时间:2022-01-26 16:20:35
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智能运维的实现主要是依托物联网技术,通过各类传感器采集数据,上传至云平台及各类系统加以应用(感知层网络层平台层应用层)。其中提到了一项新技术,AR运检辅助平台,即对设备进行完整建模,利用AR技术,将故障点定位精确至设备内的具体部位。
变电设备智能运维的一大亮点,设备重症监护及远程控制系统,对需要监护的设备加装各类传感器,通过外网或专网,将监测数据实时上传,可以通过移动端设备随时随地访问,也可通过远程控制对数据进行分析,甚至实现远程做局放。在部分没有信号的地区,也可以就地构筑小型局域网。
变压器局部放电测量技术,分为电量检测法和非电量检测法,电量检测法:高脉冲电流法、无线电干扰电压法(RIV)、特高频电磁波法;非电量检测法:测声、测光、测气体。其中提到了声成像测量的新技术,通过声音多点定位,软件计算时间差,从而实现声成像。对局放试验中干扰大的问题,可以通过硬件以及软件两个方面来降低干扰,同时也给我们讲了一些降低干扰的小技巧:阻抗盒接末屏尽量用短一些的线,尽量采用并联单点接地。
变压器局放试验中,外部干扰信号经常会影响试验判定。常见的干扰有:
一、空间干扰
(1)试验线路中采用滤波器、隔离变、阻波器;
(2)滤波通带
(3)平衡输入方法;
(4)天线噪声门控
对变压器周围进行干扰信号测量,当外部干扰信号与局放仪中干扰信号同步时,可以消除掉该干扰信号。在以后的局放试验中可以尝试使用看现场实际效果。
二、电源干扰
(1)阻断
(2)滤波
三、地电流干扰
(1)测量回路与试验回路最好分开;
电抗、分压器的接地要区分出来,便于加压时测电流,不受其他设备的干扰。
(2)采用并联单点接地;
多设备并联接地,最好不使用多点接地,各个接地线汇于一点后接地。
(3)缩短接地线长度和降低接地高度;避免产生对地电容。
(4)接入滤波模块。
明日学习计划:
一、课标分析
微课设计按照山东省中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案中《电气控制线路安装与维修》课程标准的要求制定。
课程标准要求:掌握常用低压电器的结构、原理、型号规格、用途和选用,通过行为导向的项目式教学,加强学生实践技能的培养,培养学生的综合职业能力和职业素养等。热继电器微课教学目标为:了解交流热继电器外观;知道热继电器的功能、基本结构、图形符号以文字符号;理解热继电器的工作原理;熟记热继电器的图形符号、文字符号;通过实习训练,能够识别热继电器,会选择、检测、安装、调整、校验热继电器;加强安全防范意识,培养理实一体化结合处理问题的能力和团队合作精神。
二、教材分析
教材为高教社出版的《电气控制线路安装与维修》-理实一体化教学(第2版),是中等职业教育改革创新示范教材。教材根据职业岗位和技能培养的要求,参照相关行业职业资格标准和技能鉴定标准,围绕职业能力的形成分解能力的要求,切实体现“做中学、做中教”,以能力为本位,以学生为主体。
热继电器是一种具有保护功能的继电器,主要用作电动机的过载保护、断相保护等,是继电器―接触器控制线路电路中必不可少的元件之一。在实践中,操作者正确选用和维修热继电器,是基本的职业素养。
三、学情分析
本节课的教学对象是中职机电专业一年级学生。他们已经学习了交流接触器,而且刚结束电磁式继电器的学习,具备学习本节课的知识基础。热继电器的工作原理是学生学习的难点。
四、微课设计
本节微课主要针对热继电器,采用理实一体化教学模式展开教学,包括以下内容。
1.情景导入――播放技能大赛场景
设计意图:播放国家比赛和省市比赛的电气安装的比赛场景以及热继电器的PPT图片,激发学生的兴趣,导入学习对象。
2.任务实施
任务1:热继电器的组成结构。
设计意图:热继电器的组成结构是本节的重点内容,利用教师录制的视频展示不同部位的结构名称,并与实物对照,抽象内容形象化,增强学习兴趣。
任务2:热继电器的工作原理。
设计意图:热继电器的工作原理是本节的重点和难点,通过热元件受热弯曲的演示实验以及flas,形象展示其动作原理,攻克学习难点。
任务3:热继电器的功能作用。
设计意图:利用一段“电动机过载烧毁实验的视频”,体现热继电器的热过载保护功能,引起学生学习的兴趣。展示热继电器在实际电路中的连接,理论联系实际。
3.技能训练
设计意图:用DV录制热继电器的拆装和检测视频,让学生暂停观看,与教师进行拆一拆、测一测、量一量互动环节,以实现举一反三,进一步掌握热继电器的组成结构和工作原理。
4.回顾总结
让学生根据微课内容进行回顾总结,识记热继电器的功能作用和结构,叙述热继电器的工作原理。
设计意图:PPT展示,启发学生学会归纳知识点。
5.布置作业
作业1:简单叙述双金属片式热继电器的工作原理,如何把热继电器接入电路中?
作业2:通过电脑网络搜索不同型号的热继电器,并记录其型号以及工作原理。
设计意图:有利于学生理解热继电器的工作原理,认识实际生活中的热继电器,更好地为电动机控制电路的学习做准备。
五、制作技术
首先用DV录制热继电器拆装和检测的小视频,然后制作热继电器PPT课件,再用录屏专家Camtasia Studio软件进行录屏,最后用绘声绘影X8进行片头、正文和片尾的合成。
六、设计特点
教学方法:采用理实一体化教学法,遵循建构主义特点,抛出问题,留下思考空间,再呈现答案。
互动设计:突出以学生为中心,实现“一对一”的交流,教师要设计互动的问题,让学生思维与教师思维同步。
设计细节:发挥学案的辅助作用。让学生看微视频前用学案先自学,而且可以反复多次观看。
关键词:能力本位;任务驱动;教学改革;继电保护测试技术
作者简介:杨红(1969-),女,重庆人,重庆水利电力职业技术学院电气工程系,副教授;李波(1962-),男,重庆人,重庆水利电力职业技术学院电气工程系,工程师。(重庆 402160)
基金项目:本文系重庆市教委2012年度立项教改项目“基于自主控制学习导向的电力系统继电保护与自动化专业教学资源库建设研究”(项目编号:1203171)的阶段性研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)27-0113-02
“继电保护测试技术”课程是电力系统继电保护与自动化专业的一门专业核心课程,主要任务是帮助学生比较系统地掌握专业测试原理和有关参数的测试方法;熟悉常用测量仪表、专用仪器和设备的构造、工作原理及使用方法;具备测量误差分析和数据处理的能力,能够对各种继电保护装置进行测试。[1]显然,该课程专业性和实践性很强。
但是,由于种种原因,该课程多年来一直采用传统教学模式,一本书、一本教案、一支粉笔就完成了课程的教学。整个教学过程以教师为中心,学生被动地接受学习,师生互动只是通过课堂提问的方式,与工程现场脱节严重。而考核评价也采用的是期末闭卷笔试(占60%)加平时成绩(40%)的单一性、终结性评定方式,教学效果可想而知。老师觉得不好教,学生觉得不好学。因此,为了改善课程教学质量,提高学生的学习热情和主动性,让学生在有限的教学时间里尽快地掌握基本的继电保护测试技能,提升职业综合素质,必须对学科性的教学内容和传统的教学模式进行改革。而高职高专教育改革的出发点和落脚点就是:行业企业需要什么人才?职业岗位技能要求是什么?学生想学什么?老师教什么?怎么教?学生学了到什么?[1]为此,课程组对该课程提出了基于能力本位的课程改革思路,并从课程教学内容、教学方法及考核评价方式等方面进行了改革实践探索。
一、课程教学内容改革
继电保护测试技术内容广泛繁多且发展很快,与多门学科交叉。学生不仅要学习测试理论基本知识,更要学习和掌握测试技能和测试方法,而该课程的计划学时又偏少(40学时),所以合理设计教学内容很关键。
