时间:2022-09-24 23:08:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气控制设计论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1线路设计控制方式通用化原则
通用化指的就是制定的线路设计方案,可以使生产机械设备加工不同性质对象。所以,在电气控制线路设计过程中,一定要尽可能选择满足设计要求,并且在实践活动中可以普遍运用的线路设计方案,进而符合生产机械设备、工艺等方面的要求,保证电气控制线路设计工作的有序完成。
1.2线路设计控制电路电源可靠性原则
电路电源是电气控制工程中确保机械设备正常运行的基础与前提,一定要予以高度重视。在进行线路设计的时候,一定要对配电方案、接地回路、线路布局等因素进行全面的考虑,确保电路电源负载处在标准范围以内。与此同时,一定要加强控制系统各电路的设置,避免其互相影响,并且,防止出现振蕴、电路过热等问题。除此之外,当线路控制非常简单的时候,可以选择电网电源;当生产机械设备自动化程度比较高的时候,可以选择直流电源。
2强化电气控制线路设计的策略
2.1尽可能减少连接导线
在设计电气控制线路的时候,设计人员一定要充分考虑各元器件的位置设定,尽可能减少配线连接导线。如图1(a)所示线路连接是不合理的,主要原因就是,一般按钮是安装在操作台上的,而接触器是安装在电气柜中的,也就是说,在设计控制线路的时候,需要从电气柜中二次引出连接导线,使其和操作台进行连接,所以,一般而言,均是将启动按钮和停止按钮进行直接相连,这样就可以减少一次引出连接导线。如图1(b)所示线路连接是合理的。
2.2确保连接电器的线圈正确
一般而言,电压线圈是禁止串联使用的,如图2(a)所示线路连接是不正确的,主要原因就是,其阻抗不相同,进而非常容易导致出现两个线圈电压分配不均衡的现象。尽管两个线圈型号一致,外加电压是其额定电压之和,那也线路也不可以进行这样的连接,因为不管是如何连接导线,所有电器动作总是存在着先后之分,而当其中一个接触器动作的时候,其线圈阻抗就会逐渐增加,进而造成该线圈的电压也随之增加,进而出现另一个接触器无法吸合的情况,出现线圈被烧坏的问题。如果是两个电感量相差较大的电器线圈,也是不可以进行并联的。如图2(b)所示的直流电磁铁YA、继电器KA并联,在此连接形式下,接通电源之后,能够进行正常运行,但是切断电源之后,就会因为电磁铁线圈电感量大于继电器线圈电感量,出现继电器电感量释放快的情况,但是电磁铁线圈产生的自感电动势就会致使继电器出现吸合现象,导致继电器出现误动作。如图2(c)所示线路连接是正确的。
3结束语
[关键词]电工技师论文论文撰写要求
一、电工技师论文的作用及分类
电工技师(高级技师)论文是其在总结研究本职业(工种)领域中的有关技术或业务问题时,表达其工作或研究过程及其成果的综合实用性文章,是维修电工技师从事本职业(工种)的学识、技术能力的基本反映,是科学研究成果和工作经验总结的文字体现,也是个人劳动成果、经验和智慧的升华。技师专业论文是社会实践活动的产物,是撰写者在长期的社会生产实践中不断总结经验,努力学习理论知识,不断追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式,撰写技师专业论文是培养人才、选拔人才和保证人才质量的重要途径之一。
按电类技师本身的内容和性质不同,一般电类技师论文分为:专题型、论辩型、综述型和综合型。按电类技师论文具体涉及内容的主要有:维修电气经验总结类、技术革新类、新产品开发类和四新技术推广类。
二、电工技师论文撰写的要求
撰写电工技师专业论文,既是一个艰苦的思考、探究和再学习的过程,又是一种复杂的创造性劳动,需要对工作实践、技术革新和技术改造等做出客观的评价。
1.注意论文的科学性。科学性是指电工技师专业论文的基本观点和内容能够反映事物内在的基本规律。电工技师专业论文的科学性来自对客观事物周密而详实的调查研究,掌握大量丰富而切合实际的材料,使之成为研究论述的基础。
2.注意论文的翔实性。电工技师专业论文要求作者所提出的观点、见解确实是属于自己的。那么,要使自己的观点能够得到普遍的承认,就一定要拿出有说服力的论据来证明自己的观点是正确的。这样,就应该在已掌握的大量材料中选择具有典型性、代表性的关键证据来证明。
3.内容正确、语言简明。撰写技师专业论文应当力求言简意赅,无多余的字句。对论文的内容不要进行艺术性渲染和夸张;切忌不适当地夸大个人在技术革新和技术改造中的贡献;更不能将技术问题的争论引入政治观点。同时,在撰写技师论文时,要注意按照撰写格式进行撰写,并熟练应用。
三、电工技师毕业设计论文的选题
论文的选题必须立足于总结工作成果与实践紧密联系上。在对已获得的大量素材进行分析、归纳和研究的基础上,提出问题,确定写作的基本方向。
1.论文的选题原则:准确恰当、提高创新和可行实用。
(1)准确恰当。论文的选题要提得准确恰当,面向实际,着眼于社会的需要,确实是生产实践中亟需解决的问题。选题一定要与生产实践相结合,与自己的工作领域相结合。
(2)提高创新。创新性原则是指选题要有新颖性、先进性,有所发明,有所发现,以推动本职业(工种)的发展。遵循这一原则,选题时必须注意选择位居本职业(工种)较前沿的并具有普遍意义的课题;选择填补空白的课题;选择补充前人学说的课题;选择突破禁区的课题;选择借他山之石可以攻玉的课题,即借用其他学科的新理论、新技术、新工艺和新材料,从新的角度进行研究、验证或论证来解决本职业(工种)中的老问题或疑难问题的课题。
(3)可行实用。可行实用性原则是指要选择有利于发挥个人的聪明才智,有完成的把握,同时也符合自己的志趣、适合个人能力的论题。
2.论文的选题方法
(1)选择能发挥本人特长的论题。申报电工技师(高级技师)的人员,都具有相当长的本职业(工种)专业工作的经历,在理论与实践的结合上有自己的独到之处和技术特长;而预备技师在学校学习4~5年,理论知识特别是新技术的知识非常充实,但实践经验欠缺。
(2)选择具有突破性的论题。申报电工技师(高级技师)的人员长期工作在第一线,对于生产实践中出现的问题最有发言权。如果敏锐地抓住问题的关键处,加以研究,就能形成应用性极强的专业论文。
(3)选择具有普遍性的论题。所谓具有普遍性的论题是指在生产实践中有广泛的用武之地的课题。例如,用现代电气技术改造机床的电气控制问题、变频技术在中央空调系统的应用问题及电梯的技术改造和维修技术问题等。有些问题看似简单,但实际上有很多需要进一步研究总结的内容,这些都属于具有普遍意义的论题。
3.论文的推荐选题
(1)典型PLC控制系统的设计、安装与调试。机械手的PLC控制系统设计、安装与调试;组合机床PLC控制系统设计、安装与调试;立体车库控制系统设计、安装与调试;材料分拣装置的PLC控制系统设计、安装与调试。(2)典型低压电气柜的设计。两台三相异步电动机动力控制电气柜的设计、安装与调试;变频调速控制柜的设计、安装与调试;总计量配电箱设计、安装与调试。(3)供配电系统的设计。某通用机械厂供配电系统的电气设计、安装与调试;某学校生活区配电系统设计、安装与调试。(4)电子技术应用设计。三相正弦波变频电源的设计、安装与调试;晶闸管串级调速系统的设计、安装与调试。(5)典型单片机控制系统的设计。基于单片机和LCD的电子钟的设计;数字钟的设计与制作等。(6)机床电气控制系统改造。Z3050型摇臂钻床PLC改造;M1432A型万能外圆磨床PLC改造;T68型卧式镗床PLC改造;B2012A型龙门刨床PLC、变频器改造等。(7)楼宇自动化技术及维修。电梯控制线路的安装与维修;无塔供水系统控制线路的安装与维修等。
总之,加强对电工技师毕业论文的指导,可使他们通过论文的写作,在以后的工作岗位上更好地发挥技术带头人的作用,为高层次实践经验和科研成果转化成现实生产力打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王建.国家职业资格证书取证问答[M].机械工业出版社,2006,3.
