壓器和有些電氣元件在運行時聲音是否正常。摸:電動機、變壓器和電氣元件的線圈發(fā)生故障時,溫度顯著上升,可切斷電源后用手去觸摸。讓學(xué)生將故障分類歸納,通過學(xué)生自己學(xué),組員之間分工合作,形成團隊意識。
4.評價
讓每位學(xué)生講解如何根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障點,學(xué)生根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進行相互評分,教師根據(jù)每位學(xué)生的表現(xiàn)給予評分,最終確定項目成績。
5.總結(jié)
指導(dǎo)學(xué)生寫實習(xí)日記,讓學(xué)生將自己學(xué)習(xí)過程中解決問題的心得體會記錄下來。
五、項目教學(xué)法教學(xué)效果
關(guān)鍵詞:機電設(shè)備;電氣控制;問題
1.說明
機電設(shè)備是指應(yīng)用了機械、電子技術(shù)的設(shè)備,通常所說的機械設(shè)備是機電設(shè)備最重要的組成部分。由于技術(shù)的不斷改進,傳統(tǒng)的機械設(shè)備向機、電結(jié)合的新階段不斷發(fā)展,并不斷擴大其應(yīng)用范圍。自20 世紀60 年代開始,計算機在機械工業(yè)的科研、設(shè)計、生產(chǎn)及管理中逐漸普及,為機械制造業(yè)向更復(fù)雜、更精密的方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。機電設(shè)備也隨之開始向數(shù)字化、自動化、智能化和柔性化發(fā)展,并進入現(xiàn)代設(shè)備的新階段。機電設(shè)備的電氣控制是一個重要標(biāo)志。
電氣控制指的是通過控制電氣設(shè)備的電壓、電流、頻率、通斷、連鎖、速度等,完成工藝過程的動作要求。對于工藝過程程序及功能相對固定的機電設(shè)備,我們通常采用繼電接觸控制。
機電設(shè)備電氣控制基本原理是,通過電器控制線路,即由各種有觸電的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等按不同連接方式組合而成的控制系統(tǒng),實現(xiàn)對機電設(shè)備的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速和保護,滿足生產(chǎn)工藝要求,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。常見的基本控制線路有:點動控制線路、正轉(zhuǎn)控制線路、正反轉(zhuǎn)控制線路、位置控制線路、順序控制線路、多地控制線路、降壓啟動控制線路、調(diào)速控制線路、制動控制線路。
電氣控制除了在滿足生產(chǎn)工藝,控制電壓的要求的同時,必須要考慮控到制電路工作的安全性、可靠性,便于操作、維修和電路簡明等一系列的問題。
2.機電設(shè)備電氣控制的注意事項
2.1 充分了解生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備情況
電氣控制是為滿足生產(chǎn)工藝的要求服務(wù)的,所以了解生產(chǎn)工藝對機電設(shè)備的具體要求, 對機電設(shè)備的工作情況事先做好全面的了解,是電氣控制設(shè)計的基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)提前深入現(xiàn)場調(diào)研,收集機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)信息,結(jié)合技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員的實際工作經(jīng)驗,進行電氣控制設(shè)計。
2.2 使線路簡明經(jīng)濟
2.2.1 減少觸點,簡化線路
在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下,觸點數(shù)目越少,線路越簡單,工作可靠性越高,故障率越低,所以要盡量減少不必要的觸點。通常可以采取的方法有以下四點:
(1)合并同類觸點。
(2)轉(zhuǎn)換觸點方式。
(3)利用二極管的單向?qū)щ姕p少觸點數(shù)目。
(4)通過邏輯代數(shù)減少觸點。
2.2.2 減少連接導(dǎo)線數(shù)量和長度
電氣控制線路應(yīng)該基于實際情況,合理安排電氣設(shè)備和原件的位置排布及實際連線,使連接導(dǎo)線數(shù)量最少,長度最短。所以當(dāng)同一電器的不同觸點,應(yīng)該盡可能設(shè)計成實用的公共連接線。
2.3 保證電控線路可靠性
2.3.1 正確連接電路線圈,防止短路
應(yīng)該注意電器線圈與電氣觸頭分離分布,電源一側(cè)為線圈,電源另一側(cè)為觸頭,相鄰的觸頭盡量接在同電位端。這樣的話,當(dāng)某一電器觸點發(fā)生故障,也不至于引起電源的短路。
交流線路中,即使外加電壓是兩個線圈額定的電壓之和,也不允許兩個電器原件的線圈形成串聯(lián)。兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián),可在ka 線圈電路中單獨串接km 的常開觸點。
2.3.2 避免出現(xiàn)寄生電路
寄生電路是指線路工作時,發(fā)生故障而接通的電路。寄生電路會破壞電器元件和控制線路的工作次序,或造成誤動作,所以應(yīng)該盡量避免??蓪⒅甘緹襞c其相應(yīng)的接觸器線圈并聯(lián),避免寄生回路。
2.3.3 避免發(fā)生觸頭“競爭”,“冒險”現(xiàn)象
觸頭競爭是指當(dāng)控制電路狀態(tài)發(fā)生變換時,電路中的電器元件的觸頭狀態(tài)也隨之發(fā)生變換。由于電器元件總有一定的固有動作時間,對于一個時序電路來說,往往會有不按時序動作的情況發(fā)生,觸頭爭先吸合,就會得到幾個不同的輸出狀態(tài),可能引起通電的電器失電,從而電路無法正常工作。這種現(xiàn)象稱為電路的"競爭"。觸頭冒險是指對于開關(guān)電路,由于電器元件的釋放延時作用,也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出,這種現(xiàn)象稱為“冒險”。
2.4 確??刂凭€路安全性
2.4.1 短路保護
短路時的強大電流容易導(dǎo)致各種電氣設(shè)備和元件的絕緣受損和機械損壞,所以,需要設(shè)置相應(yīng)的短路保護機制以求迅速可靠地切斷電源。可以采取的措施有:利用熔斷器作為短路保護電路,利用自動開關(guān)作短路保護。
2.4.2 過電流保護
過電流常見的問題情況有:機電設(shè)備錯誤啟動或負載過大會引起電動機產(chǎn)生很大的過電流;過大的沖擊負載會引起電動機產(chǎn)生過大的沖擊電流,從而電動機換向器損壞;過大的電動機轉(zhuǎn)矩會使生產(chǎn)機械的機械傳動部分受到損壞??刹扇〉慕鉀Q措施是利用過電流繼電器來保護電路。
2.4.3 過載保護
機電設(shè)備電動機長期過載運行時,繞組溫升將超過允許值,從而損壞電動機。要多采用具有反時限特性的熱繼電器加以保護,并同時裝備熔斷器或者過流繼電器配合輔助運用。
2.5 便于操作、維修
機電設(shè)備電氣控制的具體安裝與配線過程中,電器元件需留備用觸點,必要時留備用元件;為檢修方便,應(yīng)設(shè)置電氣隔離,避免帶電檢修;為調(diào)試方便,控制要簡單,能快速實現(xiàn)從兩種方式間的轉(zhuǎn)換。為了便于在生產(chǎn)機械旁調(diào)試,應(yīng)該設(shè)置多點控制;操作回路較多的情況下,如果要求正反轉(zhuǎn)及調(diào)速,就需要采用主命令控制器代替許
多按鈕。
3.總結(jié)
機電一體化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的總趨勢,目前國內(nèi)的機電一體化工作已初具規(guī)模,但在很多方面還應(yīng)加強重視和改進。機電設(shè)備的電氣控制對于設(shè)計出高效能、低造價的現(xiàn)代化設(shè)備,有效利用其特點和效能有重要意義。本文對機電設(shè)備電氣控制中需要注意的問題,予以研究說明,并給出相應(yīng)的解決措施,對機電設(shè)備電氣控制的設(shè)計具有一定借鑒作用。
【參考文獻】
[1]劉利宏.電氣控制設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題,湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2004(03).