课程设计思路就是,根据“继电保护测试技术”课程最新的教学目标,以电力系统继电保护装置的测试检验为主线,结合电力系统继电保护测试技术特点,以工作过程为导向重新设计该课程的学习内容;并遵循学生职业能力培养成长的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据序化、整合教学内容;同时,打破传统的学科性章节安排方式,以项目化、模块化的方式对教材结构进行重组。课程组经过实践探索,在调研职业岗位知识和技能需求基础之上,最终将“继电保护测试技术”课程内容整合设计为四个大的学习项目,每个学习项目又根据岗位职业能力需求、工作过程及能力发展过程分解成若干个子任务来具体展现。重新设计后的教材结构框架如下:项目一:(项目名称);任务一:(任务名称);教学目标;任务描述;任务准备;任务实施;任务总结。
改革后的教学内容及教材结构,突出职业性和实践性,理论内容服务于实践教学,并与实践教学高度融合,充分体现能力本位的职业教育特点。
为了使得重新设计开发的教学内容尽量与行业企业及就业岗位的需求相符,课程组通过走访行业企业及问卷调查往届毕业生等方式,全面收集来自工程一线的继电保护测试技术内容及应用需求信息,并结合学院现有实训设备及环境条件,最终形成了表1所示的课程教学实施计划:
表1 “继电保护测试技术”课程教学计划表
项目名称 子任务名称 知识
目标 技能
目标 建议
学时 备注
项目一继电保护测试技术基础知识准备 熟悉并掌握继电保护测试技术的基础知识 …… …… 4学时 讲授法、案例分析法
项目二继电保护常用测试仪器及设备的使用 任务一电秒表的使用 …… …… 2学时 演示法、任务驱动法,在实训室进行
任务二工频移相器、相位表的使用 …… …… 2学时 演示法、任务驱动法,在实训室进行
项目三常规继电器的检验 任务一电磁型电流继电器的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
任务二电磁型低电压继电器的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
任务三电磁型时间继电器的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
任务四电磁型中间继电器的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
任务五常用差动继电器(BCH-2型)的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
任务六常用阻抗继电器(LZ-21型)的检验 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行
项目四微机保护装置的检验 任务一微机保护测试仪的使用 …… …… 2学时 任务驱动法,在实训室进行(对常规继电器的电气特性参数进行测试)
任务二微机线路保护装置的检验 …… …… 6学时 任务驱动法,在实训室进行
任务三微机变压器保护装置的检验 …… …… 8学时 任务驱动法,在实训室进行
任务四微机发电机保护装置的检验 …… …… 6学时 任务驱动法,在实训室进行
以上教学计划已经在重庆水利电力职业技术学院继电保护11级1、2班实施。
二、课程教学方法改革
基于能力本位的高职教育改革思想,在项目化、模块化的教学内容改革基础之上,为了培养学生分析问题、解决问题的实践综合应用能力,使其能在将来的工作岗位上敢动手、会动手。结合该课程的特点及高职学生理论基础普遍薄弱的特点,课程组研究后决定采用“项目导向,任务驱动,教、学、做一体”的现代教学方法,在做中教、做中学,突出职业技能的训练。[2-4]
教学过程以典型的工作任务(尽量选用真实的仪器、设备或装置)为载体,按照任务布置、讲解示范、分组讨论、任务实施、小结评价等五个步骤来实施,“教、学、做”贯穿整个教学过程。让学生在完成工作任务的过程中,将枯燥的理论知识有机地与实践训练相结合。由于有了看得见摸得着的真实操作对象,学生的探求欲望会更强烈。而且在分组完成任务的过程中,学生的自学能力、团队协作能力、分析问题等能力得到极大的锻炼和提升。
如“电秒表的使用”这个教学任务实施过程中,就以真实的405型电秒表为载体,在学院的实训室先结合实物集中讲解结构组成、工作原理、使用方法及注意事项,然后以测试某电磁型时间继电器的延时动作时间为训练项目,使学生通过真实的测试任务来理解和掌握该仪器设备的使用方法。学生接受任务之后,首先分组讨论写出操作步骤,绘制相应电气接线图(发挥学生的自主能动性),交给老师审查合格后,再按照自己拟制的接线图和操作步骤实施任务,记录数据或者发生的现象,最后写出任务总结报告。老师再根据各组的任务完成情况及出现的问题进行总结点评。
采取这样的教学方式后,学生们的学习积极性和热情大大提高,自我成就感增强,团队协作能力、沟通能力和分析表达能力也得到了锻炼。
三、课程考核方式改革
依据课程教学目标课程,结合课程性质特点,以能力考核为重点,课程组大胆进行了考试改革,采用了以过程性考核为主的多元化考核评价方式。具体做法是:以项目实施过程情况考核学生的实践能力,以多样化方式(编写预习报告、口头提问、小测验)考核学生对知识、技能的掌握情况;采用项目评价、过程评价、目标评价等评价方式,再结合平时考核(考勤、态度)、任务实施、总结报告等环节综合评价学生的成绩,特别注重过程考核与职业能力测评。[5]
由于采取的是教、学、做一体化教学方式,强调的是在做中学、做中教。所以考核主要是以小组(5~6人一组)为单位,以任务目标的完成情况为依据进行评价。在第一堂课的时候就要明确地告诉学生考核的方式、考核的标准,以引起学生足够的重视。
课程组针对新的教学模式,制订了新的考核评分标准:为了量化考核,仍然采用百分制,即每个任务的完成总分为100分,其中态度5分,出勤5分,预习情况10分,职业素质(安全意识、爱护设备及环境等)10分,任务完成情况30分,团队协作5分,小组互评5分,总结报告(是否按时提交、规范性、问题分析及结论的正确性)30分。学期结束,每次任务得分的加权平均就是每个同学的过程性考核得分(如果旷课本次任务得分0分,旷课2次以上直接重修),再根据学期总体表现进行加分或减分后,得出学期综合成绩。采用这样的考核评价方式后彻底改变了过去“平时不好好学,期末临时抱佛脚”也可以应付过关的不良现象,学生的出勤情况及主动参与教学的积极性大为改观,以下这个案例就很能证明这一点。
在“继电保护测试技术”课程教学过程中,曾有个别同学因故缺席了某次课(实际上就是旷课),事后这位同学主动找到任课老师,要求给他机会补做这个任务,以补救因缺课导致的0分而带来的后果。
四、问题思考
在课程教学改革实践过程中还存在以下一些问题需要继续探讨,以找寻更好的解决办法:
1.学生自主学习的能力不够
虽然每次任务之前老师都会提供较详细的任务指导书给学生预习,并要求编写预习报告,但是在任务实施过程中总有相当一部分学生会不停地问老师,而事实上,多数问题指导书上写得很清楚,并不是任务实施过程发生的异常问题。
2.学生的理论知识与实践结合不够
每次任务过程中,大多数同学只对能否顺利完成任务感兴趣,寻根究底的人不多,主动思考的更少。一旦任务结果显示正常,很多同学就不再深入追问分析了,甚至认为那只是一个很简单的问题。
3.对任务后的总结报告不够重视
多数同学虽然能够在老师指导下完成规定的任务,但是课后的总结报告明显看出,他们对任务没有真正理解透彻,半数以上的同学甚至讨厌写总结报告,只是为了应付老师而写。
所以,在以后的教学过程中要加强以上问题的引导和训练,强化职业素质的培养和理论联系实际能力的培养,真正达到“要我学”到“我要学”的自主控制学习状态。
五、结束语
通过课程组的努力,“继电保护测试技术”课程改革得以顺利进行,上述改革思路和做法已经在重庆水利电力职业技术学院继电保护11级1、2班实施。笔者亲自参与了1班的课程教学,教学效果较过去明显提高,师生关系非常融洽,学生学习热情异常高涨,动手实践能力大大提升。尤其是那些过去学习态度不好的“差生”完全变了样,在一体化教室里非常活跃,动手实践能力不亚于那些“优等生”。问卷调查显示,同学们对这样的教学方式和考核方式均表示满意,并认为是本学期收获最大的一门课程。实践证明:本次课程改革是成功的,其思路和做法值得在其他类似课程中推广。
参考文献:
[1]王大鹏.电力系统继电保护测试技术[M].北京:中国电力出版社,
2006.