[2]机械工业技师考评培训教材编审委员会[M].维修电工技师培训教材.机械工业出版社,2001,3.
【关键词】石英;拉管;电气控制系统
1电气控制系统设计
1.1电气控制系统原理简介
电气控制系统的实质就是它可以按照操作者所需要的方法是机器、内部结构和其它任意的可以改变的因素改变运作方式,从而实现操作者的运作需求。它的基本的工作原理就是通过检测出被输出量的实际数值,然后将它与输入数据进行比较获得之间的差值的过程。通过差值的比较然后进行具体的调控作用进而消除这种差值。从而实现输出值与输入值相对应。电气控制系统主要包括每个部分开关的合、分,开关状态和设备状态报告和报警设置,模拟系统的及时显示。我们可以运用电气的控制运行原理来进行简单的操作,有助于我们细致的分析电信线路,从而有助于准确的排除电路故障。PLC一般情况下由CPU、储存器、输入和输出接口、电源等几个部分构成。比较经典的是西门子的CUP为八路输入和六路输出,它可以实现定量的模拟量的调控,以及不同模块的扩展,尤其是在点位比较少的情况下应用及其广泛。
1.2新型电气控制设备的工作原理
因为采取了合理的系统电气控制系统,合理的解决了原始系统内部现有的各方面的不合理之处,新型的电气掌控装置的热度维持效果更好。精确控制温度的高低,精确掌握数字的精确度,利用智能化电气装置操作设置上位机接口和记录仪器的接口,使用热力感应的升温方式,保温性能比较强,温度控制稳定。一次性整体焊接,速度快,而且节约能源省电,操作简单易上手,受热均匀。新型原理的设备的电气控制设备节约能源程度更高,效率高。在条件相同的工作环境下,仅需要配置1台中频率电源和若干部通用型热感应增温器,达到在不同环境下升温的最终目的。
2炉前变压器
2.1炉前变压器的的功能和工作原理
前变压器不是传统概念下的标准工作设备,它的工作原理就是将输入前是四百伏的电压转化为24伏的电流的性能。以达到加热炉体可以调制为2300摄氏度高温的最终目的。通常被安装在电线杆或者店所内使用,一般情况下可以实现将六~一千伏的电压进行降低到四百伏左右。配电电力变压器是静态的电气控制设备,它可以实现将某个确定的准确地电压值的交流电压(电流)变成和它频率相等的另一种或几组任意的数值不同的电压(电流)的设备。
2.2炉前变压器的设置
非标炉前变设备规格明细如下:调控信号的输入以及输出:4-20mA、0-10mA、,0-5V、0-10V、1-5V、2-10V、PWM等相同信号输入,输入阻抗:120Ω(4-20mA输入方式时)负载额定电压范围:240V、360V、420V、640V、1180V。降温方法:10A~30A自动冷却,50-1200A风能冷却,1000A-3000A风吹冷却、自动冷却。掌控方法:调压移相和过零周波调功一体化技术,可实现平衡电流、平衡电压、平衡电功率等闭环调控以及双闭环三相整流直流电源。
3总结
随着研究的的不断发现和新的进展,石英拉管设备和其他大部分相同类型设备的不同之处在于对系统运行的稳定性提出了很高的要求。普通的石英拉管生产线假设出现了问题,就可以对系统提出暂停运行的工作要求。然后工作人员进行维修和护理,但是如果是属于高端的石英产品出现技术环节的故障和失衡,则有可能导致财产损失,然而石英拉管熔炉设备出现系统上的工作失衡现象,就可能出现坩埚炸裂以及有可能对工作人员的身体健康造成严重的损害。所以石英生产线设备必须具备非常稳定的安全性。石英连熔炉设备与以往间歇式熔炉设备相比,具有明显得进步之处和不同之处,最近几年石英拉管设备的应用一直是国内甚至国外同行业的关注热点。然而目前阶段国内石英行业对石英熔炉设备的研究还处于刚开始时间阶段。研究连熔炉设备一直是石英拉管开发技术的开发重点,在未来石英设备的应用及开发具有较大的实用价值和实践价值。
参考文献
[1]徐利华.热工基础与工业窑炉[M].西安:冶金工业出版社,2006(06).
[2]张美杰,程玉宝.无机非金属材料工业窑炉[M].西安:冶金工业出版社,2006(01).
[3]王学涛,曹玉春,兰泽全.工业窑炉节能技术[M].天津:化学工业出版社,2009(07).
[4]胡国林,陈功备.窑炉砌筑与安装[M].武汉:武汉理工大学出版社,2005(05).
[5]陈金方.玻璃电熔窑炉技术[M].天津:化学工业出版社,2007(08).
[6]张浩运.单晶硅生长用石英坩埚[M].北京:中国建材工业出版社,2007(10).
[7]王玉芬.石英玻璃[M].天津:化学工业出版社,2007(01).
[8]丁富荣.辐射物理[M].北京:北京大学出版社,2004(10).
【关键词】电气控制 PLC技术 教学实践
可以把“电气控制与PLC技术”看做是“工厂电气控制”和“可编程控制器(PLC)”两门课组合而成,该课程是高校电气工程类及机电一体化类专业的一门重要专业课程,它具有很强的实践性和综合性,既讲理论,又重实践与运用,对不少学生的就业有着重要的影响,因此,这门课程的教学实践值得探究。
一、整合课程教学内容,突出技术能力培养
《电气控制与PLC技术》是《电气控制技术》与《PLC技术》的整合。课程教学内容的整合是实践教学模式改革的核心,我们坚持从技术应用能力和综合素质培养的角度出发,实现“知识本位”向“应用能力本位”的转变。精简、整合理论教学内容,强化实践能力训练。
本课程需解决的技术能力是:电气控制技术应用能力、PLC基本原理与应用技术、SFC编程能力、功能指令应用能力、系统设计与维护能力。按这些应用能力,重新构建了实践教学内容体系,提高实践教学比重到60%。
因此,在课程内容教学安排上,注重相关课程(如电机及拖动、单片机控制技术、传感器与测试技术系统等)在本课程中的融会贯通,采用循序渐进的方式,分析现代设备的结构、电气控制原理、电气控制主回路及控制回路、局部电路及整体分析、原理设计及工艺设计,从实验到实训,由易到难,逐步建立起现代设备电气控制原理分析和故障诊断的方法。
二、多种教学方法并举,有效增强教学效果
(一)启发型教学模式
教学手段应灵活多样,课堂教学和开放教学相结合,鼓励学生自主学习,培养个性化。应当把“启发式教学”作为指导思想,力争做到“三个结合”(即理论讲授与实践教学相结合,教师讲授与师生讨论相结合,课内教学与课外研究相结合)。围绕课程的重点内容、重要概念,师生共同提出新问题、进行新思考和讨论,达到互相启发,激发创新思维的火花,培养学生强烈的创新意识。
(二)采用多媒体课件的教学方式、增加教学直观性和趣味性
充分利用多媒体图文并茂,声形相映,活泼有趣等优点,利用其交互给人以身临其境的感觉,使教学过程变得简单而有趣,更具有吸引力和趣味性,进而提高学生的学习积极性,激发学生自主学习的欲望,变被动学习为主动学习,进而提高教学质量。
在教授低压电器元件模块中,利用动画课件演示电器元件的结构和工作过程,讲解电器元件的功能和工作原理,学生从视觉上获得了直观的感性认识后,理解起来可以达到事半功倍的效果。如在讲授热继电器在电动机过载保护作用时,对于发热元件的熔断、传动结构的连锁、触点的动作等问题,学生理解起来一直有相当的难度,但利用多媒体的动画技术将热继电器过载保护的动作过程动态地展现出来后,学生很容易地就接受了。
三、增加不同机型和多种编程软件的教学
PLC的机型很多,在该课程中只安排了一种机型,即三菱FX系列PLC的学习,为了扩展学生的知识面,以及为了和以后的就业岗位接轨,必须要了解和学习其他机型。不同的机型之间虽然有相通的地方,但各有特色,即使是二菱FX系列PLC,也有着多种相关的软件,如FXGP/WIN—C编程软件、MCGS组态软件、FX—PCS—DU/WIN—C画面创建软件、GX Developer和GX一Simulator软件等。所以,通过多媒体课件,丰富了这部分的内容,学生可以自主的学习相关的知识,为学生课后进行自我学习提供了一个很好的学习平台。本课件设计的大量的动画、视频和图片能有效地解决教学中的难点和重点,丰富教学内容。
四、加强“双师型”师资队伍的培养
高职教育由于教学时空跨度大,学生起点与目标也存在较大差距,这就决定了从事高职教育的教师必须是“双师素质”型的。由于当前教育管理体制的局限性,教师一般都是完成高等教育后便开始了教育工作,几乎脱离了生产实践,缺乏实际操作的经验和技能,缺乏实际动手能力。要解决这个问题,可以通过两个途径:一方面通过一些鼓励性的政策措施,分期、分批将有系统理论知识的教师送到企业生产第一线中去顶岗实践,在实践中掌握实际运用技能,提高自身的实际动手能力,通过从企业获得的直接信息反馈,推动教育体系和教学内容的改革。另一方面可以从行业或企业中引进具有丰富实践经验、相关职业能力强的技术人员作专职或兼职教师,以此优化高职教师队伍的知识素质和专业技能结构,使理论型与技能型教师相互转化,从而推动“双师素质”型教师的培养与建设。
五、加强实践教学
为提高电气控制及PLC课程的教学质量,教师除了在课堂上要深入理论知识的教学外,还要更加注重实践教学环节的教学。为此,应采取如下措施:
(一)利用现成的教学模型进行二次开发
建立PLC实验室,购置先进的教学模型,如机械手控制模型、立体仓储模型、四层电梯模型、八层变频调速电梯模型、挖掘机控制模型、吊车模型等单机PLC控制的模型,但为了避免学生对这些模型失去兴趣,为了充分利用这些价值不菲的教学模型,可以研发现代化物流仓储控制系统、基于现场总线的PLC实训实验室。这些二次开发的新的教学装置与企业现场的实际控制接近,学生的兴趣高,教学效果好,由于是在原来的模型的基础上进行的二次开发,所以成本低。