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[3]郭斌,林枕秋.消除感應(yīng)電壓影響繼電器返回的措施,電工技術(shù)雜志,2001,(09).
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)場總線;以太網(wǎng)通信;DCS;電氣控制系統(tǒng)
一、引言
伴隨計算機信息技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)也逐步走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化與現(xiàn)場化?,F(xiàn)場總線技術(shù)是近年來快速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線,它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。因為現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用,深受許多標(biāo)準(zhǔn)團體和計算機廠商的高度重視,因此也大量應(yīng)用到了電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中。在自動化控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,分布式控制系統(tǒng)(DCS)一直占主導(dǎo)地位,這種控制系統(tǒng)在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng),它是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng),是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。分布式控制系統(tǒng)是一個由過程控制級與過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng),綜合了計算機、通信、顯示和控制等4C技術(shù)方法,其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便。
二、分布式電氣控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與特點
電氣控制系統(tǒng)通常也叫做電氣設(shè)備二次控制回路。在電氣控制系統(tǒng)中,不同的設(shè)備具有不同的控制回路,而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。電氣控制系統(tǒng)由電源供電回路、保護回路、信號回路、自動與手動回路、制動停車回路和自鎖及閉鎖同路等回路部分組成。(1)電源供電回路:電氣控制系統(tǒng)供電回路的供電電源有AC380V、220V等多種。(2)保護回路:電氣控制系統(tǒng)保護(輔助)回路的工作電源有單相220V、36V或直流220V、24V等多個種類,針對電氣設(shè)備和線路運行中的短路、過載和失壓等突發(fā)狀況提供保護,保護(輔助)回路由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等組件組成。(3)信號回路:它不僅能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常,還能反映設(shè)備非正常工作狀態(tài)的信息,主要的反映信號有:不同顏色的信號燈和不同聲響的音響設(shè)備等。(4)自動與手動回路:電氣設(shè)備為了提高其工作效率,一般都設(shè)置有自動回路,但是在電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和一些緊急事故的處理過程中,控制線路中還需要設(shè)置手動回路,并且可以通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換。(5)制動停車回路:這個控制回路的主要作用是用來切斷電路的供電電源,并采取某些制動措施,使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié),如能耗制動、電源反接制動,倒拉反接制動和再生發(fā)電制動等。(6)自鎖與閉鎖回路:當(dāng)電氣控制系統(tǒng)啟動按鈕松開后,線路保持通電狀態(tài),電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié),如接觸器的動合觸點串聯(lián)在線圈電路中。兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件,為了保證設(shè)備運行的安全與可靠,只能一臺通電啟動,另一臺不能通電啟動的保護環(huán)節(jié),叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個接觸器的動斷觸點分別串聯(lián)在對方線圈電路中。
分布式控制系統(tǒng)(DCS)的組成構(gòu)架是一個完整的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),這個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是DCS的基礎(chǔ)與核心。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對DCS整個系統(tǒng)的實時性、可靠性和擴充性,起著決定性的作用,它還必須滿足實時性的工作要求,即在確定的時間限度內(nèi)完成信息的傳送。這個“確定”的時間限度,是指在無論何種情況下,信息傳送都能在這個時間限度內(nèi)完成,而這個時間限度則是根據(jù)被控制過程的實時性要求確定的。因此,衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率,即通常所說的每秒比特數(shù)(bps),而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實時性,即能在多長的時間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非常可靠,無論在任何情況下,網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷,因此多數(shù)廠家的DCS均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴充性的要求,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入的最大節(jié)點數(shù)量應(yīng)比實際使用的節(jié)點數(shù)量大若干倍。這樣,一方面可以隨時增加新的節(jié)點,另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行于較輕的通信負荷狀態(tài),以確保系統(tǒng)的實時性和可靠性。在系統(tǒng)實際運行過程中,各個節(jié)點的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時可能發(fā)生的,特別是操作員站,這樣,網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會經(jīng)常進行,而這種操作絕對不能影響系統(tǒng)的正常運行,因此,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。
分布式控制系統(tǒng)(DCS)具有以下特點:高可靠性和開放性。高可靠性是由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計,因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔(dān)的任務(wù)比較單一,可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計算機,從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。開放性是由于分布式控制系統(tǒng)(DCS)采用開放式,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計,系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信,實現(xiàn)信息傳輸,當(dāng)需要改變或擴充系統(tǒng)功能時,可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。
三、分布式電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用