[2]徐军.《PLC技术及应用》课程的教学改革实践[J].机械职业教育,2009,(5).
[3]常明,马朝华.“教学做一体化”教学模式探究[J].职教通讯,2011,
(14):53-53.
[4]李占宣.任务驱动教学法在数据库教学中的应用[J].教育探索,
关键词:PLC 电工专业 教学
中图分类号:G712
文献标识码:A
文章编号:1007-3973(2012)006-001-02
PLC是可编程程序控制器的英文缩写。该项技术起源于上世纪70年代美国通用公司的汽车流水线,用于取代当时主流的电磁式低压电器构成的硬件强电控制系统。经过40年的改进,PLC技术已日臻完善。因其各方面的优点,该项技术目前广泛的应用于工业生产的强电控制、各类生产机械的强电控制、以及民用强电控制等方面。PLC技术是目前主要的强电控制技术之一。对于中职电工专业的学生来说,初步掌握这门技术对学生就业和专业上的发展有举足轻重的作用。我校于五年前开展这门课程的教学,笔者担任这门课程的主讲老师,多年的教学总结和积累,有些许经验与大家分享。
1 硬件的配备
实践是应证和巩固理论知识、熟练操作技能的重要途径。对于中职学校的学生来说,其重要作用更是不可替代。因此配备一个专门的PLC实训室是PLC教学不可或缺的重要组成部分。该实训室应配备以下软硬件设备。
(1)编程教学和编程训练的专用电脑。该电脑应预装配套的PLC编程软件、触摸屏应用软件、仿真软件等。专用电脑与PLC间经常要进行数据线的连接,因此电脑主机应该有个开放的主机空间,并留有放置PLC的工作位置。
(2)简单的仿真硬件的配备。笔者认为十字路口红绿灯的仿真硬件是最适合初学者的仿真硬件。通过路灯基本功能的编程训练,可以让学生掌握各种基本软元件的功能和特点,并能够掌握软元件一些基本的编程技巧。
(3)模块化的PLC控制系统套件。单个的PLC并不具有实际的应用功能。PLC必须要与其他的硬件设备构成一个完整的系统后,才能够完成具体的功能。因此系统其他硬件知识的学习也是非常必要的。目前我们学校应用的系统是亚龙公司研发生产的235APLC智能化控制系统套件。套件包括:安装操作平台、机械手组件、流水线组件、气路动作系统、电源模块、PLC模块、变频器模块、按钮模块等部分。该系统整合了PLC控制系统的常用基本要素。通过这套系统的教学,可以让学生掌握PLC系统相关硬件的应用知识。并可以通过系统课题的教学,使学生能够综合以上各方面知识,设计出符合要求的系统。以达到学生精通PLC知识的目的。
2 教学过程中的体会
每门课程都有不同于其它课程的知识体系和知识特点,新课程和已学课程间也可能有某种程度的关联。根据这些知识的特点,做有针对性的讲解会起到事半功倍的效果。
(1)PLC的引入。PLC、单片机、个人电脑,是计算机技术在工业强电控制、弱电控制、家用办公控制,三个方向的不同应用。它们的侧重点虽然不同,但基本结构却一致。PLC就相当于电脑的主机。学生对电脑的了解是比较深的。因此通过PLC与电脑主机的对比教学,能够更有效率的让学生掌握PLC的功能结构。
(2)PLC系统的初步认知。PLC技术发明的目的就是取代目前已经落后的传统的电磁式电力拖动控制系统。因此传统的电力拖动系统所能完成的控制功能,能够被PLC控制系统替代。学生在学习PLC前已经较为深入的学习过电力拖动的知识,并且亲自安装过电力拖动电路。比如说电动机正反转控制电路,学生已经做过传统的电磁式低压电器的控制电路。现在再以PLC控制系统设计并制作出相同功能的控制系统,在比较的过程中学生自然就了解了PLC的基本控制原理。
(3)PLC系统的构成。PLC要与其他硬件共同组成PLC控制系统后,整个系统才能够完成一定的功能。PLC控制系统是一种智能化控制系统,人体在某种程度上也是一种智能化控制系统。这两种控制系统工作模式上有很大的相同点。人的大脑与感觉器官之间的神经连接,与PLC和传感器主令元件间的输出口连接方式类似。大脑与动作机构之间的神经连接,和PLC与电动机构间的连接方式也是类似。通过这样类比的教学能够减轻学生理解PLC系统工作过程的难度。并且能够引出输出继电器和输入继电器,这两种软元件的相关知识。
(4)PLC软元件的讲解。PLC的软元件是PLC编程的基本单元。根据例如时间继电器、其功能特点都能找到与之相对应的电磁式低压电器的硬件。例如时间继电器、计数器、中间继电器等都有电磁式的低压电器原型。
(5)PLC品牌的选择。PLC常用的品牌有西门子、施奈德、松下、三菱等。各种品牌的PLC功能结构都大同小异。讲授课程时以其中的一个品牌讲解就可以了。品牌的选择可以根据实训室配备的PLC情况进行选择。我校三菱PLC配备齐全因此在教学中,斡旋中讲解三菱的PLC。
(6)PLC程序运行过程的掌握。掌握PLC程序的运行过程,是学生的编程水平由初级向中级进展的一个重要知识点。只有真正理解了PLC程序的运行过程,学生才能够理解运行数据和程序运行结果之间的关系,才能够编写出功能更为复杂的控制程序。因此授课老师应该将这个知识点作为重点来讲解。
(7)其它硬件知识的掌握。传感器、变频器、气路系统等其余硬件也是PLC控制系统的重要组成部分。对于这些硬件主要要求学生掌握操作知识的讲解。包括这些硬件的安装规范、电路的连接规范、信号的传送以及处理关系、以及变频器的程序操作方法等。对于硬件理论方面的知识就不应该过多的涉及。
3 知识点的递进式讲解
学生对PLC知识的由浅至深的掌握需要一个比较漫长的过程,因此教师应该事先对这门课程有较为完备的教学规划,可以通过工作任务的设定,将课程的知识点依附在工作任务当中去,让学生在完成设计任务的过程中掌握其中的知识要点,以达到最后掌握PLC知识的目的。
(1)电动机正反转PLC控制电路的设计。该功能的电路学生在电力拖动课程中已经掌握。现在可以把该项电路功能嫁接在PLC技术里面。其中涉及到PLC技术的知识点包括:硬件的基本连接、输入继电器的功能特点、输出继电器的功能特点。完成这个课题则相关的知识点也就掌握了。
(2)十字路通灯控制电路的设计。该项设计是在已掌握的知识的基础上,再掌握时间继电器的功能特点、计数器的功能特点、循环控制编程方式的知识后,才能完成该项课题的设计。
(3)机械手功能程序的设计。通过该项设计,让学生掌握以下的知识要点:步进梯形图的编程方式、中间继电器的基本应用。
(4)流水线功能程序的设计。该项设计要求学生掌握以下的知识点:变频器的硬件连接、变频器的程序操作、触摸屏的程序设计和操作。
(5)235A整套设备的程序设计。通过该项设计让学生掌握以下知识要点:特殊功能继电器的功能特点、数据寄存器的功能特点、控制指令的功能特点。
4 学生以分组的方式进行的研究
每个项目以以下过程进行一系列由简单到复杂的任务训练。
(1)课题的布置。详细讲解该项任务的具体要求,设定相应的截止时间,分好相应的研究组,选择好组长。
(2)课题知识点的讲解。课题中涉及到的新知识点要详细的讲解给学生,并要求学生在研究中运用。
(3)学生课题的研究。给与相应的时间让学生独立的完成课题任务,并设定学生讨论时间,在充分的讨论过程中,使学生真正掌握知识要点。