(二)重教改实践,强能力培养
以技术应用能力和综合素质培养为目的,构建实践性教学模式,通过校企合作,将校内外实训基地作为平台,强调学以致用。毕业生通过在企业生产的第一线的实践,提高实际操作能力和技术应用水平,综合提升学生的专业能力、个人能力、方法能力。教师以工程案例为核心实例,教和练有机结合,调动学生学习积极性,使这一课程易学、易懂和易运用。
在与一些小型高科技企业的合作过程中,青年教师进企业进行访问工程师培训,担任企业技术顾问,锻炼了教师的实践能力,在与企业共同研制实训设备的开发过程中,锻炼了开发创新能力,激发了教师们教学改革和教学研究的积极性;在积累丰富改革经验的基础上,争取发表教学研究论文,活跃学术气氛,取得科研成果。
(三)积极采用基于工作过程的项目教学法
实施项目教学法能实现以实践为导向,学生为主体,是从职业的实际出发选择具有典型性的案例作为教学内容的教学方法。在教学过程中,通过教师的指导,学生按照问题的要求搜集、选择信息资料,通过小组的共同研究,创造性地去解决问题,得出结论或完成任务。项目教学法改变了传统教学方法中教师为主体的局面,学生由被动、应付地学习转变为主动探究。
例如,在PLC实现电动机的Y一启动项目中,由于项目的实施涉及原理图绘制、梯形图设计、接线图绘制、接线和调试等方面,学生既没有时间也没有精力把一个项目所有内容全部做完。因此,可考虑分组实施。为了确保每个学生能够在各个方面都得到训练,可进行交叉分组。即在不同项目的实施中,让学生参与到不同的分组之中,扮演不同角色以便在各个方面都得到锻炼。
【参考文献】
[1]孙平,张德升.从实践性教学改革出发探索综合应用人才的培养[J]. 河南机电高等专科学校学报,2000(3):96.
关键词:单片机系统 , 污水处理,数据通信,智能仪表
Abstract: environmental protection inevitably involves the sewage treatment plant, and sewage treatment is effective and reasonable of related units of a difficult problem. We can use the computer system of the sewage treatment process of intelligent control, monitoring and management. Among them with the level of single chip microcomputer system as the core system, using intelligent instrument, and the opening of frequency conversion governor valve process control, is responsible for the control of all motor, electromagnetic valve switch quantity. Level 2 network system is responsible for data to take, and through the A/D converter and sensor of measurement and control system, accept control instrument all data, then processed data the data communication uploaded to PC network system level. Level 1 network PCS for the VC software program, real-time control and display of sewage treatment process, and all kinds of data quantity change value.
Keywords: SCM system, sewage treatment, data communication, intelligent instrument
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:
正文
1 研究需求
随着我国工业生产的迅速发展,各种污染废水随意排放严重地影响着人们的生存环境。因此,污水的处理检测系统在环境保护及经济建设中显得越来越重要。在工业污水处理系统中,为保证污水处理的正常进行,使排放的污水达到国家有关标准,电气控制系统在其中起着关键作用。
好的电气控制系统能保证在恶劣的工作环境中也能稳定、可靠、准确地进行污水处理监控工作,同时实现日常管理的信息化。对所控制的信息数据,如溶解氧、液位、pH值、电导率、温度等能够实现有效的检测与控制。
2系统的设计
该系统采用二级计算机网络系统分别负责监测、控制、管理,即采用一级和二级计算器网络结构系统。系统采用分级控制结构,使控制参数的预置和现场状况的数据测试控制由一级网络系统实现。系统的总体结构如图1所示。
图1系统总体结构图
2.1一级网络系统
一级网络系统采用微控制处理器,用高级语言VC++编制界面软件。显示单元能动态地显示电机、泵、阀门所处的工作状态、停止状态和故障状态。污水路、净化水路采用不同颜色动态显示。故障状态可显示故障产生的部位,pH值、温度、溶解氧、液位等参数以直方图形式显示。图形界面能实现现场工作状态的同步监视,并可随时打印所需要的各种数据。一级网络微控制器的核心部分可与二级系统进行有效通讯,执行污水处理工艺要求的总体控制。
2.2二级系统
二级系统是由复合传感器组成,负责各种相关数据的采集。它具有掉电保护数据存取区,可长期完整地保存相关参数及各种重要参数。二级系统的控制器,即智能仪表具有单独的输入按键及显示器,能独立完成信号,如pH值、温度、溶氧、液位的采集工作。传感器采用PH值、温度、溶解氧、液位的复合传感器,能直接测取相关数据。测量的数据经过A/D转换传送到数据处理单元,经处理的数据经过射频单元传送到一级网络中心。
3系统的主要构成单元
电气控制系统所涵盖单元主要有操作控制单元、显示单元、通信单元、传感器单元等。系统里有很多数据需要检测,按照设置的程序对数据进行处理,有效控制信号的输入输出。
(1)操作控制单元,操作控制单元单片机控制中心,负责所有流程的控制。
(2)显示单元,显示所有的监测数据,一般采用触摸屏或者人机界面。
(3)通信单元,负责信号的传输,主要负责将二级网络采集到的信息数据传送到一级网络中心和将一级网络的控制命令信息传送到二级节点。
4参数检测
采用复合传感器直接测取液位数据、PH值数据、温度数据、溶解氧数据。
在污水池中,测量时通过被测液体内部的静压变化测量液位数据。在液位静压变化的作用下传感器产生电压信号,经温度补偿、电压放大、转换电路将信号转换成标准信号从液体内输送到液体外数据处理中心[1]。
温度传感器采用铂热电阻,传感器侵入污水池中。在传感器距离控制仪表很近的情况下,采用三线电路进行测量。测量的过程为:首先将得到的温度信号通过转换器变成电压信号,经放大、A/D,然后分别送到三路控制中:一路主要做用是报警和控制,是一个控制信号,控制继电器的输出;一路为BCD码和位控制扫描信号控制LED显示;一路经D/A转换为4~20 mA的标准信号,将这一信号送入控制器中,以此来控制电动调节阀,调节热蒸气量,进行闭环控制[2]。
pH值通过测量电极上有特殊的反应灵敏的玻璃触头,当玻璃触头和氢离子接触时产生电位。电位由在氯化银溶液中的银丝作为参比电极测到。pH值的输出信号很微弱,经放大后,将信号转换成频率信号传送给控制器。
在生物污水处理厂中,它使用的是活性污泥,溶氧量的测量是非常重要的。对氧含量进行测量,不仅有利于寻找出最优的污水净化方法,也有利于经济的曝气池配置的选择。采用隔膜将氧量测量传感器覆盖起来,这样就形成了工作电极的阳极和阴极,同时,阳极也能够起到反电极以及参比电极的功能。隔膜能够隔离电极与被测量的液体,可以有效的保护传感器,不仅密封住电解质,同时也能够阻止其他物质对其造成的污染。通过风机的鼓风,能够增加污水中的溶氧量, [3]。
生物污水净化系统的另一重要环节是电导的测量。通过将盐、酸或碱等电解质加入溶液中,来改变电导,电导的测量是通过与侵入溶液中的电子线路,采用电导分析系统来进行的,将一个交变电压信号加到传感器上,通过分析器来测量信号的大小。在实际的调试过程中得知,对仪器进行准确的温度补偿,可以获得较为准确的电导测量值,根据该测量值控制改变液体的含盐量,从而对电导进行控制[4]。
5结束语
本文介绍了污水处理厂的控制系统设计,讨论了二级计算机网络控制系统,实现了污水处理的自动化管理。该设计可供一般污水处理厂电气控制设计者参考,本设计系统经操作简单,设计结构清楚,对污水处理起到良好的控制与监测作用。
参考文献:
[1]程玉华,西门子S7-200工程应用实例分析[M].北京:电子工业出版社,2008.1.