隨著微型計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及各個制造商之間的激烈競爭,推動了分布式控制系統(tǒng)迅速的從上世紀70 年代的第一展到90 年代初的第三代。盡管在此之前的集散系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)具有相當(dāng)高的水平,但是DCS還存在有一個最主要的缺陷:全球各大公司所推出的幾十種型號的系統(tǒng),幾乎都是該公司的專利產(chǎn)品,它們各個公司為了保護自身的利益,往往采用的是專利網(wǎng)絡(luò),從而就為全廠、全企業(yè)的協(xié)同管理帶來障礙。
伴隨計算機技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的開發(fā),使各個電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠商更多地采用商業(yè)計算機技術(shù),上世紀80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng),其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MAP協(xié)議;引用智能變送器與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu);在控制軟件上引入PLC的順序控制與批量控制,使DCS也具有PLC的功能。
上世紀90年代初期,全球知名的DCS系統(tǒng)產(chǎn)品有:3000,Bailey的IN F I-90, Ro semount的RS-3,West Hoose的WDPF, Leeds&Nonthrup的MAX-1000, Foxboro的IÖ AS,日本橫河的CEN TUM等產(chǎn)品。以上所提到電氣控制系統(tǒng)均為大型的分布式電氣控制系統(tǒng)(DCS),為了適應(yīng)市場的需要各電氣控制系統(tǒng)廠商也開發(fā)了不少中小型的DCS系統(tǒng),如:S-9000, MAX-2, LXL, A2 PACS等成熟的產(chǎn)品。
四、總結(jié)
由于目前現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)是由8種不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組成的,它們各自所采用的通信協(xié)議都不相容,所以也就導(dǎo)致了基于現(xiàn)場總線技術(shù)的分布式電氣控制系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。但是隨著現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的推廣和廣泛應(yīng)用,未來制定一個統(tǒng)一的通信協(xié)議是能夠?qū)崿F(xiàn)的,因此也必將推動分布式電氣控制系統(tǒng)的更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:自動化;電力控制;應(yīng)用
中圖分類號:F407.6文獻標(biāo)識碼: A
PLC是一種將計算機控制技術(shù)與通信技術(shù)集為一體的數(shù)字運算控制器,它為自動化控制帶來了方便,它的廣泛應(yīng)用大大提高了企業(yè)工作效率。PLC不管是在開關(guān)量和模擬量控制方面、還是在定位控制方面、還是在網(wǎng)絡(luò)控制方面,都表現(xiàn)出其優(yōu)越的特性。正是因為它在許多企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得相關(guān)的行業(yè)取得質(zhì)的飛躍,提高了企業(yè)效率,大大推動了社會的發(fā)展。
一、PLC自動化電氣控制的特點
PLC自動化電氣控制是以計算機控制、數(shù)字通訊、智能傳感等為主的一種控制技術(shù)。PLC電氣控制的系統(tǒng)不只是一個單純的基層控制系統(tǒng),還是一種新型開放式的全分布控制系統(tǒng)。因此,PLC自動化電氣控制具有其多方面的特點,主要包括應(yīng)用、維護與改造、抗干擾及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面。
(一)、PLC自動化電氣控制的應(yīng)用簡單、實用、可操作性強。
PLC自動化電氣控制的接口比較直觀且簡單,因此,其編譯與可編程性的梯形圖圖形、語言符號及表達方式等與繼電器電路圖的特點基本相似。技術(shù)人員在進行PLC自動化電氣控制的實際應(yīng)用過程中比較容易理解與接受,只需知道少量有關(guān)開關(guān)邏輯控制方面的PLC自動化電氣控制操作指令,就能掌握其具體的編寫方式與使用方式。
(二)、PLC自動化電氣控制維護及改造比較簡單方便
PLC自動化電氣控制維護及改造比較簡單方便,節(jié)省和減少了設(shè)備外在接線。其利用先進的存儲邏輯技術(shù)代替了傳統(tǒng)的接線邏輯技術(shù),縮短了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與建造時間,通過這種技術(shù)為設(shè)備后期維護工作打下了基礎(chǔ)。PLC自動化電氣控制程序編寫容易更改,能夠較大地滿足實用生產(chǎn)中各種要求。此外,PLC自動化電氣控制能在直接運行于各種復(fù)雜的環(huán)境,且模塊上運行與故障的指示燈方便用戶查找故障與監(jiān)控設(shè)備,進而可以避免設(shè)備在正常運行中出現(xiàn)麻煩及設(shè)備運行時間受到拖延。
(三)、PLC自動化電氣控制抵抗干擾的能力較強
PLC自動化電氣控制的設(shè)計采用大規(guī)模型的集成電路,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝設(shè)計都應(yīng)用先進抗干擾的技術(shù)。此外,還配置了自動檢測的報警功能硬件裝置,這個裝置在設(shè)備出現(xiàn)故障時會及時發(fā)出警報。由于這些設(shè)計方面的特點,PLC自動化電氣控制抗干擾的能力就會高于傳統(tǒng)的繼電器抗干擾能力,比較適合復(fù)雜的電氣制造及復(fù)雜電氣控制的場合。在PLC自動化電氣控制可編程軟件應(yīng)用中,技術(shù)人員可以依據(jù)實際需要,對設(shè)備自動診斷的程序進行編寫,這樣使PLC自動化電氣控制系統(tǒng)外的設(shè)備及電路也具有自我保護功能。
(四)、PLC自動化電氣控制具有大型化與小型化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
PLC自動化電氣控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為有大型化及小型化系統(tǒng),由于在實際操作應(yīng)用的過程中,控制系統(tǒng)設(shè)計要求的不同,需要選擇的相關(guān)PLC可編程控制器就不同。通常情況下,小型化的PLC自動化電氣控制系統(tǒng),由于耗能少、重量輕且體積小,便于安裝的特點,在實際操作中應(yīng)用就比較廣泛。
二、PLC在電氣自動化控制中的具體應(yīng)用
(一)、用PLC控制開關(guān)量
對于小系統(tǒng)而言,傳統(tǒng)的繼電器或者接觸器控制系統(tǒng)尚可應(yīng)付;系統(tǒng)如果較大或者相對復(fù)雜,傳統(tǒng)的繼電器或者接觸器控制系統(tǒng)便難以滿足實際需要,這是二者本身的缺陷所決定的,如“觸點競爭”、線路龐雜以及不易修改等。PLC投入使用后,憑借著速度快、穩(wěn)定性高以及維修方便等諸多優(yōu)點,不僅保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,還大幅降低了制造成本。在機床及自動化生產(chǎn)線中,PLC取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。以順序控制器的公式為基礎(chǔ)進行設(shè)計,然后參照執(zhí)行元件節(jié)拍表,作出各個控制部分的梯形圖,整個設(shè)計流程簡單明了,即便存在問題,也可利用模擬仿真檢查及時發(fā)現(xiàn),因而為后續(xù)的維修工作打開了方便之門,同時促進了規(guī)范化設(shè)計的進程。
(二)、用PLC控制模擬量
PLC能夠以控制對象的具體特征為根據(jù),靈活地展開功能模塊組合,從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制。PLC的功能模塊有如下幾大類:主機模塊、I/O擴展模塊、模擬量控制模塊、高速計數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊模塊。PLC在控制語句方面極具優(yōu)勢,同時在模擬量控制模塊方面也表現(xiàn)出了一定的不俗,因此,PLC可出色完成對過程的準(zhǔn)確、有效控制,同時還可用于對儀表的實時監(jiān)控。模擬量控制模塊的研究和發(fā)展促使過程控制取得了突破性進展,PLC、模擬量模塊的結(jié)合,有助于過程控制系統(tǒng)精度的進一步提髙,如使熱處理的整個過程主要包括有:升溫、保溫以及降溫。嚴格依據(jù)生產(chǎn)工藝進行,這一點是傳統(tǒng)儀表控制所不能做到的。
(三)、用PLC進行位置控制