(4)课题总结。总结知识要点,点评其中出现的问题,加深对知识点的理解。
【关键字】 PLC控制技术 说课稿 PLC的特点及应用
一、教材分析
1、教材内容与职业要求的关系。PLC控制技术在现代工业自动化中已经成为必不可少的一部分,它使用简单,稳定性好,功能强大,价格适中,与一般的工业控制系统的成本相比要低的多,并且编程方便。学生学好《电器及PLC控制技术》可以为以后的工作奠定良好的基础。
2、本节课的地位及作用。《PLC的特点及主要应用》是高等教育出版社出版的《电器及PLC控制技术》第二版第三章第一节的内容。《PLC的特点及主要应用》是对PLC应用优势的全面分析,是培养学生对后续内容的学习兴趣的关键,并使学生充分了解其在工业发展中的地位,理解学习掌握PLC控制技术的必要性。
二、学情分析
本节课的授课对象是机电技术专业第四学期的学生,经过三学期的专业学习,他们已经具备了一定的专业理论知识和实践动手能力,对所学专业也已产生了浓厚的兴趣。
三、教学目标及重难点分析
1、教学目标。中职机电技术专业的《电器及PLC控制技术》课程主要还是要培养学生的动手能力,使学生在实践中学习、掌握理论知识,以此为依据,我确立了这堂课的三维教学目标:
知识目标:掌握什么是PLC,熟悉PLC控制技术的特点及应用;能力目标:通过观察电机正反转的控制试验,培养学生利用新知识分析问题、解决问题的能力;德育目标:培养学生养成细心观察、认真分析的良好思维习惯。
2、教学重难点。教学重点:对PLC控制技术特点的理解。教学难点:如何让学生从具体应用中理解什么是"PLC控制"。
四、教法与学法
采用创设情景、激发兴趣;体验感悟;分析探究、项目拓展的教学思路,让学生先产生感性认识,再通过感性认识上升到理性认识来实现教学目标,获得技能与理论知识的双丰收,强调"为了行动而学习"和"通过行动来学习"。培养学生多方面能力,为学生的可持续发展做充分的辅垫。
五、教学过程的设计
教学地点:PLC实验室
1、导入(5分钟)。针对学生已经掌握了由接触器和继电器实现的电机正反转的控制电路。提出问题:还有其他方法可以实现电机正反转的控制吗?引起学生产生好奇心,激发学习兴趣。
2、实训(15分钟)。在这一环节中,我将完成教学的重难点。首先,由教师先对于上一环节提出的问题给出答案:实现电机正反转的控制电路,除了我们现在掌握了的接触器-继电器控制技术以外,目前还有一种应用较为广泛的PLC控制技术也可以实现。现在观察一下,这是摇臂钻床通过摇臂的升、降对工件进行加工,而摇臂的升、降正是由电机的正反转控制实现的,那么,我们来看一下,PLC技术如何来实现电机的正反转控制呢。
这时,进入到教师对实验的讲解、演示环节。第一步是对实验台面板的介绍,注意强调接触器-继电器控制电路采用的是硬接点硬接线技术,而PLC控制技术采用的是这一系列的软接点。第二步,教师讲解、演示外部电路的接线步骤,注意引导学生利用各种颜色的导线为接线服务,以及分回路进行接线,培养学生养成良好的接线习惯。第三步,控制程序的下载,将计算机中已经编写好的控制程序安装到实验用的PLC中,教师讲解、演示具体步骤。第四步,对已安装到PLC中的控制程序进行运行,来完成对外部接线的控制。第五步,通过实验结果,观察电机能否进行正反转运行,来对控制程序、外部接线进行验证。
在教师讲解、演示的基础上,将学生分组,以组为单位动手实践上述实验,教师在实验室巡视,适当时给学生予指导。本环节通过教师演示、学生实践来提高学生的动手能力,培养学生通过细心观察、认真分析解决问题的能力。
3、讲授(20分钟)。本环节分四步进行,第一步,学生以组为单位对上述试验过程进行讨论。第二步,教师引导学生讨论接触器-继电器控制电路与PLC控制电路的不同。接触器-继电器控制电路利用的是硬接点硬接线技术,而PLC则是利用程序来进行控制,引导学生得出讨论结果。第三步,老师针对学生的讨论结果提问并点评:如果答对了给予肯定,答错了给予适当提示,尽量由学生自行纠正。在前三步基础上,由作为教师的我全面总结PLC的特点,引导学生理解PLC的主要应用。
4、小 结(4分钟)。总结PLC技术的定义、PLC控制技术的特点及主要应用。总结此次实验中所采用的分析问题、解决问题的方法,引导学生用正确、科学的方法对待在学习、工作中所遇到的困难。
5、作业(1分钟)。一是根据实验所得,用自己的语言总结什么是PLC技术,以及PLC控制技术的特点。二是查阅相关资料,了解目前PLC在自动控制中的应用情况。
六、教学反思
1、教学效果。本节课采取了循序渐进的教学策略,以问题提出-实例讲解-引发学生思考为流程,使学生更好的掌握理论知识,教学效果良好。
2、教学启示。在实践的过程中掌握理论知识,实现理论与实践的有效整合,重在突显学生的主体地位,激发学生的学习兴趣,培养学生的学习主体意识,提高学生的自主学习能力。
3存在问题。个别学生思想上存在的有懒惰情况,在实训过程中没有独立思考的习惯,需要引起注意。
七、课堂板书
第三章 PLC的基本概况
§3.1 PLC的特点及应用
一、PLC控制系统的特点
1、可靠性高、抗干扰能力强
2、编程方便、易于使用
3、具有各种接口、与外部设备连接方便,适应范围广
4、功能完善
二、PLC控制系统的应用
1、用于开关逻辑控制――PLC最基本的应用,可取代传统继电器接触器控制。
2、用于机械加工的数字控制。
3、用于机器人控制。
关键词:电梯电气控制系统;故障检修;教学方法
在教学过程中,中等职业学校的学生普遍素质偏下,首先要使学生淡忘自身的不良影响,重新鼓起学习一技之长的勇气和信心,从而发挥潜在的能力。其次,采取灵活多样的教育方法,由浅入深,围绕培养综合能力的目标,注重动手操作,注重实践技能的培养,把理论与实践紧密结合。由于中等职业技术学校学生心智还没完全成熟,知识水平较低。因此,在教学中,要因材施教,充分发挥教师的启发、帮助和引导作用,把学生变成学习过程的主体和中心,让学生去主动获取知识。最后,在整个教学过程中,教师要关注每一阶段学生都学到了什么,掌握到了什么。做到“以学生为中心”的教学指导思想,逐步提高学生的综合素质。确保学生毕业后能充分就业。
一、现场演示讲解、激发学生学习兴趣
电梯是按一定的程序运行的,每次运行都经过选层,定向,关门,启动,运行,换速,平层,开门的循环工作。为了更好地让学生理解掌握电梯电气控制原理,为检修工作提供理论保障。为此,采用现场演示讲解和纸上模拟故障检修相结合的方法。
二、在实施教学中应先易后难、逐步推进
对于电梯所出现的电气故障要及时判断时修理,首先对现场情况进行询问,然后用眼看、鼻闻、耳听、手摸的基本方法,对线路的检查,例如外电网是否供电,空气开关、铁壳极限开关是否掉闸,熔断丝、快速保险等是否熔断,微机主控板、PLC可编程控制器、变频器、调压调速器的电源显示是否有电,功能显示是否正常,控制柜电器件有无发热烧损,这些比较直观的故障排除后再对电梯进行有针对性的检查和测量。常用的检测方法有以下几种。
1、程序检测法