[2]何献忠.工业污水处理的PLC控制应用[J].湖南冶金职业技术学院学报,2004,43(4):86-87.
[3]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].北京:机械工业出版社,2004.1.
关键词:三坐标测量机,坐标系,检测,ZCR-CAD
三坐标测量机(CoordinateMeasuring Machining,简称CMM)是20世纪60年展起来的一种新型高效的精密测量仪器。它的出现,一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套;另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。目前,CMM在生产测试中得到了广泛应用,它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量,成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
CMM在检测批量产品或单件产品时,通过编程可以提高测量速度,降低劳动强度。然而,在编程中坐标系的建立是后续测量的基础,建立了错误的坐标系将致测量错误的尺寸,因此建立一个正确的参考方向即坐标系是非常的关键和重要的,它直接影响测量速度和数据精度。1 测量系统的组成
本文所用的数据化采集系统为CHXY-30-17-15CTJ型三坐标测量仪及相关软件,系统结构包括三坐标测量机、电气控制硬件系统、计算机以及测量软件等,有X、Y、Z三个运动方向。电气控制装置包括主控制单元、电机驱动电路、数据传送接口、电源和电源保护电路等。它与测量机和计算机连接,接收测量机的位置检测信号后传送给计算机。系统采用ZCR-CAD和Industry3DCam软件,完成各种三维空间曲面的数据测量和造型设计工作。
2 坐标系的建立
ZCR-CAD 提供有三种建坐标系方法,我们可以按照设计和加工基准来建立严格准确的工件坐标系,在工件坐标系下直接测量,与工件在测量台上的位置、方位完全无关。
2.1 3-2-1法
3-2-1法是最基本的建坐标方式,以平面元素为主要基准,适用于箱体类机加零件; 按照此方法确定一个坐标系,需要若干基准元素。典型的情况是:1、需要两个方向矢量作为工件坐标系的两个轴,第三个轴按右手法则自动算出。2、需要1-3个坐标点,确定工件坐标系的原点(3个分量)。在建坐标系的对话框上(图1),相应地用第一轴、第二轴、原点(X,Y,Z) 对应于各个基准元素的选择操作。
典型的建坐标系的过程分如下两个阶段:
第一阶段:为了在零件上建立三轴垂直的坐标系,测量机软件首先利用面元素确定第一轴,因为面元素的方向矢量始终是垂直于该平面的,当我们利用投影到该平面上的一条线来建立第二轴时,第一轴和第二轴就保证绝对是垂直的,这样测量机软件就建立了互相垂直的、符合直角坐标系原理的零件坐标系。具体方法如下:使第一轴选择框为选中态;从元素列表框或图形窗口选择元素,使其索引名自动填入到对应的编辑框中。硕士论文,检测。方法一:在对话框上选择。用鼠标双击列表框内的元素索引名,该元素即被填入到第一轴的编辑框内,表示该元素已被选上。方法二:CAD图形选取。将光标焦点从测量对话框移到CAD图形窗口;框选测量元素,看到表示选中的蓝色小框出现;光标焦点移回到测量对话框,点击选取“CAD”,即可看到元素索引名自动填入到第一轴编辑框内的结果。
论文摘要:控制系统应满足生产机械的工艺要求,在设计之前必须对生产机械的:性能、结构特点和实际情况有充分的了解,并在此基础上来考虑控制方式,起动、反门设置各种联锁及保护装置。
生产机械电气控制系统是生产机械不可缺少的组成部分,它对生产机械能否正确与可靠地工作起着决定性的作用。一般,电气控制系统应满足生产机械加工工艺的要求,线路安全可靠操作和维护方便,设备投资少等。为此,必须正确地设计控制电路,合理地选择电器元件。
对于比较简单的控制线路,往往直接采用交流380V~220v电压,不用控制电源变压器口采用这一方案。动力电源电路中的过电压将直接引进控制线路,这对元件的可靠工作不利。另外,由于控制线路电压较高,对维护与安全不利,因此必须引起注意。对干比较复杂的控制线路,当机床电气系统的电磁线圈超过5个小时,控制电路应采用控制电源变压器,将控制电压降到10v或24V。这种方案对维修与操作元件的作用可靠均有利。对于操作比较频繁的直流电力传动的控制线路,常用直流电源供电。若控制电压过高,在电器线圈断电的瞬间将产生很高的过电压(可达额定电压的十倍以上),这将对电器的作可靠性及使用寿命有影响。若控制电压过低时,电器触头不易可靠地接通,影响系统的正常工作。直流电磁铁及电磁离合器的控制线路,常用24V直流电源供电。
在保证控制线路工作的可靠性上,电器应可靠、牢固、稳定并符合使用环境条件,电器元件的工作时间要小(需延时的除外),如线圈的吸引和释放时间应不影响线路的工作。电器元件要正确联接电器的线圈,触头联接不正确,会使控制线路发生误动作,有时造成严重的事故。
线圈的连接两个交流接触器串联接干交流电路中,由于接触器线圈上的电压是依线圈阻抗大小正比分配的,即便是两个型号相同的交流接触器也不能按串联后接于其两倍额定电压的交流电源上,这是因为当其中一个接触器先工作后,这个接触器的阻抗要比没吸合的接勉器的阻抗大,这个接触器线圈电压达不到共额定电压而不吸合。同时线路电流将增加,有可能将线圈烧毁,所以,应将线圈并联后再缠到其额定电压值的交流电源上。触头的联接设计时应分布在不同位置。电器触头尽量按到同一组上,以免在电器触头上引起短路。交流接触器是两个行程控制线路,在电器控制线路中,应尽量将所有电器的联触头按在线圈的左端,线圈的右端直接按到电源。这样,可以减少在线路内产生虚假回路的可能性,还可以简化控制屏的出线和外部连接。
在设计控制线路,应考虑电器触头的接通和分断能力。如果容量不够,可在线路中加接中间继电器,增加线路中触头数目。增加接通能力用多触头并联,增加分断能力用多触头串联。控制线路的换接应当尽可能在电流较小的控制电路内进行,这样安全可靠。
减少被控制的负载或电器在接迈时所经过酶触头数、电器的触头发生故障电路,就不能正常工作,这可通过触头韵合理布置来达到,每二一继电器的接通就只需经过一对触头,工作较为可靠,尽量减少控制线路所用的控制电器数量和触头数量在满足动作要求的条件下,所用的电器越少、触头越少,控制线路的故障机会率就越低,工作的可靠性也就越高。经过合并后都可以减少而简化成线路,但是在合并触头时应当注意触头的额定电流是否允许利用转换触头。两对触头可以合并一对转换触头而成为右线路。这种方法只适用干有转换触头的中间继电器。利用半导体二极管的单向导电性可以有效地减少触头数。所示电路是等效的。由干b和d应用了半导体二极管,减少了触头数目。这种方法用于弱电电器控制线路中既经济又可靠。目前已在自动化磨床上应用。减少连接导线设计控制线路时,将各电器触头的位置合理安排,可以减少连接导线的数量。特别要注意,同一电器的不同触头在线路中应尽可能具有更多的公共连接线,这样可以简化接线上减少导线段数和缩短导线的长度。行程开关是装在机床上的多继电器与时间继电器,是装在控制盘上的要经过较长的距离。防止寄生电路控制电路在正常工作或事故情况下,发生意外接通的电路称为寄生电路。若控制电路中存在寄生电路将破坏电器和线路的工作顺序,造成误动作。具有指示灯和热保护的电动机正,反转时控制线路丁在正常情况工作时,能完成起动、正反转和停止的操作控翻。信号灯可以指示电动机的工作状态在电动机过热使触头断开,会出现寄生电路。因电动机不能得到过热保护口如把触头移到它串联,可防止触电路。