對于工廠自動控制而言,位置控制是一個非常重要的內(nèi)容,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)電氣機器人的動作定位控制;(2)機床刀具中串刀補償控制;(3)主軸精確分度控制。PLC發(fā)出一個脈沖信號給步進電機,步進電機接收到指令后便會精確位移,從而實現(xiàn)位置控制。
(四)、用PLC實現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制
PLC適用于電氣自動化控制,也適用于系統(tǒng)本身的控制,如對控制系統(tǒng)進行全面故障檢測并顯示檢測結(jié)果。對控制系統(tǒng)進行檢測或者監(jiān)控時,將會應(yīng)用到時限故障檢測和邏輯錯誤檢測2個原則。設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時,PLC中的輸入/輸出信號以及中間記憶元件三者之間存在一種固定的邏輯關(guān)系。設(shè)備如果發(fā)生異常,那么上述邏輯關(guān)系便會難以維持,即發(fā)生邏輯故障問題。在具體應(yīng)用環(huán)節(jié),通常將異常邏輯關(guān)系下的相應(yīng)輸出當(dāng)作故障信號,去完成報警或停機等一系列控制。
(五)、用PLC實現(xiàn)對電動機變頻調(diào)速的控制
PLC指令系統(tǒng)日趨成熟并表現(xiàn)出了強大的功能。利用PWM可向電機發(fā)出準(zhǔn)確指令以實現(xiàn)對后者的有效控制。除此之外,加設(shè)一電壓平滑電路可實現(xiàn)PWM與變頻器的結(jié)合,如此一來不僅能夠控制電機的運轉(zhuǎn),還能實現(xiàn)對電機的調(diào)速。電機處于正常運行狀態(tài)時,其轉(zhuǎn)速的快慢取決于PWM指令系統(tǒng)中的t值,二者之間存在正比關(guān)系,即t值越大,電機的轉(zhuǎn)速越快。
三、PLC自動化應(yīng)用于電氣控制中出現(xiàn)的問題
(一)、控制出錯
會出現(xiàn)控制出錯的現(xiàn)象,導(dǎo)致現(xiàn)場信號不能傳送到PLC的控制系統(tǒng)內(nèi),控制出錯的原因有:①觸點和接線接觸出現(xiàn)問題,所導(dǎo)致機械開關(guān)和現(xiàn)場的變送器發(fā)生故障;②線路出現(xiàn)老化或動物的破壞等,導(dǎo)致輸送的信號線路出現(xiàn)斷路或者短路故障;③現(xiàn)場電動閥和電磁開關(guān)等在操作中有關(guān)閉不徹底、閉合不充分,導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集及傳輸故障,使PLC不能全部接受信息。
(二)、動作執(zhí)行出現(xiàn)錯誤
動作的執(zhí)行出錯,將導(dǎo)致PLC指令不能執(zhí)行,執(zhí)行出錯包括:①現(xiàn)場機械的開關(guān)和電動閥等發(fā)生故障;②較強的電磁干擾和控制負載接觸器發(fā)生故障等。
四、針對電氣控制中的問題給出的建議
(一)、強化PLC自動化輸入信號的可靠性
具體方法:①確??刂葡到y(tǒng)中每個設(shè)備和相關(guān)的零部件的耐用性,避免各種配件原因?qū)е碌膫魉偷男盘柧€發(fā)生破損或短路等故障;②改進或重新選擇主界面某些功能模塊。
(二)、完善PLC的自動控制系統(tǒng)中的預(yù)警部分
完善PLC自動控制系統(tǒng)內(nèi)部的預(yù)警系統(tǒng),加強智能化故障的預(yù)警技術(shù)建設(shè)。預(yù)警系統(tǒng)中配備相應(yīng)一定的文字記錄及顯示系統(tǒng)。應(yīng)用控制柜面板的指示燈,設(shè)備一旦發(fā)生故障,指示燈便立即報警,提醒工作人員,采取應(yīng)對各種安全隱患的措施。
總之,PLC自動化在電氣控制中的應(yīng)用能實現(xiàn)智能化的運轉(zhuǎn)模式,并且調(diào)速的控制系統(tǒng)工作的效果很理想,不僅能夠節(jié)約人力物力和財力,也能對PLC自動化技術(shù)的運用效果進行觀察總結(jié),對PLC自動化的電氣控制具體的應(yīng)用程度進行把握,具有非常大的意義。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】電氣控制;線路設(shè)計;應(yīng)用
(一)電氣控制線路的分析
電氣控制線路設(shè)計是電氣控制的重要環(huán)節(jié),對電氣設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、操作等方面都有著直接或間接的影響。因此,做好電氣的線路設(shè)計工作,是做好電氣控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著工業(yè)化進程的加速,工業(yè)生產(chǎn)中電氣化設(shè)備的運用越來越廣泛,而機械設(shè)備的使用效能無疑是和氣電氣化的程度及有效性密切聯(lián)系的。電氣控制線路分為主電路和控制電路時電氣控制線路中大電流通過的部分,包括從電源到電動機之間相連的電器元件,一般有組合開關(guān)、主熔斷、熱繼電器的熱元件和電動機組成。輔助電路時控制線路中除主電路以外的電路,其流過的電流比較小,輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路、和保護電路。其中控制電路時有按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護電器觸點等組成。一般主電路畫在左側(cè),控制電路畫在右側(cè)。在機電一體化逐步發(fā)展的今天,掌握電氣控制線路設(shè)計,是做好機電工作的基礎(chǔ)工作。而設(shè)計工作的關(guān)鍵問題在于其設(shè)計思想和原則的正確性,電氣設(shè)計的基本原則是電氣控制線路要最大限度滿足生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的要求。在滿足要求的前提下盡量簡化線路。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)、廣泛采用并經(jīng)過長期使用的控制環(huán)節(jié),同時要注意觸點的等電位布置。合理選用元器件。在表示電氣控制系統(tǒng)中各項目(包括電氣元件、組件、設(shè)備等)之間連接關(guān)系、連線種類和敷設(shè)路線等詳細信息的電氣圖稱為電氣接線圖,電氣接線圖是檢查電路和維修電路不可缺少的技術(shù)文件,根據(jù)表達對象和用途不同,可細分為單元接線圖、互連接線圖和端子接線圖等。電氣設(shè)計的基本內(nèi)容主要包括以下幾個方面:電力拖動方案的制定;電氣控制方式的選擇;工藝設(shè)計;圖紙繪制;編制使用維修說明書。在電氣設(shè)計的基本方法主要有:拖動方案的制定和控制線路的設(shè)計。
(二)電氣控制路線的設(shè)計與應(yīng)用
電氣線路的一般設(shè)計順序是:首先設(shè)計主電路,然后設(shè)計控制電路。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制線路設(shè)計,常用的設(shè)計方法有邏輯設(shè)計法和分析設(shè)計法。1、分析設(shè)計法是根據(jù)機械設(shè)備的工藝要求和工作過程,將現(xiàn)有的典型環(huán)節(jié)集聚起來,根據(jù)經(jīng)驗加以補充和修改,綜合成所需要的控制線路。有時候再找不到現(xiàn)成電路的情況下要進行部分電路或全部電路的自行設(shè)計。這種設(shè)計方法的主要缺點如下:在發(fā)現(xiàn)試畫出來的線路達不到要求時,往往用增加電器元件或觸點數(shù)量的方法加以解決,所以設(shè)計的線路往往不一定是最簡單、最經(jīng)濟的。設(shè)計中可能因為考慮不周發(fā)生差錯,影響線路的可靠性或工作性能。盡管如此,對于一些比較簡單的控制線路仍然采用分析設(shè)計法,但對于一些比較復(fù)雜的控制線路則多用邏輯設(shè)計法。2、邏輯設(shè)計法是用真值表與邏輯代數(shù)式相結(jié)合對控制線路進行綜合分析,就是參照在控制要求中由設(shè)計人員給出的執(zhí)行元件及主令電器的工作狀態(tài)表,找出執(zhí)行元件線圈同主令電器觸點間的邏輯關(guān)系,將主令電器的觸點作為邏輯自變量,執(zhí)行元件線圈作為邏輯應(yīng)變量,寫出有關(guān)邏輯代數(shù)式,最后根據(jù)邏輯式做出對應(yīng)電路,由于邏輯代數(shù)式可以通過有關(guān)計算法則進行運算和化簡,所以,邏輯設(shè)計法往往能得到功能相同,但簡單優(yōu)化的控制電路。邏輯代數(shù)設(shè)計法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,把電器元件的動作狀態(tài)視為邏輯變量,通過邏輯運算找出最簡單的邏輯表達式,畫出相應(yīng)的控制線路,使線路使用的元件最少,邏輯代數(shù)設(shè)計法用于復(fù)雜控制線路的設(shè)計時具有明顯的優(yōu)勢,當(dāng)然這種設(shè)計的難度也比較大。在設(shè)計中對于比較簡單的控制線路,而且電器元件也不多時,往往采用交流380V或220V電壓供電,不附加控制電源變壓器。此時動力電源電路中的過電壓將直接引進控制線路,不利于控制電路中電器元件的可靠工作。同時控制電路電壓較高,也不利于維護與安全操作。并且要考慮完善的保護環(huán)節(jié)。在電路設(shè)計完成后,一定要反復(fù)分析檢查,避免產(chǎn)生寄生回路,影響電路工作的可靠性。對于機器的選擇,我們就要在電動機類型的選擇中,優(yōu)先考慮采用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用維護方便的三相交流異步電動機,如一般機床、自動生產(chǎn)線、傳送帶、風(fēng)機及各類機泵等電力拖動場合,大量選用普通三相鼠籠式異步電動機;高起動轉(zhuǎn)矩的三相鼠籠式異步電動機適用于某些紡織機械的壓縮機及皮帶運輸機等;對于調(diào)速要求不高的有級調(diào)速機械,可選用雙速或三速鼠籠式異步電動機。對于變壓器的容量問題,主要控制變壓器一般用于降低控制電路或輔助電路的電壓,以保證控制電路安全可靠。選擇控制變壓器的原則為:控制變壓器原、副邊電壓應(yīng)與交流電源電壓、控制電路電壓、與輔助電路電壓要求相符。應(yīng)保證接于變壓器副邊的交流電磁器件在通電時能可靠地吸合。電路正常運行時,變壓器溫升不應(yīng)超過允許溫升。