电梯是按一定程序运行的,每次运行都要经过选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门的循环过程,其中每一步称作一个工作环节,实现每一个工作环节,都有一个对应的控制电路。程序检查法就是确认故障具体出现在哪个控制环节上,这样排除故障的方向变明确了,有针对性对排除故障很重要。
2、电阻测量法
静态电阻法变是在断电情况下,用万用表电阻档测量电路的阻值是否正常,任何一个电气元件也都有一定阻值,连接着电气元件的线路或开关,电阻值不是等于零就是无穷大,因而测量他们的电阻值大小是否符合规定要求变可以判断好坏。
3、电压测量法
这种测量方法需在线路中有电的情况下使用万用表电压档进行测量,测量直流电压用直流档,测量交流电压用交流档,特别注意的是,万用表电压数字指示范围应大于所测对象线路电压。测量开关触点接触是否良好,可把万用表的表笔接触被测点的两端,万用表若无数字指示,说明该触点是接通状态,若有指示则说明该触点没有接通,此处就是要寻找的故障点。当测量电子线路时电流通过电阻元件会产生电压降(电位差),若无电压降,说明没有电流通过此元件,则此处就是故障点。
4、短接法
控制环节电路都是由开关或继电器、接触器触点组合而成的。当怀疑某些开关触点有故障时,可以用导线把该触点短接,此时通电若故障消失,则证明判断正确,说明该电气元件已坏。但是要牢记,当做完故障点试验后应立即拆除短接线,不允许用短接线代替开关或触点。
三、在实行故障案例分析中传授检修方法
电梯的型式结构多种多样,因此各种电梯故障产生的性质原因和排除方法各有不同,为了更好的让学生掌握检修方法,例举两例常见故障进行讲解。
故障现象一:相序继电器NPR显示电源正常,其它无任何显示,电梯不动车。
故障原因分析:根据实训电梯控制电源电路图,图1所示。正常情况下,当电梯的层门、轿厢门关闭后,按向上或向下指令按钮,电梯就会运行。当安全回路出现故障,造成电压继电器JDY不能正常工作时出现该故障。
电梯运行时的先决条件是安全保护电路的所有安全开关、继电器触点都要处于接通或正常状态下,安全回路接触器JDY才能正常工作(得电吸合)。观察控制柜内电压继电器JDY指示灯,如没有显示说明电压继电器JDY工作不正常,验证安全回路有故障。
图1 实训电梯控制电源电路
(一)电位法结合短接法查找故障点
实训电梯的安全回路电路,如图2所示。电梯安全保护电路是串联电路,安全回路上的各安全开关安装位置比较分散,如果其中之一的安全开关或继电器触点意外断开、接触不良都会造成安全回路不能工作,使电梯无法运行。因此,要想尽快找出故障所在点比较困难,较好的方法就是采用电位法结合短接法查找故障点。具体的操作步骤如下:
1、电位法
(1)检测时,一般先检查电源电压,看是否正常。继而可检查开关、元件触点应该接通的两端,若没有AC110V电压指示,则说明该元件或触点断路。若线圈两端的电压值正常,但继电器不吸合,则说明该线圈断路或是损坏。
(2)、在机房电控柜内根据安全保护回路中的接线端先用电位法检查:用数字万用表的AC电压档,测量NF3/2――110VN是否有AC110V电压。如果有电压则说明电源有电,然后将一支表笔固定在110VN端(安全接触器JDY的线圈A2端子),另一支表笔放在接线端,“104B”处,如果没有AC110V电压,则说明“NF3/2”端到“104B”端的电器元件不正常,故障点应该在NF3/2到接线端“104B”范围内寻找。假设表笔放置于接线端“103”处有AC110V电压,则继续测量下一个点,将表笔移置于103A处也有AC110V电压,再继续测量下一个点,再将表笔移至接线端“104”处时,没有电压,则可以初步断定故障点应该在接线端“104”与“103A”之间的盘车开关元件及其线路上,然后用短接线短接“104”,“103A”,如果安全接触器JDY吸合,则证明故障在限速器开关及其线路上,然后从该元件到线路进行检查及修复,将故障排除。
图2 实训电梯安全回路电路
2、短接法
用短接法分别短接安全回路的制柜急停按钮EST1,限速器开关GOV,盘车轮开关PWS,上极限开关,安全钳开关SFD,底坑断绳开关GOV1,缓冲器开关BUFS,底坑上急停按钮EST2A以及下急停按钮EST2B,当电梯恢复正常工作时,短接处即为故障点,然后修复。
注意:短接法只是用来检测触点是否正常的一种方法,须谨慎采用。当发现故障点后,应立即拆除短接线,不允许用短接线代替开关或开关触点的接通。短路法只能寻找电路中串联开关或触点的断点,而不能判断电器线圈是否损坏(断路)。
(二)、电阻法查找故障点
将电梯断电,用万用表电阻档200欧姆档分别测量控制柜急停按钮EST1,限速器开关GOV,盘车轮开关PWS,上极限开关,安全钳开关SFD,底坑断绳开关GOV1,缓冲器开关BUFS,底坑上急停按钮EST2A以及下急停按钮EST2B,按照这个方法逐一检查,如果某一处阻值无穷大即为故障点,修复后电梯正常工作。
当然,也可以采用数字万用表的二极管蜂鸣档代替电阻法来检查触点是否断开,但必须注意,应在电路不带电的情况下操作。用二极管蜂鸣档查找安全保护电路故障的步骤如下:
断开控制电源断路器NF1,验电,确定NF1/2、NF1/4没电。
断开保护电路电源断路器NF3。
用万用表的测量二极管蜂鸣档档进行测量,在机房电气控制柜的接线端子排中找到编号为110、104、和103A的接线端,分别测量110与104端,110与103A端的通断情况。如前者接通,后者没有接通,则故障断点发生在盘车开关及其线路上。
故障现象二:电梯门不能关闭,电梯不能正常运行。
故障原因分析:当电梯门不能关闭时,导致门联锁回路门联锁常闭触头分断,门锁继电器线圈失电,电梯不能正常运行。该故障可能有三种情况:
1、手动关门按钮KCL至可微机控制器输入端口L2回路有断路故障。
2、在微机控制板输出端口Y7至门机控制器回路有断路故障。
3、在电梯门机控制器中有故障。
故障检修:1、观察控制柜内微机控制器输入端口L2指示灯,按下手动关门按钮KCL时,如果L2端口显示灯亮,说明该回路工作正常,反之有故障,然后使用短接法或者电阻法(设备须在断电状态下)找出故障点进行检修。
2、观察控制柜内微机控制器输入端口X18指示灯,如果X18端口显示灯亮,说明关门到位反馈到微机控制器的信号正常,反之有故障,检查该部分电路。可用短接法检查,短接JDY/6和X18,如果X18端口显示灯亮,说明关门到位反馈到微机控制器的电路有故障。
3、按下开门按钮KCL,观察轿顶门机控制器关门输入指示灯是否经过2至3秒后熄灭。如果有此现象则明微机控制板输出端口Y7至门机控制器回路工作正常,否则有故障。
4、当通过故障检修2的操作后,验证微机控制板输出端口Y7至门机控制器回路工作正常,按下关门按钮KCL时,电梯不能关门,故障在电梯门机控制器中,检查门机控制器。
方法1:(1)用电压法测量法,按下关门按钮KCL时,测量控制柜微机控制板输出端口Y7的电压,如果电压正常,再测量门机控制器的输入端CL1的电压,电压不正常,则说明控制柜微机控制板输出端口Y7到门机控制器的电路有故障,反之,说明门机控制器有故障。