继电按触式控制线路在事故情况,应保证操作人员的安全和电气设备、生产机械的安全,并有效地制止事故的扩大。在设计控制线路时,为了避免由干线路故障引起事故的可能性,必须在线路内采取一定的保护措施以确保安全。常用的保护措施有短路保护、过热过电流保护飞零电压保护、终端保护、联锁保护、油压保护及其一些事故信号等。
电气控制设备应考虑操作衙车、维修安全方便,有隔离电器、避免带电检修。控制线路可迅速而方便地由一种控制方式转换到另一种控制方式,电器元件应留有备用触头,应留有备用电器元件,以便检修、调整和改接线用。
在满足生产要求的前提下,控制线路应力求简其和经济。尽量选用标准的环节,在保证正常工作的前提尽量减少元件的连接导线数量。
参考文献
[1] 魏秉国. RC暂态过程演示板的制作[J]. 濮阳教育学院学报 , 2001,(02)
[2] 李海. 建立暂态过程微分方程的一种方法[J]. 雁北师范学院学报 , 1995,(06)
[3] 侯新杰, 李兴毅, 赵晔. 串联漏阻电容器暂态过程解的简单计算和讨论[J]. 物理通报, 1997,(07)
[4] 汪建民. “暂态过程”损失机械能[J]. 数理天地(高中版) , 2008,(03)
【关键词】全自动洗衣机;PLC;编程设计;步进指令;运行功能
Completely automatic washer control circuit PLC automatic control
Luo Jihong
(Hunan commerce professional technology institute,Hunan Changsha 410205)
Abstract:In view of the typical completely automatic washer actual control request,step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control,in the I/O assignment foundation,carries on the PLC trapezoidal chart programming,and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging,is completely consistent with the actual control request.
Key word:Completely automatic washer;PLC;Programming design;Step-by-steps the instruction;Movement function
1.引言
可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程和使用方便等特点,近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1]。本论文针对全自动洗衣机的实际控制要求,运用三菱PLC技术中的经验设计法,在I/O分配的基础上,将整个全自动洗衣机实际控制系统分解为进水、搅拌、排水和清洗四个部分[2],进行PLC梯形图程序设计和程序功能分析。
2.控制要求
全自动洗衣机分为洗涤和清洗两大工作过程,其工作周期和控制要求相同,故整个控制要求如下:
2.1 接通电源,开进水按钮,等待到达额定水位,关进水阀门;
2.2 正转洗3s停机1s反转洗3s停机1s,反复100次;
2.3 开排水阀门,排水1min;
2.4 继续开着排水阀门,高速正转2min;
2.5 关排水阀门,开进水阀门,等待到达额定水位,关进水阀门;
2.6 正转洗3s停机1s反转洗3s停机1s,反复100次;
2.7 开排水阀门,排水1min;
2.8 继续开着排水阀门,高速正转2min停机。
3.I/O分配
全自动洗衣机的I/O分配,见表1。
4.I/O接线图
5.状态转换图
6.程序梯形图
7.程序功能分析
7.1 洗衣机进水
当PLC处于等待状态S0时,按下进水按钮X0,计数器C1复位,同时状态继电器S20置位,输出继电器Y0得电,打开进水电磁阀;当到达额定水位X1时,状态继电器S21置位。
7.2 搅拌机正反转
STL S21闭合后,输出继电器Y0失电,关进水电磁阀;同时输出继电器Y1得电,搅拌机开始正转,3s之后,状态继电器S22置位,Y1失电搅拌机停止,1s之后,状态继电器S23置位,Y2得电搅拌机开始反转,3s之后,状态继电器S24置位,Y2失电搅拌机停止,计数器C0计正反转1次;当计数器C0未达到100次时,状态继电器S21置位,进入下一个搅拌正反转周期。
7.3 洗衣机排水
当计数器C0达到100次时,状态继电器S25置位,输出继电器Y3得电,打开排水阀门,1min之后状态继电器S26置位,输出继电器Y3、Y4得电,打开排水阀门,并启动高速正转电动机,2min之后,计数器C1计数1次,排水完毕,洗济周期结束。
7.4 洗衣机清洗周期
此时计数器C1未达到2次时,状态继电器S20置位,输出继电器Y0得电,打开进水电磁阀;当到达额定水位X1时,计数器C0复位,同时状态继电器S21置位,进入洗衣机清洗周期,完成搅拌机正反转100次之后,再进行排水,排水完毕,计数器C1达到2次,PLC返回等待状态S0。
8.结束语
以上全自动洗衣机的PLC程序经过上机模拟调试,与实际控制要求完全一致,方便实用。在程序设计上,本系统还可采用PLC基本指令编程法或经验设计法。另外,由于论文篇幅原因,没有绘制本系统的外部接线图,读者可对照I/O分配表进行设计(输入接PLC内部工作电源,输出接外部负载工作电源)。
参考文献
[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程控制器原理及应用教程[Z].清华大学出版社,2008(1).
[2]吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J].家用电器科技,2000(8).
[3]蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制[J].机电一体化,2004(8).
[4]胡学林.可编程控制器教程(实训篇)[Z].电子工业出版社,2004,168.
[5]石玉明,张屏.基于PLC的自动洗衣机控制系统[J].机械工程与自动化,2007(3).
[6]王盛.用PLC实现洗衣机的“一键式”全自动控制[J].硅谷,2008(11).
