电气自动化综合实训装置的研制与应用

郑 午

（江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212006）

电气自动化综合实训装置的研制与应用

郑 午

（江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212006）

本文分析了当前电气自动化综合实训装置的现状, 从而阐述了设计电气综合实训装置的必要性。本文以就业为导向，设计了采用集成和分立相结合结构的电气自动化综合实训装置，既能满足电力拖动、PLC、变频器、触摸屏等单个模块的实训，也能满足综合实训的要求。

电气自动化；实训装置；研制

1 建设的意义

目前国内生产的该类设备有以下几个方面的不足：（1）功能单一，不能满足多模块考核，缺少采集各种信号的传感器装置，设备组合兼容性较差，价格高；（2）产品质量得不到保证，售后服务不及时，一般三年就要更换；（3）与企业实际生产设备差距较大，过于模拟性；（4）产品设计过于模块化，体现不了学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平。

2 设计思路

2.1 实训内容

PLC是先进的工业控制器；变频器作为交流电动机的驱动器，广泛应用于现代的工业生产和民用生活中；而触摸屏技术是现代工业控制的常用手段。这几种技术的结合体现了技术的综合性、现代性和现场性，对在校生的专业知识学习和专业技能训练有及其重要的意义。

PLC主要应用在顺序控制、运动控制和过程控制这三个方面。顺序控制主要是多台电动机的顺序启动、逆序停止控制，交通信号灯控制等；运动控制如三相异步电动机的变频调速控制；过程控制如温度、流量等参数的检测与控制。在设计实训装置时，应具有PLC的这三种控制方式。

图1 实训装置结构框图

本实训装置的设计根据人力资源和社会保障部职业技能鉴定大纲要求，建立在满足本科学历、技能等级在“维修电工”技师、高级技师技能实训的基础之上。本设备集温度、湿度、压力、位移、流量、液位、力、加速度、转矩传感器、可编程控制器、通信模块、变频器、触摸屏、模拟和数字实训对象、数控技术、仿真软件、组态软件、多路交直流电源和对异步电动机、步进电机、伺服电机的控制于一体。实训内容涉及到PLC、变频器、触摸屏、电动机、传感器的使用及各种相关软件的使用等，内容丰富。

2.2 实训装置的设计

根据高技能人才培养的要求，从突出学生的动手能力和培养学生专业技能等角度出发，通过减少验证性实验、增加综合型、设计型的实训项目，尽可能多地给学生创造动手的机会，仿照工作现场，从而缩短学生从学校到企业的适应过程。所以，本实训装置设计的总体思路是以培养学生能力为本位，从实际出发，做到教学方便、实训灵活、经济适用，以满足教学与考证之需求。

为使装置得到充分利用，考虑到教学需要，本装置要能够满足PLC、变频器、触摸屏、组态等课程的相关实训，也要能够满足综合技能训练的要求。因此，采用集成和分立相结合的结构，如图1所示。

现将我院2016年6月到2017年6月的收治的66例急性心肌梗死患者作为研究对象,将其平均分成两组,观察组和对照组分别为33例患者。观察组有17例男性患者,16例女性患者,年龄在42-76岁之间,平均年龄为(54.6±1.7)岁,其中下壁梗死12例,广泛前壁梗死7例,前间壁梗死14例;对照组有19例男性患者,14例女性患者,年龄在39-72岁之间,平均年龄为(48.7±2.1)岁,其中下壁梗死患者16例,广泛前壁梗死9例,前间壁梗死8例。这其中已经排除药物过敏患者、有感染类疾病的患者以及心、肝功能不正常的患者。将两组患者进行对比,无明显差异,不具备统计学意义(P>0.05),可以进行比较。

工作台上配有两块网孔板，一块用来安装继电、接触器等低压电器，另一块用来安装PLC、变频器、触摸屏。此外，工作台上还配有断路器、电源插座、电源接线柱、负载接线柱、电源指示灯等，电动机放置在工作台下方，使用安全、方便。

2.3 技术性能

工作台主电路工作电压380V，PLC控制电路工作电压AC电压220V、DC电压24V。

稳压电源的主要参数为：AC输入电压220V，DC输出电压24V，额定输出电流6A。

工作环境：温度-10℃～40℃，相对湿度＜85%（25℃）。

装置容量：＜200V·A。

3 装置特点

3.1 先进性

本实训装置包含了电气控制中涉及的大部分电气元件，把继电器控制线路、PLC技术、变频技术、触摸屏技术以及常用的传感器有机结合起来，既可以进行继电器控制系统的电路设计，又能利用PLC对继电器控制系统进行技术改造，对PLC技术的应用可现场实现，同时可实现人机界面与PLC对系统的控制，实现了电气技术的综合。

3.2 综合性强

本装置在设计时，结合教学大纲以及国家职业能力“维修电工”技师、高级技师的要求，可完成相关课程的实训、课程设计和相关毕业设计，并且可进行技能鉴定考核。

3.3 性价比高

同类型功能的产品需5万元/套，而自制只需要3万元/套，与同类装置相比，每套节省资金2万元。极大地节约了资金，提高了效益。

3.4 维修方便

由于本装置中每个模块都是独立的，当发生故障时，其它模块的使用不受影响，只需维修或更换发生故障的模块，维修方便。

结语

本装置既能进行单独模块项目的训练，也能进行维修电工综合项目的实训。目前已在实验班投入使用，学生的电气控制系统的安装、调试与维修以及PLC技术的应用能力都有了较大的提升，专业设计能力加强，有利于培养高素质高技能型人才。

[1]许建平, 汪临伟, 孙逊．电气控制及PLC技术实训装置的研制与应用[J]． 九江职业技术学院学报,2001,4:27．

[2]韩建兵． 基于PLC的自动化实训装置的设计与应用[D]． 河北: 河北科技大学, 2012．

[3]汤光华, 伍礼杰, 隆平, 刘自华． 维修电工综合实训、考证装置的开发[J]． 湖北广播电视大学学报,2008,1(28):22～23．

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