方法2:也可用电阻法。将电梯断电,用万用表电阻档200欧姆档分别检测控制柜微机控制板输出Y7至接线端子CL1;控制柜接线端子CL1至轿顶接线盒的端子CL1;轿顶接线盒的端子CL1至门机控制器输入端2端;测控制柜微机控制板输出YM1至控制柜接线端子CO1;制柜接线端子CO1至门机控制器输入端8端,如果某一处阻值无穷大即线路存在故障点,修复后电梯正常工作。
四、加强考核测试、归纳总结
为了使学生加深巩固电梯电气故障检修的知识,同时掌握他们对知识理解理解和技能熟练程度,根据电梯电气控制的特点,在电梯的各个控制环节上设置几处有一定难度的故障让学生检修。通过测试可以发现学生掌握知识和技能的薄弱环节,有针对性进行补救。
结束语
电梯机电一体化程度较高,电梯的电气控制系统故障错综复杂,不下苦功,学生要较好的掌握故障检修有一定的难度。为了使他们在检修水平上有所提高,我们必须采用多种教学手法,制定相应的教学措施,根据电梯各个工作环节,通过演示讲解,案例分析,讲练结合等方法,使他们检修水平有一提高。
参考文献:
[1] 何峰峰.电梯基本原理及安装维修全书[M].北京:机械工业出版社.2009.1
[2] 冯国庆.电梯维修与操作.中国劳动社会保障出版社.2007.7
论文摘要:电力系统继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。当前,该课程现行教材已不能满足高职教育的需要,表现在:理论教学内容偏多,缺少对各种电力设备保护配置和实际运行与检修方面技术的内容。因此,电力系统继电保护课程教材改革已迫在眉睫。在此对继电保护课程教材改革进行探讨,提出解决的设想和具体措施。
在高职院校中,电气工程及其自动化、电力系统自动化技术等专业都开设了“电力系统继电保护”课程,从目前全国发行的电力系统继电保护教材看,其教学大纲和教材都有一个共同点,都是围绕保护原理、动作整定来提出要求和进行教材编写,往往忽略了对各种电气设备进行继电保护配置,忽略了对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。当学生毕业后,面对电厂、变电所中各种电气设备的继电保护时,不知配置有哪一种保护,感到茫然,体现出教材和教师教学偏离职业教育课程教学目标的需要。学生普遍认为课堂讲授的内容很难与实际的结合起来,短时间内很难进入工作角色。摆在电专业课教师面前的工作就是要全面分析和解决这些问题,给出令人满意的答案,让学生一走入工作单位就能胜任相应的工作岗位。在此对电力系统继电保护课程教材改革进行探索,并提出一些解决方法,更希望获得抛砖引玉的功效。
一、高职培养目标和现行继电保护教材分析
由于人的认知和观念上的惯性,社会上普遍认为高职院校学生是比普高院校低一个层次的学生,这种看法还将持续一段时间,还会在高职教育中充分表现,并将持续较长时间,具体表现在教材的编写和教师的教学全过程中。虽然许多从事职业教育研究的专家做了大量的研究工作,提出了与层次不同的观点,比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才观”,阐明从人才观的角度看职业院校与普通院校的教育的根本差别不是水平高低的差别,而是类型的不同。而且,他还进一步提出了非常重要的一个涉及职业教育与普通教育分野的基本问题:是在“层次下谈类型”还是“在类型中谈层次”?他指出:“在谈到教育层次与教育类型之间的关系时,是以层次下的类型为基础,还是以类型中的层次为基础,涉及到两类大相径庭的教育观。”基于层次的类型观与基于类型的层次观将成为高等职业教育定位的一个重要的选择标准、一种重要的理论基础。基于类型的层次观给予了各种类型教育自身发展的空间。
显然,针对人才和教育的层次观而提出的类型观体现了“以人为本”和“以学生为中心”的教育思想,为高职学生学习生涯的发展以及高职教育发展空间的拓展提供了有力的理论依据,具有空前的建设性。但是,这种人才类型观和教育类型观对于阐明我国确定的“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针来说只是提出了清晰的原则,远没有明确和具体地阐明高职学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本之点是什么?也没有清楚地勾画出高职院校为了贯彻“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,其具体实施过程中需要什么样的条件?教学过程怎样实施?在这样的情况下,从事高职教育的教师只能是八仙过海、各显神通。那么,有没有规范统一的要求来规范职业教育活动呢?这还需要进一步加以探索,形成全国从事职业教育专业课教师的共同认识和规范教学行为,形成能够托起我国现代化建设高技能劳动大军的合力。
从人力资源的视点来看,高职院校学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本点是要具备社会所需要的胜任力。具体地说,就是要具备企业所需要的人才所必备的胜任力,基于胜任力模型的人才观也为高职院校贯彻落实“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,为有效地拓展高职教育的发展空间提供了坚实的观念基础。在这个基础之上,高职教育可以把“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针具体化为:培养企业(组织)所需要的符合相应胜任力模型要求的、具有较强就业竞争力的人才,这正是高职教育的目标。
另外,一个亟待解决的问题是要廓清课程与教材的关系,即弄清教材为本,还是课程为本。否则就会本末倒置,将严重地影响教育和教学改革的主攻方向。现代意义的教材是以不同的承载媒体、不同的使用主体与不同的装帧形式出现的教学资源的集合。教材的多样化正是教材特色化的过程,服务于职业教育特色的所有教学资源以及教室与企业生产现场相结合的开放的教学资源都应反映到教材中来。
目前,全国高职院校采用的电力系统继电保护教材都有一个共同特点,那就是:首先提出继电保护的四个要求,即可靠性、选择性、速动性、灵敏性,其次提出基本电路(各种滤过器)和继电器元件图形符号;最后,按保护对象分别对各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机的保护,并在各章插入微机保护。即使是精品课程教材,也难以突破这一教材编写模式,都还属于精英教育型选用教材,若老师按这样的教材去实施高职电力系统继电保护课程教学,学生是否具有胜任力,可想而知。对学生而言,他们应该知道:面对各种电气设备时,该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号对其进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理(不用程序流程图)。因此,当前的高职电力系统继电保护教材不能适应职业教育的需要,必须进行教材改革。高职电力系统继电保护课程目标的达成需要有一套合适的教材、一批具有实践工作经验的教师和良好的实验实习设施,缺哪一样都会导致学生胜任力打折扣。这里仅对电力系统继电保护课程教材改革作一些探讨。