PLC的课程教学涵盖电气控制原理图中主电路和控制电路的设计与维护、PLC控制程序的编写与现场调试、整个PLC控制系统运行可靠性的测试等等,具有很更强的综合性和实际应用性[3]。课程建设应该从教学内容、教学方法、实践教学和实践考核几个环节巩固和加强理论基础知识的学习;在掌握基本知识的基础上,通过实践教学环节提高学生的实际操作能力,以迎合自动化专业领域的要求[4]。因此,加强实践教学环节的课程建设具有非常重要的地位。传统的实践教学环节存在课时量少、形式单一、验证性实验较多等缺点,学生仅仅是对现有的程序进行验证性测试,仅仅关注测试的现象而忽略实验过程的中间环节,实验报告形式单一,严重削弱学生对本课程的学习兴趣,限制了学生实践能力的培养。为了提高实践教学环节的效率通过实践教学和实践考核两方面进行改革和实践,探索PLC应用技术课程在提高自动化专业实践能力方面的有效性[5]。
2PLC实践教学改革探索
2.1实验教学环节的改革
PLC的实验教学环节主要包括演示性、验证性、综合设计性三部分。传统的实验教学往往很少涉及综合设计性这部分内容,只停留在主观现象上,教师应该打破传统实验在时间和空间上的限制,增加综合设计比例,同时将实验延伸到课外科技活动中,开阔学生视野。比如,在“天塔之光模拟控制”试验中,学生可以自行设计显示造型,相当于自行提出设计方案,根据方案进行程序编写呈现出不同的显示效果;在“水塔水位控制”试验中,针对一些故障的处理比如缺水、水溢出等的处理,让学生尽可能针对细节性的环节进行程序的控制,增强学生解决问题的能力等等。课外科技活动的引入可增强学生对PLC应用的认识。鼓励学生参加各项PLC竞赛,比如全国信息技术应用水平大赛、校内的课外科技作品等等。以团队的形式进行各项赛事,不但提高学生的实践能力同时提高学生的团队协作能力。从近几年就业形式来看,参加过校外科技活动的学生工作能力较强,适应性较强,受到公司领导的好评[7]。
2.2实训教学环节的考核
实训也称作课程设计,主要目的在于锻炼学生发现问题和解决问题的能力。主要涉及电气控制线路的设计、安装及利用PLC完成相应控制要求的整体过程。根据课程进度及学生掌握的程度进行选题,然后分组测试。以往的课程设计主要集中在整个调试过程仅是专业成绩较好的同学,其他的基础知识较差的同学难以跟上整个进度,所以可以考虑在分组的时候成绩好的带动成绩差的,或者针对基础知识稍差的同学分配相对简单点的题目,使每位同学都能参与到实际的操作中。具体过程如下:每个班级根据设备数量分成两组以方便管理,每组时间为一周,分组方式采取强弱组合或者自由组合,这样在选题的时候尽量做到难度适中,两位同学共用一台PLC实验装置。选题非常重要,需要代课老师根据学生实际情况选择合适的题目以供学生选题。选题后进行任务分工,主要包括项目实施计划,时间安排和任务分工,电气控制线路的设计,PLC的选型论证,输入输出地址分配,PLC的输入输出接线图,程序的编写及调试等,完全按照工程设计的整体过程进行监控。教师在整个过程中仅起到指导和管理的作用[9],这样有助于学生团队协作、自主学习及解决问题能力的锻炼。
3PLC实践考核的改革
3.1PLC实验教学环节的考核改革
实验环节的考核应该从单一到多元化方向改革,不是仅关注学生的实验结果,而是整个的实验过程[11]。对于验证性和演示性实验,考核环节及所占比重为:实验预习(主要是对控制要求及控制程序的掌握情况)占20%,实际操作过程(主要是软件的熟练使用及程序的调试过程等)占50%,实验结果的验收(主要是实验报告中对电气控制线路的设计、地址分配、程序编写及调试等)占30%;对于综合设计性实验主要监控学生进行自主设计的整体过程,最终以答辩形式占60%及论文上交占40%的形式进行。
3.2PLC实训教学环节的考核改革
实训环节不同于实验环节,更偏重学生的实践和应用能力的培养,在考核方式上也有别于实验教学环节[12]。主要采取实训结束后进行现场答辩的方式验收,答辩老师3-4个,具体环节涉及控制方案如何确定、程序编写思路、现场系统调试及现场提问方式进行。学生先以PPT进行课程设计的介绍时间控制在5分钟,教师现场提问时间在10分钟左右。答辩过程涉及学生的实际动手能力的体现及完成情况成绩占到60%,平时考核及课程设计报告占到40%进行验收。
4结束语
关键词:可编程控制器 车停位检测传感器 辅助停车装置 红外检测预警
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0017-02
1 引言
随着我国迈入小康社会,停车难的问题萦绕在每个人的心头。通过对松江区的万达商业广场等多个地下停车库进行实地调研,发现在照明昏暗的情况下很难发现地面上的白色车位边界线,这对司机停车造成了困扰,降低了司机停车的效率;另外,在司机停车过程中并没有对车辆的运行位置进行监控,也没有对驶出左右边界的车辆进行提示,这样很容易导致剐蹭事故。本装置属于电气控制技术领域,特别涉及一种车库运行管理系统中的车位辅助停车电气控制装置。
2 项目设计要求
车库车位按照某种功能分为若干区域,各区域有若干车位;每个停车位的下方放置停车压力传感器用于检测该位置是否拥有车停放,车停位检测传感器与控制器相连,将停车位信息传送至控制器;停车车位边界指示有若干个嵌入地下的指示灯构成,所有指示灯距离分布在停车车位边界上,当有汽车需要停入该车位时,车位边界指示灯点亮,司机可以非常清晰的看到车位边界;车位边界检测采用红外线检测对车停过程中的车行位置进行实时检测,车位边界检测的检测装置与控制器相连,将检测信号传送给控制器,当停车过程中出现待停车辆驶出车位边界线时启动声光报警器,提醒司机及时调整停车路径。车库车位平面图如图2.1所示。
3 基于PLC的车库车位辅助停车装置的设计
3.1 功能描述
基于PLC的车库车位辅助停车装置示意图如图3.1所示,主要功能器件包括车停位检测传感器、停车位边界指示装置、车位边界内、外检测、声光报警器、LED指引灯。
功能1:当控制器接收到选位信号后,车行指示灯以流水灯的工作方式点亮指引车辆进入待停车位。
功能2:停车车位边界指示由若干个嵌入地下的指示灯组成,所有指示灯等距离分布在停车车位边界上。当停车车位边界指示处于工作状态时,指示灯点亮,待停车辆的驾驶员能清晰地看清楚地面的停车位边界线,照明光线和积水带来的视觉干扰被极大地降低,有利于驾驶员安全的泊车。当检测车辆停放到位后,经过一定时间的延时,停车车位边界指示灯熄灭,恢复待机状态。
功能3:在驾驶员泊车过程中,车位边界检测将全程监控车行的位置是否在停车位的安全范围内。车位边界检测采用红外线检测,检测装置包含内、外两侧。内侧边界检测进行预警,外侧边界检测进行报警。车位边界检测的检测装置与控制器相连,将检测到的车行信号送给控制器。当内侧边界检测器检测到待停车辆行驶信号时,报警灯低频闪烁,报警器发出低频预警声,说明该车辆的位置已经偏离了停车安全范围,驾驶员应当及时调整停车的行车方向;当外侧边界检测器检测到待停车辆行驶信号时,声光报警器报警灯高频闪烁,并发出高频报警声,说明该车辆的位置已经超出了停车安全范围,驾驶员应当立即调整停车操作,以免发生待停车辆与左右两边车辆的剐蹭事故。
功能4:当车停位检测传感器检测停车位车辆停放时间超过5分钟未发生变化,视为泊车操作结束,相应的停车车位边界指示、车位边界检测和声光报警器的工作状态复位。
3.2 输入输出端子分配
本装置设计包括车库的所有车位的功能,各区域可采用工业控制网络来实现信号的传输并实现功能控制。本文主要对某一特定库位的功能实现进行设计与实现。以1号库位为例,经过分析确定输入信号为内侧红外检测等6个信号,输出控制端包括停车位边界指示灯等7个信号,共计13个信号,如表3.1所示,所以确定可编程序控制器的型号为FX2N64MR,每个PLC可实现对4个库位的控制。
3.3 基于PLC的车库车位辅助停车装置结构框图
“基于PLC的车库车位辅助停车装置”的控制涉及PLC控制技术、工业控制网络、LED显示技术,传感器技术等,系统控制框图如图3.2所示。
3.4 基于PLC的车库车位辅助停车装置控制功能实现
整个控制装置以接收到选位控制信号为启动,车位边界指示灯点亮,同时Y1~Y4以1S间隔流水灯状态工作指引车辆入库;当车位停车检测传感器检测到信号超过5S,表示车辆在车位中停放静止状态;当车位内侧检测装置检测到信号时,系统发出周期为1S的低频声光预警;当车位外侧检测装置检测到信号时,系统发出不间断的声光报警。装置控制功能部分程序实现如图3.3所示。
4 结语
本装置实现了对待停车辆指引到位、车停位检测、车位边界指示、停车过程预警和出界报警等功能,使停车过程更加安全和人性化。整个控制使用三菱FX2N可编程序控制器控制,通过对实验设备进行调试,最终实现了设计要求。本装置进行简单额改进就可以应用于别墅中的独立私家车库;地面行车指引机构也可以用于高架路、高速公路等道路交通,尤其是在阴雨天晚上,地面有积水的路况下能够有效的提高行车的安全性。
参考文献
[1]张静之,刘建华.PLC编程技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2015.