(三)電氣控制線路的設(shè)計中的問題
電氣控制設(shè)計中應(yīng)重視設(shè)計、使用和維護人員在長期實踐中總結(jié)出來的許多經(jīng)驗,使設(shè)計線路簡單、正確、安全、可靠、結(jié)構(gòu)合理、使用維護方便。通常應(yīng)注意以下問題。1.選擇控制電源。盡量減少控制線路中電源的種類,控制電源用量,控制電壓等級應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)等級。在控制線路比較簡單的情況下,可直接采用電網(wǎng)電壓,即交流220V、380V供電,以省去控制變壓器。當(dāng)控制系統(tǒng)使用電器數(shù)量比較多時,應(yīng)采用控制變壓器降低控制電壓,或用直流低電壓控制,既節(jié)省安裝空間,又便于采用晶體管無觸點器件,具有動作平穩(wěn)可靠、檢修操作安全等優(yōu)點。選擇低壓電器時,注意某些電器之間的區(qū)別。有的電器在一定條件下可以相互替代,如在通斷電流較小的情況下,中間繼電器可以代替接觸器起動電動機;有的電器在電動機負載的情況下不能互相替代,對于微機控制系統(tǒng)應(yīng)注意弱電控制與強電電源之間的離,不能共用零線,避免引起電源干擾。照明、顯示及報警等電路應(yīng)采用安全電壓。2.選擇電器元件。在進行電氣設(shè)備的總體布置時,按照國標(biāo)規(guī)定,首先要根據(jù)設(shè)備電氣控制電路圖和設(shè)備控制操作要求,決定采用哪些電氣控制裝置,如控制柜、操縱臺或懸掛操縱箱等,然后確定設(shè)備電氣裝置的安放位;盡可能把電氣設(shè)備組裝在一起,使其成為一臺或幾臺控制裝置。只有那些必須安裝在特定位置的部件,如按鈕、手動控制開關(guān)、行程開關(guān)、離合器、電動機等才允許分散安裝在設(shè)備的各處。盡量減少電器元件的品種、規(guī)格與數(shù)量。在電器元件選用中,盡可能選用性能優(yōu)良、價格便宜的新型器件,同一用途盡可能選用相同型號。電氣控制系統(tǒng)的先進性總是與電器元件的不斷發(fā)展、更新緊密聯(lián)系在一起的,因此,設(shè)計人員必須密切關(guān)注電機、電器技術(shù)、電子技術(shù)的新發(fā)展,不斷收集新產(chǎn)品資料,以便及時應(yīng)用于控制系統(tǒng)設(shè)計中,使控制線路在技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性等方面得到進一步的提高。3.減少通電電器的數(shù)量。正常工作過程中,盡可能減少通電電器的數(shù)量,以利節(jié)能,延長電器元件壽命以及減少故障。4. 合理使用電器觸點。正確地選擇接觸器就是要使得所選用的接觸器的技術(shù)數(shù)據(jù),能滿足控制線路對它提出的要求,所以,在復(fù)雜的繼電接觸控制線路中,各類接觸器、繼電器數(shù)量較多,使用的觸點也多,只有合理使用,才能促進其設(shè)計的使用。
結(jié)束語:
電氣控制線路設(shè)計是電氣控制的重要環(huán)節(jié),對電氣設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、操作等方面都有著直接或間接的影響。因此,做好電氣的線路設(shè)計工作,是做好電氣控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以,我們在設(shè)計的過程中要考慮全面,對其進行設(shè)計。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:課證結(jié)合 項目化教學(xué) 改革
課 題:本文系東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級基金課題――“課證結(jié)合”的項目化教學(xué)探索與實踐――以《電機與電氣控制技術(shù)》為例(項目編號:2014c17)研究成果。
高職院校電氣自動化技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是服務(wù)于自動化設(shè)備制造與應(yīng)用行業(yè)生產(chǎn)和管理第一線的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。對于該專業(yè)的學(xué)生,取得中級維修電工職業(yè)資格證書是畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一,加上畢業(yè)證書,實現(xiàn)雙證書畢業(yè),才能為走向工作崗位打下基礎(chǔ)。將考證內(nèi)容融入到課程教學(xué)中,即“課證結(jié)合”也是目前教學(xué)改革的一個方向。維修電工考證具體內(nèi)容是以電工電子技術(shù)、電機與電氣控制技術(shù)和PLC技術(shù)及應(yīng)用三門課程為依托,電機與電氣控制技術(shù)在整個知識體系中起著承上啟下的作用,也是維修電工(中級)考證知識體系結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容。因此實施電機與電氣控制技術(shù)項目化教學(xué)改革恰恰契合了維修電工考證的教學(xué)要求。
一、維修電工知識體系結(jié)構(gòu)的分析
維修電工是從事機械設(shè)備和電氣系統(tǒng)線路及器件等的安裝、調(diào)試與維護、修理的人員,從初級工到高級技師共分為五個職業(yè)等級。高職學(xué)生的起點是中級維修電工。技能鑒定中理論知識考試采用閉卷筆試方式,技能操作考核采用現(xiàn)場實際操作方式。通過對維修電工中級工的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析,結(jié)合東莞人社局鑒定標(biāo)準(zhǔn)和《電機與電氣控制技術(shù)》課程知識體系,得到在該門課程中涉及的維修電工四級(中級)理論知識部分和操作技能部分見表1和表2。
二、“課證結(jié)合”的項目化課程體系的建立
根據(jù)維修電工工作崗位的能力要求、電機與電氣控制技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)和中級維修電工考證的技能要求,以項目行動體系構(gòu)建電機與電氣控制技術(shù)的知識體系,形成以就業(yè)為導(dǎo)向、崗位技術(shù)為導(dǎo)入的課程項目模塊。從應(yīng)用的角度出發(fā),依據(jù)由易到難、由單項到綜合的原則,以典型工作任務(wù)為主線,設(shè)立教學(xué)項目,對接中級維修電工實操考題,為維修電工(中級)職業(yè)技能鑒定打下堅實基礎(chǔ)。對應(yīng)電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,該課程共設(shè)計3大模塊10個項目27個學(xué)習(xí)任務(wù),每一個項目都根據(jù)要求掌握的知識和技能設(shè)計相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)??偣?4學(xué)時,理論和實踐各為32學(xué)時(見表3)。
三、項目化教學(xué)的組織與實施
項目化課程體系設(shè)置是實施項目化教學(xué)的關(guān)鍵,而項目化教學(xué)的組織和實施關(guān)系到教學(xué)目標(biāo)能否實現(xiàn)。在項目化教學(xué)的組織與實施中,強調(diào)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的思想,改變了以往“教師教,學(xué)生聽和看”的被動學(xué)習(xí)模式,使整個教學(xué)過程變成了一個人人參與的實踐活動?,F(xiàn)以“項目九:M7120型平面磨床控制線路的分析與檢修”為例說明項目化教學(xué)的具體組織和實施過程。
1.項目的選取