二、电力系统继电保护课程教材体系重构和教师实践能力培训
基于对当前广泛采用的电力系统继电保护教材存在问题的分析,并结合职业教育专业目标和课程教学目标的要求,结合大多数学生的实际基础和现实学习能力,结合实训试验条件和教师的实际经验,提出对继电保护课程体系进行重构,具体考虑如下:
1.教材重构
教材是教师实施教学并达到教学目的的指南,简洁实用的教材是职业教育必不可少的。从职业教育的目标和课程目标出发去实现学生职业胜任力。因此,必须对现用教材进行拆分、瘦身、添加和重构教材体系,以便于专业课教师有效地进行教学活动。
(1)教材拆分。首先,将各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机保护以及微机保护的原理和整定的体系进行拆分,把各种保护的原理从各章节中拆分出来单列一章,专门介绍反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理(电压保护、阻抗保护)、气体动作保护原理。在各种故障情况下,故障物理量的检测电路中的检测设备或原件(ta、tv以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器)及其保护动作原理和信号显示要求。并在这一章节中增加两天去发电厂和变电所认识ta、tv、电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器等的安装位置以及继电保护运行信号显示情况。安排两次实验完成继电器的动作值整定实验。其次,拆分出动作值整定,只介绍整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的窘境中解脱出来,而把主要求精力放在继电保护的实用技术上。最后,拆分出各章节中的微机保护,并单列一章,重点介绍微机保护的实现(从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程)。
(2)瘦身。去掉复杂装置或元器件原理的介绍、整定计算及整定计算实例。教材篇幅减至原来的一半。
(3)添加。增加各种电气设备的继电保护配置、保护的原理图和展开图,增加去发电厂、变电所的生产现场认识实习和学校内的实验,增加对各种事故的案例分析(继电保护运行、维护和检修技术)。
(4) 教材体系重构。把电力系统继电保护重构成下列几个部分。一是电力系统继电保护基础知识,重点介绍电力系统运行及继电保护的概念、主后备保护概念、保护要求、基本元件文字符号认识、保护的实现原理(反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理、气体动作保护原理和差动保护原理。在各种故障情况下,故障物理量检测电路中的检测设备或原件:ta、tv以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器,保护动作原理和信号显示要求)。二是电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读。三是继电保护动作值整定:电流动作值整定(短路动作电流、过电流)、动作时间整定、动作阻抗值整定、差动保护动作电流值整定等。四是微机自适应保护:从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程。五是继电保护运行、维护和检修技术,收集编制案例,用案例教学方式实现学生对运行和维护技术的学习。六是实验实习实训,编制去发电厂和变电所认识实习的项目、目的,在校内试验的项目和目的。
2.加强教师在电力企业的实际工作经验
校企结合是职业技术教育培养学生的重要举措,也是加强专业教师的理论与实际结合、提高教师的教学能力的重要手段。通过学院的规划,分期分批让电专业课教师深入企业去工作一段时间,以增强教师的实践能力,增长教师对专业课教学过程的把控能力,以达到良好的教学效果。为取得可检验的实际效果,学院要求各系专业教研室拟出各批次教师的实习项目、目的和要求等,实习结束后由各教研室统一进行检验。电专业教研室针对继电保护课程教师提出具体目标:
(1) 必须熟悉电力系统各个环节电气运行管理规程与维护、检修的基本技术。
(2)必须熟悉发电厂、变电所一、二次系统设计,熟悉一、二次系统的运行管理、维护与检修技术。
(3) 必须熟悉一、二次设备选择、设备的布置等。
并作出相应的安排和要求如下:
(1)每年7月18日至8月18日分两组分别去发电厂和变电所实习,同运行人员同吃住,同上班;虚心请教相关专业技术人员,时刻牢记自己的实习目标。
(2)学院为每名电专业教师配置电气工程相关标准汇编一套。
(3)要求实习教师了解发电厂或变电所的电气运行情况、绘制电气主接线图、各种电气设备继电保护配置图,重点了解实习厂、所继电保护装置运行情况,并写出评价报告。
(4)了解发电厂、变电所使用新技术、新设备以及运行情况,作出书面记录。
(5)实习结束时要求教师请发电厂变电所的技术人员出来座谈和交流。
实习教师回到学校后,由教研室主任对实习教师的实习资料进行一一检查,签署意见,由系主任核实后,交资料室存档,作为教研室全体教师交流学习材料。
电专业教师到电力企业,把现代企业中的新知识、新技术、新设备和实用技能学回来,更好地与课堂教学相结合,使电专业教师向着“双师型”师资队伍方向快步前进。
三、效果
经过一年的试验和探索,这种重构后的教材对高职学生学习具有明显的好处,他们感觉学习电力系统继电保护不是太难的事,保护原理清楚、电路原理图和展开图通过课堂教学和在企业的认识实习也容易掌握,特别是各种设备的保护配置也基本清楚;通过案例教学使学生对继电保护运行维护技术有了初步认识。在岗前实习中,现在的学生没有往届学生那种茫然感觉。另外,组织教师去电力企业工作实习,增强了教师的实践能力,大大增强了教师在课堂和实验室以及实训试验中把控能力。学生对教师更有信任感,教师对学生更有感染力、示范力。由于教师能力增强,课堂教学把握得当,幽默感顿生,语言语气感染力增强,教学效果大大提高。但不足方面在于:教材中还有许多内容需要改进,对继电保护运行和维护的实践案例还不够丰富,这些方面还有很多工作要做。
四、总结
继电保护课程教材改革不是一件容易的事,需要从事电力系统继电保护的相关教师和实验实习教师积极参与才会更深入、到位。希望有更多有志者参与这项工作中来,使继电保护课程更完善。
参考文献:
[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[m].北京:中国电力出版社,2010.