[2]范国伟.三菱可编程序控制器技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.
[3]沈益明,金娣.车位引导系统[J].现代建筑电气,2012年10期.
[4]孙博.智能车库系统的研究与实现[D].昆明理工大学硕士论文,2014.4
(大连海洋大学 应用技术学院,辽宁 大连 116000)
摘 要:专业课的教学内容的改革,是当今应用技术学院专业培养方向问题,大势所趋.因此,针对机械类专业必须从授课内容、学时、教学方法,建立新的评价体系,开展科研活动,加强培养专业型、实践型和动手能力型学生诸方面进行探讨.
关键词 :教学改革;专业知识的应用;实践动手能力;能力素质
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)04-0234-03
应用技术院校的专业教学,应在理论知识够用情况下,加强学生专业技术的能力培养.而专业实践动手能力的培养,是向社会输送合格的应用技术人员的关键.国家科学发展规划着重强调要注重学生能力素质的培养和提高结合我院应用技术的教学情况,针对机械类专业理论和实践教学情况,谈谈《机床电气控制》专业课的教学改革问题.
1 调整授课内容和学时安排
1.1 授课内容的调整
应用技术学院的教学方向:为社会培养专业技术应用的人才,注重的专业技术应用,而不是强调理论深度和广度的学习,针对原有高等职业教育的教学计划,必须及时调整和改革.另外,学生的生源也发生了变化,主要来自中专升本的学生,学生的自身条件(理论学习的能力偏低,突出培养就业能力既专业动手的实践能力)更注定了教学必须要及时调整和改革,基于以上情况,我们对《机床电气控制》教学大纲内容进行了调整:例如:电气控制部分,第一章:常用低压电器和第二章:接触器基本控制环节,减少课堂理论课的授课学时,强化在实验室完成教学任务,做到理论授课和现场实际动手及时结合在一起,提高学生的专业动手能力.第三章:电气控制在实际中得应用,主要针对学生在机械制造实习过程中接触到、熟悉使用的普通车床、磨床、钻床、铣床电器控制为例,到现场结合实物实施现场教学,提高现场解决问题的能力.针对《可编程控制器》部分,由于该技术在数控系统应用和自动化技术应用领域的广泛使用,而机械类专业学生参加工作要接触最多的就是数控设备和机械制造设备,《可编程控制器》就是必修的一门课程,要着重学习硬件知识和指令系统,学会下载、调试、编程、远程监控等技能,要结合实际应用有目的旋转学习内容,如,数控系统的刀库管理程序的学习、普通机床PLC改造程序、自动化流水线等,通过这样的调整之后,提高学生学习的兴趣,动手操作能力得到提高,就业的面广了,达到了预期的教学效果.
1.2 授课学时的安排
为了真正提高学生的专业动手的实际操作能力,必须对原有的授课学时进行调整,在理论知识够用的情况下,加大实践教学的环节和学时,力争达到实践教学时间超过理论教学时间,具体实施通过以下几个方面来实现:(1)注重实验室的授课效果、质量.要求指导教师和实验员亲自、认真辅导学生做实验,以利于学生除了掌握理论知识,同时提高动手能力.(2)强化实训内容的安排和实际操作能力的锻炼.在实训环节里,实训内容贴近实际现场,在指导教师的指导下,题目学生自己选择,教师提供其必须的条件和设备,根据实际要求独立完成现场的安装、调试、编程、通讯、监控等能力锻炼,达到一个工程电气工程师基本能力的培训.(3)校外实习内容紧凑,做到难易结合.专业技能锻炼全面.力争在实习期间让学生除了解、掌握、加深所学的专业知识外,培养学生浓厚的专业学习气氛,养成终身学习的好的习惯.
2 改进教学方法提高学生就业能力
2.1 授课方法的改进
要实现应用技术教学目的,传统的教学方法已经无法满足当今社会读应用技术人才的要求,要培养学生自主学习的兴趣和爱好,要让学生清楚学习本专业课程内容,将来能够从事的社会应用领域和方向.专业教师在教的时候,一定要强调每个知识点将来用在实际现场的具体的方方面面,甚至在课堂上用实例和图片来指导学生,在实验室和实训室实践教学中在充分体现出来,让学生真正体会现场感和应用感.教师队伍专业素质、教学手段的高低与教育质量的好坏有很大的关系.应用技术教育要求培养实用型高技能型人才.因此,必须加强理论教学与实践教学方法的研究,这样才能提高育人质量.
《机床电气控制》教学内容在实训室、实验室、实际工作现场授课,生动直观、理论结合实际讲解专业知识;结合先进的教具组织实施教学.改进以往的课堂教学的传授模式,将课堂教学的理论知识结合实际教学环节的内容,同时放在实验室和实训室去完成,这样实施的主要优点是:真正做到理论联系实际,让实践动手最快的去验证和体会理论得到的结果,很好地完成、理解、掌握当学科的理论知识,为学生就业打下良好基础.到实践中去组织实施专业教学,更方便学生的学习和领悟专业知识,同时结合生动的实际应用例子,让学生学习过程更加贴近实际.可以说改进教学方法是应用技术学院教学改革的突出的重点问题.
2.2 提高学生就业能力
应用技术教育就是为社会培训掌握先进的应用技术的人才.作为一个代表学校培育的“对象”——学生,其素质好坏,能力如何?能否经得住社会考验,能否满足社会需要、适应各个行业的专业需要,适应专业岗位,为企业贡献自己所学习的技能?这对一个学校来说非常重要.而对学校而言,学生素质、专业能力的高低就是学校生存的前提和保障.针对应用技术院校来说,学生的实践动手能力的提高是我们办学的一个方向,随着科技的不断进步,从事专业教学的教师就应该时刻跟踪社会和科技发展的步伐,紧紧盯着先进技术的应用,同时不断改进自己的教学方法,培养出得专业应用型的学生能够在在社会这个大“舞台”中能够通过考核,经得起社会检验,能够适应社会各行业对应用技术人才的要求,让学生和家长满意,让社会满意.
3 注重专业教师实践业务能力的提高
3.1 加强专业教师的素质的培养
作为一个专业授课教师,仅仅具有深度和广度的理论知识是无法满足应用技术教学的要求,没有很强的专业实际动手能力,没有接触到社会实际应用现场的经验,也是合格的.任何一所大学和研究所,没有很好实验和实训教学设备,没有专业服务社会的应用能力和过程,试无法及时掌握先进的应用技术,也就无法建立健全先进的实验实训设备,也就无法很好地完成教学任务.
脱离实践应用的理论是空洞的、无味的理论,没有理论指导的实践是冲动的、盲目的实践.
高等教育的专业教师应该能够承担一定的社会技术支持工作等科研服务和研究工作,应该广泛提倡和资金政策上的支持,鼓励专业教师为社会服务,这样,不仅提高教师的专业素质,锻炼实践能力,更主要的是能够及时掌握先进的应用技术,为专业教学打好基础、做好储备,看看当今的世界各大名校,为什么在世界领域有那么高地知名度,不是靠是写几篇论文、编写几本教材就能做到的,哪个不是在实验室和实训室里结合社会需求,解决社会无论工业还是农业应用领域,以及航空航天领域的实际问题,从而名扬世界的!应用技术学院从事专业教学的老师,必需具备相当强的实际动手、实践教学能力,这主要是因为应用技术教育的特点决定的.社会需要从事专业教学的教师必须有较高的素质和水平.如果专业教师不掌握当今社会所需的专业知识;并且是前沿的技术、先进的科技知识和应用技术,那么又如何掌握时代的脉搏,培养出高素质和能力的学生呢?
专业教师要及时不断地进行自我知识的更新和提高、完善,特别是能够到实际的工作环境中,通过到社会一些行业中承担一些科研和实际工程任务,带领指导学生解决现场的一些科研任务,解决实际应用的诸多课题,专业教学过程才能做到“用实际任务的实例组织教学,把完成实际任务组织学习”,能力的培养过程,是“学”出来的,也是“干”出来的.例如,东北是老工业基地,设备老化,好多机床需要改进,通过电气和PLC改进,就可以大大提高加工效率,如果在增加数控系统,改进传动系统,就可以大幅度提高加工工艺,提升产品质量等.因此,专业教师的业务素质、实践能力以及先进的教学理念,将直接影响教学质量及学院的生存发展.