項目九既是電機與電氣控制技術(shù)經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容,也是維修電工(中級)操作技能部分考點內(nèi)容之一。筆者學(xué)校擁有東莞維修電工鑒定站。學(xué)生學(xué)習(xí)的實訓(xùn)設(shè)備同時就是操作技能鑒定設(shè)備,完成此項目將為學(xué)生日后參加鑒定考試打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)中采用“車間教學(xué)”的組織形式,分大班為若干個“小組”,有效挖掘?qū)W生的潛力,實現(xiàn)學(xué)生自我管理。向?qū)W生下發(fā)該項目的《實踐任務(wù)書》,向?qū)W生說明項目的目標(biāo),提供教學(xué)需要的各種資源,同時通過引導(dǎo)和適當(dāng)講解,使學(xué)生能主動獲取完成項目任務(wù)的相關(guān)
資訊。
2.項目計劃的制訂
學(xué)生完成項目選取和相關(guān)知識資料后,根據(jù)項目應(yīng)該做什么制訂切實可行的工作計劃,包括確定完成任務(wù)所需的資料、工具、工作步驟等。項目是M7120型平面磨床的若干故障點的排除,主要涉及兩個方面,一個是線路的分析,另一個就是線路故障的檢修排除。以小組方式工作時,每個成員參與制訂計劃并討論計劃的可行性,而老師可以采取詢問等方式使學(xué)生明白計劃的可行性,對于學(xué)生考慮不全的地方,老師應(yīng)進行相應(yīng)的引導(dǎo)與補充。
3.項目實施
項目實施就是學(xué)生以小組為單位動手操作,完成任務(wù),而老師對學(xué)生的整個實施過程進行監(jiān)控。通過實施完成項目的《故障分析與排除》表格,實施過程強調(diào)學(xué)生的自主化,設(shè)置反思和檢查環(huán)節(jié),以便在小組內(nèi)及時交換工作中的經(jīng)驗和修正實施中的錯誤。實施過程別注重學(xué)生維修電工技能的培養(yǎng)和素質(zhì)的培養(yǎng),如職業(yè)素養(yǎng)、合作能力、專注力等。
4.項目總結(jié)和評價
項目總結(jié)要為每一位學(xué)生提供展示的平臺,選擇合適的展示方式進行評價。評價通過《項目考核評價表》來實現(xiàn),考核的內(nèi)容以項目完成的情況作為能力、知識和素質(zhì)目標(biāo)的主題內(nèi)容,在評價中考慮到學(xué)生在各個階段的表現(xiàn),強調(diào)過程考核和能力評價。評價的目標(biāo)不是給予學(xué)生一個分數(shù),而是促進學(xué)生能力的提升。
四、小結(jié)
為期一年的項目化教學(xué)改革與實踐,初步探索了“課證結(jié)合”的途徑和方法;通過結(jié)合中級維修電工的知識體系結(jié)構(gòu),建立“課證結(jié)合”的項目化課程體系,教學(xué)內(nèi)容對接中級維修電工考證知識點,同時保證了良好的項目化教學(xué)組織與實施,從而縮短學(xué)生考證培訓(xùn)時間和提高學(xué)生考證合格率。通過對比,筆者所在系電氣自動化專業(yè)學(xué)生的維修電工四級(中級)初次獲證率由2012級學(xué)生的81.6%提高到2013級學(xué)生的86.3%。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:PLC 電氣控制系統(tǒng) 控制器 自動化
可編程控制器就是我們常說的PLC,以計算機微處理器作為運行平臺,通過對通信技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)以及自動控制等相關(guān)技術(shù)的綜合運用所形成的一種控制器,具有比較強的通用性。PLC內(nèi)部的微處理器非常復(fù)雜,但在運用過程中,即便是對微處理器內(nèi)部構(gòu)造不是很了解的人也可以有效的將其應(yīng)用到實際運行過程中,由此可見PLC的超強適應(yīng)性。PLC最初主要是作為繼電控制系統(tǒng)的代替品得到應(yīng)用,隨后其應(yīng)用范圍變得日益廣泛。憑借自身的自診功能以及超強的抗干擾能力,PLC逐漸在電氣控制系統(tǒng)中也得到應(yīng)用并改善了系統(tǒng)的安全可靠性,刺痛的常見故障也由于PLC的應(yīng)用而得到有效控制。
一、PLC概述
1.PLC的組成結(jié)構(gòu)
存儲器、輸入輸出接口、CPU、電源以及外設(shè)備編程器等部分構(gòu)成是PLC的主要組成部分,其各部分通過控制總線、數(shù)據(jù)總線等連接成一個整體。PLC的外部通過一定的配置設(shè)備和合適的控制策略來構(gòu)成一個完整的控制系統(tǒng)。根據(jù)結(jié)構(gòu),PLC有模塊式和固定式兩種。
2.PLC的基本特點
2.1重量較輕,體積比較小
一般的PLC控制器體積都比較小,有些PLC的底部尺寸甚至小于100mm,重量也普遍在150g以下,功耗也比較低,因此PLC的安裝較為方便。
2.2實用性高
PLC可以應(yīng)用于各種不同規(guī)模的電氣控制系統(tǒng)中,并且還具有邏輯功能與數(shù)據(jù)運算能力。在最近幾年的研究中,PLC又增加了很多新的功能,并逐漸應(yīng)用到了溫度以及位置控制領(lǐng)域。
2.3抗干擾能力比較強
由于PLC系統(tǒng)中所采用的集成電路技術(shù)比較先進,因此其抗干擾能力也比較強。另外,PLC具備自動檢測硬件故障的功能,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會自動發(fā)出警報信號。
3.PLC的優(yōu)勢
PLC是一種工業(yè)專用的控制器,采用的是數(shù)字運算操作系統(tǒng),PLC的內(nèi)部儲存器具有儲存可編程序的功能,還可以執(zhí)行系統(tǒng)的布爾運算、邏輯運算、過程控制、定時計數(shù)、通信控制、運動控制等指令,然后通過模擬信號以及數(shù)字信號的輸入與輸出對機械生產(chǎn)過程進行控制。PLC采用的是模塊組合的形式,因此系統(tǒng)可以靈活搭配,并且有著可靠性強、柔性好、編程語言簡單易讀、抗干擾能力較強等優(yōu)點。PLC出現(xiàn)故障以后還可以進行在線維修,因此在開關(guān)邏輯控制、自動化數(shù)字控制、機器人控制系統(tǒng)以及負反饋系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,幫助我國的工業(yè)生產(chǎn)提高了經(jīng)濟效益。
二、機械電氣控制現(xiàn)狀
90年代以后,自動化技術(shù)實現(xiàn)了其第三次飛躍。前兩次技術(shù)飛躍的重點主要是模擬信號,以高速運行的計算機為主。第三次飛躍則是以通信技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)三者為主導(dǎo),PLC就是在自動化技術(shù)的第三次技術(shù)飛躍過程中出現(xiàn)的。PLC剛一出現(xiàn)就被應(yīng)用到了汽車工業(yè)中,90年代以后,PLC經(jīng)過多年的發(fā)展,其運算、處理速度以及控制功能都獲得了很大提升,并逐步朝著控制系統(tǒng)一體化的方向發(fā)展。以PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)是一種將計算機、控制、智能傳感以及數(shù)字通訊等各種技術(shù)合為一體的綜合型技術(shù),是一種全分布式以及開放式的基層系。
三、PLC在電氣控制裝置中的應(yīng)用
1.進行開關(guān)量邏輯的控制
這是PLC最基本同時也應(yīng)用得最為廣泛的領(lǐng)域,PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器電路在開關(guān)量邏輯控制技術(shù)中實現(xiàn)了順序與邏輯控制的同步控制。開關(guān)量控制技術(shù)不僅可以用來控制單臺設(shè)備,同時也能夠用來控制組合機床以及生產(chǎn)線等。
2.控制模擬量
工業(yè)生產(chǎn)過程中,速度、溫度等都是極易產(chǎn)生的變量,他們的出現(xiàn)會對工業(yè)生產(chǎn)造成一定程度的負面影響,而PLC的應(yīng)用可以解決這一問題。
3.在集中式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
集中式控制系統(tǒng)的主要組成部分就是一臺具有超強功能的PLC中央系統(tǒng)以及其它設(shè)備,設(shè)備之間通過合適的運行順序以及組合方式來形成處理程序。從集中式控制系統(tǒng)的構(gòu)成我們就可以知道該系統(tǒng)與單一控制系統(tǒng)相比制造成本更低,而運行效率則更高。當(dāng)然,該系統(tǒng)也存在著自身的缺陷,比如當(dāng)需要改變控制系統(tǒng)中的某個控制對象時,需要首先停止整個運行系統(tǒng),會對生產(chǎn)造成比較大的影響。
4.在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