3.2 评价标准评估专业教学质量
专业教学质量的评估,必须通过学生来考核.每个专业教师,针对每个学科,都非常清楚:本学科理论教学达到什么程度和高度;实践动手能力考核指标也能够提出非常细致的标准.
针对《机床电气控制》学科,要求学生达到的标准如下:
第一章 常用低压电器
课堂理论教学:要求学生能够掌握常用电器的用途、原理、主要技术参数型号、图形符号和文字符号,更重要的是清楚如何选择使用,了解主要结构组成.
实践动手能力方面要求:在实验室和实训室里,针对各种电器熟悉结构和型号,学会选择使用,掌握主要参数等.
第二章 基本控制环节
课堂理论教学:掌握电器控制电路分析的方法和控制规律,具体就是电动机的工作状态和实现的各种控制方法和规律(逻辑关系).
实践动手能力方面要求:在实验室和实训室里,在教师指导下,独立完成实际接线,通电运行,分析整个电器的运行规律和实现方法.掌握现场排除故障分析问题的专业技能,提高动手能力.
第三章 电器控制的实际应用
课堂理论教学:课堂完成分析常用的机床的工艺、运动情况分析、电气控制电路的分析,故障的分析和排除,各自的主要的控制特点环节分析.
实践动手能力方面要求:到设备的现场教学,掌握理解电气控制实现的方法和实际操作能力,以及熟悉各电器的实际位置,设置故障点,让学生分析和排除故障.同时让学生清楚,掌握本门专业知识对以后再这个领域工作的重要性.如,所有的工艺都需要运动来完成,而运动时由电动机来实现,但是如何控制电动机的各种运行状态,实现加工工艺的要求,这是技术人员必须掌握的一门技术,便于工艺改进,技术改进,提高效率,都需要电气控制支持,提升自我,为企业做贡献!!
其他方面的教学内容就不一一阐述.
学生专业课程学习考核标准,绝对不能仅仅通过理论试卷来评价一个学生的学习好坏的标准,而更应该注重实践教学的考核标准来评估该学生的专业能力.而在学生考核体系上要有特色和标准.改进对学生考核评价方式将能大大推进教育教学改革和增强学生学习兴趣,提高专业技能,基础能力要扎实,专业能力水平要强,并且有综合技能,才是评价学生学习专业好坏的一个尺度.
总之,针对应用技术学院的教学工作,机械类专业《机床电气控制》专业课的教学改革问题是一个关于培养学生的方向问题,应用技术学院培养的学生就是为社会各行业输送掌握先进应用技术的人才,实现这个目的,不仅要求我们专业教师要改革教学内容和教学方法,更主要的是不能停留理论知识方面教学过程,更要有实践教学的能力和业务素质,并且及时掌握先进应用技术的发展和应用,职业以来,就要求专业教师要紧密的联系社会各个行业的需求和发展,为企业提供先进的技术服务和支持,产学研的教学理念更应该具体落实到实处,做到走进社会、接触社会、服务社会,教学过程理论结合实际,加强实践教学环节,注重培养学生的专业能力,让企业满意学生,让学生和家长肯定学校,那样,应用技术院校的发展将进一步提高,才能在办学竞争中占有自己生存的空间.
参考文献:
【关键词】电气信息 电子信息工程 专业调整 培养方案
1 课题背景
电气信息类覆盖了电气工程、控制科学与工程、信息与通讯工程、电子科学与技术等众多主干学科[1],其专业特点是强电与弱电结合、软件与硬件结合、电子技术与电工技术结合、元件与系统相结合[2,3]。电气信息学科作为我校电气工程学院教学改革的重点学科,其改革思路为,面向电力系统智能化变电站、直流输电及绿色能源等专业领域,按弱电向强电渗透、强弱电兼顾、注重信息技术等原则来制定新的专业发展规划。新专业的设立和发展,首先要定位专业人才的培养目标,如何从高等教育的整体形势、电力系统行业发展特点和人才需求等方面出发,明确专业定位,探索人才培养模式和专业发展规划至关重要。本论文以电气信息学科电子信息工程专业的专业调整与人才培养方案改革为课题研究的主线,重新设置该专业的教学计划,优化其课程体系,以使学生加强专业基础理论、拓宽知识面、培养创新意识,使之具有较强的适应电力行业发展和更新知识的能力。
2 电子信息工程专业现有专业设置及培养方案的分析
2.1现有专业设置情况
电子信息工程专业成立于2003年,该专业面向电子信息工程领域,侧重于培养与电力系统自动化相关的电子技术和信息系统的基础知识,毕业生能够较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,熟悉电子电路的基本理论和实验技术,并以信息的获取、编码、传输、存储与处理为专业方向,具备分析和设计电子设备的基本能力,具有一定的科学研究和实际工作的能力,能够从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用、开发管理和教学工作。
从专业发展方向和课程设置来看,该专业课程是以信号获取的工具、手段和处理的方法以及整个系统的硬件电路设计和软件编程为主线设置的,是以宽口径人才培养模式为导向,并有意识地与电力系统方向接轨。
2.2现有专业人才培养方案的分析
电子信息工程专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业,并加强了电力系统自动化方面的知识,主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用集成电子设备和信息系统的基本能力。目前专业方向虽然考虑到要向电力系统靠拢,但仍未找到具体的发展方向,采用的仍是宽口径方式。通过集中、收集、分析和评价现有培养方案的实施效果,总结其所存在的问题有:1)理论课程衔接有问题,理论课程无实验环节验证,学生难以理解课程内容;2)实验课时安排不当,综合设计型实验数量少,学生的动手能力未得到足够训练;3)课程设计中电力系统的应用范例少,经费不足,内容简单,未引起学生的足够重视;4)毕业设计中的小课题设计研究范围过于狭窄,缺乏针对性和整体考虑,电力系统应用方面的课题少。
3 专业新人才培养方案的建立
3.1人才培养方案改革的总体设想
为了及时把握新能源发电领域所提供的机遇,制定符合我校人才培养特色的新的电子信息工程专业培养方案及课程体系,结合该专业的特点和我院电气专业人才培养方案制订的成功经验,以“重基础、强能力、重实践、突特色”为原则,合理确定专业培养目标、定位及特点。新的培养目标要求学生具备较强的实践能力、创新意识和创业精神,能够在电子信息领域从事电子设备和信息系统的研究、设计、集成、制造、开发、技术支持等工作。同时,将专业发展方向调整为绿色能源领域,该领域是我国电力系统重点发展方向,也符合我校办学特点和发展方向。制定和落实符合新专业发展方向的人才培养规划,不仅可以解决毕业生的就业问题,同时也可以占据行业发展的有利位置。
3.2 新人才培养方案的构建
为构建适应新专业发展方向的人才培养方案,针对现有专业设置所存在的问题,将工作重点放在主干课程和实践环节,对部分课程进行增减,确定实践环节的任务和内容。具体的修改体现在:1)大幅修改了课程体系;2)注重实践环节对专业方向的针对性,毕业设计和课程设计均以电力系统应用为主要设计内容。
总之,在新培养方案的模式下,教学思想和课程设置主要侧重于培养电气工程领域中电子技术、计算机科学与技术、通信工程等方面的高素质应用型人才。
4 结论
本论文针对电气信息学科电子信息工程专业的专业调整,提出了面向绿色能源的新的专业人才培养方案,该方案注重理论与实践的结合,强调了对特定专业方向的针对性。新的人才培养方案的实施与推广,将有助于我院在培养大学生的过程中,明确发展方向,建立科学合理的教学计划及课程体系,与国内电力行业的发展趋势相适应,从而培养出技术合格、专业特色较强的21世纪高科技人才。
【参考文献】
[1]赵天正,李炜,段晓燕等. 自动化专业实践教学改革的思考与探索. 电气电子教学学报,2009(S2):134-137.