在分散控制系統(tǒng)中,PLC需要分開處理所有控制對象,并且PLC之間可以通過信號的傳遞來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連鎖反應(yīng),進而完成分散控制系統(tǒng)的控制任務(wù)。分散控制系統(tǒng)不同生產(chǎn)線之間通過數(shù)據(jù)進行連接,因此其采用的是多臺機械生產(chǎn)線控制。由于控制對象都是有不同的PLC所控制的,因此假如其中的某一臺在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障,不會影響到其它生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,PLC在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用正在努力將其與過程控制結(jié)合起來,進而更高效地完成控制任務(wù)。
5.在運動控制中的應(yīng)用
在電氣控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)控制模式直接對執(zhí)行機構(gòu)以及傳感器進行作用。而新型的電氣控制系統(tǒng)則是通過對運動模塊的控制來完成其控制任務(wù)。因此,PLC更多的是被應(yīng)用到運動控制模塊中。
6.在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
PLC可以進行數(shù)據(jù)的傳送、運算以及轉(zhuǎn)換等多種數(shù)據(jù)處理功能,還可以采集、分析數(shù)據(jù)。將PLC應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中就可以利用PLC的的通信功能將數(shù)據(jù)信息傳遞到系統(tǒng)的智能裝置中。當(dāng)前,PLC主要應(yīng)用于過程控制等比較大型控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中。
四、總結(jié)
工業(yè)的發(fā)展促進了電氣控制技術(shù)與PLC技術(shù)的不斷進步,而PLC在電氣控制系統(tǒng)系統(tǒng)中的應(yīng)用又為工業(yè)的發(fā)展提供了更廣闊的空間。而PLC自身所具備的超強適應(yīng)性以及強大的功能也讓其不斷滲透到更多領(lǐng)域。在制造成本較低并且工作效率較高的強大吸引力下,很多工業(yè)企業(yè)紛紛將PLC作為電氣控制系統(tǒng)的主要控制設(shè)備。目前,在我國工業(yè)的電氣控制系統(tǒng)中,PLC主要應(yīng)用在進行開關(guān)量邏輯控制、集中式控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、運動控制以及在數(shù)據(jù)處理等方面。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:S7-200系列;PLC改造;電氣控制系統(tǒng)
中圖分類號: TM571 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1673-1069(2017)04-188-2
0 引言
通過對很多工廠現(xiàn)實情況調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其現(xiàn)有的西門子S7-200系列PLC都處于閑置狀態(tài),技術(shù)人員通過對其繼電器控制系統(tǒng)進行改進,不僅改裝費用低,而且達到很好的效果,提高機床加工的自動化水平,還可以有效利用一部分的西門子S7-200系列PLC,有效節(jié)約企業(yè)的資源,將資源合理化利用,下面就以C650普通臥式車床電氣控制系統(tǒng)改造為例進行分析。
1 分析車床改造在電力拖動方面的需求
C650普通臥式車床電氣控制中,有一個主動控制功能,動力來源于三相鼠籠型異步電動機M1拖動,設(shè)計應(yīng)用功率是30KW,而且該裝置還可以在完全空載狀態(tài)下啟動。對于刀架橫向移動而言,需要進行左右移動的精確控制,進而保證刀具進給量在一個可以控制的范圍內(nèi),完成這一項工作不僅需要運動驅(qū)動,還需要掛輪箱傳給溜板箱的配合,這樣才能對刀架進行拖動。車床在車削螺紋的時候,主軸的旋轉(zhuǎn)運動和刀架移動有一個合理的比例關(guān)系,因此設(shè)計人員使用了一臺電動機進行拖動,主軸箱產(chǎn)生動力,動力依靠機械傳動鏈進行傳遞,這樣才能很好的拖動刀架。對于選用的主軸電動機而言,其可以正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn),在進行零件加工時,會產(chǎn)生非常大轉(zhuǎn)動慣量,因此必須應(yīng)用速度繼電器對設(shè)備停車進行控制,為了調(diào)整和加工零件方便,使用主軸電動機還配備了電動功能。
2 分析主動電動機的控制特點
對于主軸電動機而言,在對其進行有效控制時,需要KM1、KM2、KM3接觸器的共同控制,電動機的接線主要由三部分組成,第一部分是KM1、KM2兩個觸點組成的,這樣電動機就可以進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的調(diào)整,第二部分是互感器和電流表組成,都和主電動機的回路連通,通過時間繼電器就可以進行延時操作,在短路時間范圍內(nèi)電流表會暫時短接,第三部分是通過交流接觸器主觸點對電阻進行控制。
除此之外,在原有的C650型臥式車床電氣控制系統(tǒng)中,還設(shè)置了輔助控制裝置,電動機單獨拖動溜板箱移動,這樣拖動的速度會更快,提高整體的工作效率,一線工作人員的強度也得到大幅度降低。結(jié)合實際需求,還可以轉(zhuǎn)換為手動控制,因此設(shè)計的M3屬于點動,KM5接觸器對其進行控制。
3 西門子S7-200系列PLC改造車床電氣控制系統(tǒng)的實施
3.1 分析設(shè)計的改造方案
技術(shù)人員通過全面了解C650型臥式車床電氣控制電路,確定了以下基本改造方案,第一點,對于原車床工藝、加工方法等都不需要進行改變,可以提高改造進度,降低改造成本。第二點,在改造過程中,將主電路的原有元件都予以保留,不對其電氣的操作方法進行改變。第三點,電氣控制系統(tǒng)控制元件主要有接觸器、熱繼電器、按鈕、行程開關(guān)等,這些元件的作用和之前的作用相同,因此不需要進行改變。第四點,主軸的進給啟動、變速沖動、低速、制動、高速等操作方法不需要進行改變,第五點,對于原油設(shè)備的繼電器控制硬件連接方式進行改變,變?yōu)镻LC編程模式,提高工作效率,第六點,在之前的線路中短接了一個時間繼電器KT,在改造時將其用KA進行替換,這樣就可以使用內(nèi)部時間繼電器進行控制,KA完成動斷觸點之后,就可以對主電機進行正反轉(zhuǎn)的控制。
3.2 分析具體的改造內(nèi)容
3.2.1 分析對I/O地址分配的改造方法
對于車床的電氣控制系統(tǒng)而言,不需要過多的復(fù)雜功能,只需要邏輯運算等一些簡單的控制功能,對于需要改造的車床而言,單機自動化控制系統(tǒng)非常適合,不僅改造成本低,而且現(xiàn)有控制功能就可以滿足實際的元件加工。表1是I/O地址分配情況,對于該車床的電氣控制系統(tǒng)而言,共需要六個輸出信號,十個外部輸入信號,結(jié)合PLC現(xiàn)有的輸出點和輸入點,比改造后需要的有30%的冗余,這一為了以后的擴展,或者對該控制系統(tǒng)進行后續(xù)的完善工作,使用的PLC型號為SIEMENSS7-200CPU224[1],使用供電系統(tǒng)為AC220V,輸入點是DC24V14,對于繼電器型在交流10點輸出,具體的分配情況如下所示[3]。
3.2.2 對主軸電動機的控制措施分析
技術(shù)人員對基床的各個部分進行了檢查,發(fā)現(xiàn)線路沒有問題后,就可以進行正常的通電操作,先將電動機的正轉(zhuǎn)按鈕按下,讓動合觸點處于一個閉合狀態(tài),然后接通Q0.2,當(dāng)PLC在通電狀態(tài)下,I1.1和I0.1都處于閉合釤,那么整個線路就處于閉合狀態(tài),這樣主軸電動機就開始正向轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達到120r/min時,繼電器的正轉(zhuǎn)動觸點開始閉合,為正向旋轉(zhuǎn)反向制動做好了準(zhǔn)備,T37進行計時,在5s之后就開始動作,T37動合點觸點閉合,然后將Q0.5連通,電流表對主軸電動機運行電流進行檢測,保證其工作的正常。
3.2.3 分析對快速移動的改造
電動機在快速移動時,將SQ位置開關(guān)壓下,接通Q0.4電動機就會啟動運行,將開關(guān)SQ.I1.0釋放,動合觸點開始復(fù)位,電動機就會停止運行,當(dāng)停電的時候,或者電壓不足的時候,KM5就開始復(fù)位,就可以對電機進行欠壓和失壓保護。
3.2.4 改造后故障情況分析
經(jīng)過改造之后,車床故障有了明顯降低。
4 總結(jié)
通過以上對西門子S7-200系列PLC車床電氣控制系統(tǒng)進行改造,雖然改造整體投入很大,但是設(shè)備運行的故障率有效降低,設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性都有很大提高,日常維護成本降低,降低了操作故障。
參 考 文 獻
[1] 邱利軍,王凱,李勇.西門子S7-200系列PLC改造車床電氣控制系統(tǒng)[J].國外電子測量技術(shù),2010,29(11):63-67.
[關(guān)鍵詞]電氣自動化 ECS 實現(xiàn)方式 問題
中圖分類號:F407.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0059-01
1 引言
電廠電氣自動化系統(tǒng)(ECS)是指使用保護、測控、通信接口、監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備實現(xiàn)所有電廠電氣設(shè)備的監(jiān)測、控制、保護和信息管理。是實現(xiàn)發(fā)電廠電氣自動化的全面解決方案。
國內(nèi)大部分發(fā)電廠都采用集散控制系統(tǒng)(DCS)來實現(xiàn)熱工系統(tǒng)的自動化運行,而傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)一般采用“一對一”的硬連接控制以及儀表監(jiān)視,自動化水平相對落后。為了提升電氣系統(tǒng)的自動化水平,應(yīng)考慮建設(shè)相對獨立的電氣控制系統(tǒng),ECS系統(tǒng)包括電廠所有電氣子系統(tǒng)即升壓站子系統(tǒng)、機組子系統(tǒng)和廠用電子系統(tǒng)。
2 電氣控制對象的特點
以火力發(fā)電廠為例,電氣控制系統(tǒng)相對于熱機等設(shè)備而言,其需要控制的信息采集量和對象并不是很多,其操作頻率也相對較低,但須要強調(diào)快速性與準(zhǔn)確性。而對于電氣設(shè)備的保護自動裝置的可靠性也要求較高,并且動作速度要快,抗干擾性較好。
熱力系統(tǒng)控制需要處理的信息量很大,系統(tǒng)也很復(fù)雜,多以過程控制為主;電氣控制系統(tǒng)(ECS)主要以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和順序控制為主,連鎖保護較多。
3 電氣控制系統(tǒng)ECS概述
電氣控制系統(tǒng)ECS(Electrical Control System)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路,不同的設(shè)備有不同的控制回路,而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。其任務(wù)是保證一次設(shè)備運行的可靠與安全,因此需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù),能夠?qū)崿F(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合,稱為控制回路或二次回路。
一般ECS設(shè)備主要功能包括:測量功能、監(jiān)視功能、自動控制功能和保護功能。即實現(xiàn)對相關(guān)的電氣設(shè)備監(jiān)控、聯(lián)鎖及各電氣參數(shù)的測量,并可在操作員站CRT畫面上顯示各系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、工況,并全部實現(xiàn)軟操作等功能;實現(xiàn)對發(fā)變組及各配電設(shè)備事故、預(yù)告、保護動作后的報警,光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印等功能;實現(xiàn)發(fā)電機順控自動升壓自動準(zhǔn)同期并網(wǎng);實現(xiàn)高備廠變及各低備廠變的自動切換操作等功能。
常用的控制線路的基本回路包括:電源供電回路、保護回路、信號回路、自動與手動回路、制動停車回路、自鎖及閉鎖回路。在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中,傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代,但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中傳統(tǒng)元部件仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實現(xiàn)微機自動化控制的基礎(chǔ)。
4 ECS在DCS中的實現(xiàn)方式
4.1 部分DCS方式
僅由DCS軟件實現(xiàn)電氣邏輯,通過DCS的I/O通道或網(wǎng)絡(luò)通信將控制指令發(fā)送到電氣控制裝置上。DCS可實現(xiàn)聯(lián)鎖的投退,開關(guān)的分合閘,電動機的啟停,操作指令合法性的邏輯檢查和揭示邏輯實現(xiàn)條件等。對于發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器AVR(自動電壓調(diào)節(jié)器)、發(fā)電機準(zhǔn)同期裝置ASS、發(fā)電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等,其功能靠自身裝置實現(xiàn),僅通過DCS實現(xiàn)裝置的投、退。
優(yōu)點:電氣裝置獨立,完全由其自身實現(xiàn)安全性連鎖邏輯,脫離DCS系統(tǒng),依靠自身仍然能夠維持安全運行;缺點:可靠性取決與裝置。
4.2 完全由DCS硬件和軟件實現(xiàn)電氣邏輯
包括發(fā)電機同期邏輯、廠用電自動切換邏輯、發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器甚至簡單的繼電器保護邏輯等。有些DCS已有相應(yīng)的專用硬件模件,與其軟件組態(tài)完成相應(yīng)電氣裝置的功能。
優(yōu)點:軟硬均在DCS,靈活方便功能強;缺點:對DCS要求高,負擔(dān)重,可能影響其它控制系統(tǒng),并且某些功能上難實現(xiàn)(發(fā)電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等)。
5 存在的問題及建議
ECS的監(jiān)控系統(tǒng)與各個保護的通訊接口沒有統(tǒng)一的規(guī)約,因其保護型號不同,相應(yīng)的規(guī)約也有較大差異。例如,威盛電能表規(guī)約DL/T 645-1997,而許繼的保護規(guī)約為IEC-870-5-103。這就需要網(wǎng)絡(luò)通訊管理機對這些規(guī)約進行解釋,對系統(tǒng)的調(diào)試帶來了很多困難。而實際工程項目中,通常留給調(diào)試的時間也十分緊張,因此會出現(xiàn)隨著投產(chǎn)的進行,消缺也緊隨其后的情況。
從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以看出,各間隔分散的數(shù)據(jù),容易發(fā)生由于傳送數(shù)據(jù)量大,受通信速率、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)容量等的限制使通道阻塞,造成信息傳輸?shù)钠款i。
在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實施過程中,還需要特別強調(diào)信息總量的問題,因為信息采集內(nèi)容越全,對電廠監(jiān)視和事故處理越有利,但經(jīng)過一段時間的運行,就會發(fā)現(xiàn)還存在一個信息優(yōu)化的問題。特別是對于保護裝置通過監(jiān)控系統(tǒng)上傳的報文,例如當(dāng)保護動作時,裝置就會上傳大量的報文,從而影響了運行人員對重要信息的捕捉。所以,我們必須對系統(tǒng)所采集的信息進行一定的優(yōu)化與篩選。
監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)也是需要著重考慮的重要因素之一。但是,系統(tǒng)的很多技術(shù)指標(biāo)既沒有確切的定義,在現(xiàn)場調(diào)試過程中也不便于測試,如網(wǎng)絡(luò)負荷率和CPU等。間隔設(shè)備并沒有像微機保護那樣明確的校驗規(guī)程。隨著監(jiān)控系統(tǒng)在電廠運行中所處的重要地位,這些問題不容忽視,必須立即制定相關(guān)的調(diào)試、校驗規(guī)程,以保證監(jiān)控系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運行。
6 結(jié)束語
ECS系統(tǒng)將各自獨立運行的繼電保護裝置、測控裝置、自動裝置等通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)連接起來構(gòu)成系統(tǒng),通過網(wǎng)絡(luò)和后臺軟件,實現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制、故障分析和運行管理,提高了整個發(fā)電廠的自動控制水平和運行管理水平,同時,減小了運行人員的勞動強度和設(shè)備的維護量,對提高電廠安全、穩(wěn)定、可靠、管理的運行水平,降低運行維護成本,提高經(jīng)濟效益等都具有十分重要的意義。
參考文獻
[1] 吳烽.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的研究[D]華北電力大學(xué),2005.
[2] 李東平.達拉特發(fā)電廠電氣綜合自動化的方案研究和實施[D].華北電力大學(xué),2006.