关键词:点火故障简析、供油故障、发动机故障
当今世界汽车工业飞速发展,迫切需要更多合格的高素质汽车专业技能人才,为更好的满足汽车专业教学的要求,根据教学过程中出现的故障,通过全面分析,理解,实际操作解决故障,最终撰写该文。
该文主要围绕一汽威志实训车点火不着故障展开,通过分析该车点火系统、进排气系统、供油系统等可能引发点火不着故障的原因,并且将实际检测与维修以文字的形式写入该论文,通过解决该故障,可以将问题扩散到其他车辆,希望可以为大家提供一个更加清晰系统的维修分析思路及相应的维修办法。
同时,希望能与同行交流,对文中的不解或疏漏,敬请批评、指正。
1.概述
在日常生活中,汽车发动机常见几类故障,启动不了、能启动但是点火不着、点火正常但马上熄火等。首先描述该车故障现象:打开威志车点火开关至ON档,各类仪表指示灯显示正常,燃油表显示燃油充足。启动车辆,启动机带动发动机转动,但一直不着火。第二步从各个方面进行系统分析故障原因。然后根据故障原因制定并实施维修计划,维修完成,启动车辆,一切正常。最后,对此故障进行简析总结,并提出反思,为何出现此故障。
2.系统分析
根据故障现象对该故障进行原因分析,主要从点火系统、进排系统、供油系统等几方面进行分析。
2.1点火系统分析
由于电源电压正常,启动机正常转动,固首先考虑点火系统是否出现问题。那么从下面几个方面去分析点火系统故障。
(1)点火相关保险首先考虑点火系统相关保险是否烧毁,导致点火系统故障。
(2)点火低压段分析完点火相关保险原因,在分析点火低压段线路是否正常,点火保险仍属于点火低压段线路。
(3)传感器及ECU考虑是否有正确的点火信号传输,对各类传感器进行分析;电脑ECU是否正常,是否点火正时正常。
(4)点火高压段分析高压段出现的故障。
通过对点火系统故障全方面具体的分析,做出相应的检测。
2.2进排气系统分析
(1)进排气管道故障发动机不着火,很多情况跟空燃比有关系,可能出现“闷缸”现象,致使点火不着。发动机缸进排气口可能堵塞。
(2)节气门故障节气门出现故障。
2.3供油系统分析
在供油系统分析时从供油管道、供油系统电路、燃油泵几方面进行分析。
(1)供油系统电路供油电路出现故障,会导致不供油。
(2)供油管道供油管道堵塞或断裂,且这是一个常见的故障现象。
(3)燃油泵燃油泵是供油的主要动力,燃油泵不工作,供油无动力,则点火无法正常经行。另由于燃油泵堵塞,也会导致不供油。
2.4其他故障分析
分析完可能出现的主要故障原因,还有部分其他原因,虽然这些故障现象很少出现,但也不排除有一定的可能性,如:气缸无压力;气缸漏气;发动机缸体或活塞严重变形等等情况,这些故障因为排除困难,故可将其放在最后进行检查排除。
3.该车辆故障检查与排除
3.1点火系统检查及故障排除
(1)点火相关保险检查
分别取下100A主保险,50A(B+)保险,用万用表测量通段,测量结果:正常;检测保险阻值正常。分别装上主保险及50A保险,在用试灯进行检测,正常。结论:点火保险正常。
(2)点火低压段检查
用万用表或试灯对低压段线路进行检查,检查结果:所有常火线路端电压均为12.7(负极打铁),试灯测量均亮;检测负极线均正常。分别检测各缸点火线圈插接头三颗端子线路,正常。结论:点火低压段线路正常。
(3)点火信号相关传感器及ECU检查
利用示波器检查曲轴凸轮轴位置传感器,传感器正常;检查进气温度与压力传感器,正常。分别取下各缸点火线圈插接头,检测点火信号线正常,用示波器测得点火信号波形正常。检测点火正时,正常。结论,点火信号相关传感器及ECU检查正常。
(4)点火高压段检查
拆下各缸点火线圈,观察正常。利用“跳火”实验,检测各高压线圈是否跳火,工作正常;用火花塞套筒分别取下各缸火花塞,检测正常。通过“跳火”实验得到结论:点火高压段正常。
综上所述,点火系统相关元器件及线路检测均正常,且能正确产生点火信号。故进行下一部检测与维修。
3.2进排气系统检查及故障排除
通过以上关于进排气系统故障分析,对其进行检查与维修。
(1)进排气系统检测
拆下发动机进气管,检查未堵塞,检查空气过滤器,正常。查看排气管道,启动发动机,有排气现象,正常;用手稍微阻挡进气口,有明显压力,进气正常。
(2)节气门检测
检查节气门,转动正常,检查节气门位置传感器,正常。气缸各阶段压力检测正常。
通过对进排气系统检测,检查进排气系统正常。故进行下一步检测与维修。
3.3供油系统检查及故障排除
通过分析供油系统故障,从下面几项对供油系统进行检测维修。
(1)供油系统电路检测
首先检测供油系统相关电路继电器,分别拆下主继电器和油泵继电器,测得阻值正常,打开点火开关至ON挡,主继电器工作正常。燃油泵继电器在开关打开一瞬间,检测正常,燃油泵继电器工作正常。检测燃油泵端,燃油泵端均正常。得出结论:供油系统电路正常。
(2)供油管道检查
检查供油管道正常,畅通,无泄漏。检查回油管及燃油气收集管道均正常。用大力钳取下燃油进油管,流干管道内燃油,打开点火开关,燃油并未连续泵出,得出结论:供油管道正常,但无燃油泵出。
(3)燃油泵检修
对燃油泵进行检修。用万用表测量燃油泵各端子,正常。打开点火开关,燃油泵电机工作,转动正常。拆下油箱盖,取出燃油泵,测试燃油泵电机工作正常,但无油从出油口泵出。取下过滤网端过滤网及相应部件,正常泵油。得出结论:过滤网端堵塞。
检修:用化油器清洗剂对过滤网进行喷洗清洁,直至清洗过过滤网的清洗剂变正常颜色。装复过滤网,从新测试泵油正常,故障解除。打开点火开关,启动发动机,发动机着火,工作正常。
4.总结反思
4.1总结
通过简析并排出此故障,可得到结论,出F此类故障,我们可能从各方面去进行分析,影响车辆不点火的主要因素:点火系统、点火正时、进排气系统、供油系统、以及其他发动机变形等原因。通过分析检查,该故障为燃油泵过滤网堵塞。
关键词 电工专业;电拖考证;合格率;提高;技能考试;职业学校
中图分类号 G642.47 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)14-0050-03
提高考证合格率,让每个学生都成为合格的电工专业人才,是学校提高教育教学水平的必然要求。
一、维修电工考证现状
单从职业学校学生“电拖”项目技能考试现场情况来看,不少学生在考试过程中的种种表现令人担忧,主要表现在以下六个方面:一是心理紧张,怯场现象时有发生。二是工艺粗糙、布线随意,线头连接不规范、漏套或错套编码套管等现象常有发生。三是热继电器、时间继电器忘记整定或不会整定。四是接线耗时长。五是能完成接线但接线不成功。六是考试现场无序,线路安装完毕后忘记清理现场,工具、电线无序放置,不按规定程序进行通电试验。
二、提高维修电工职业资格证书等级考核合格率的对策
(一)夯实基础,消除不确定性因素
学生在考证过程中,由于心理紧张会出现各种不可预计的接线错误,这是不确定因素,也是制约学生考证合格率的主要因素。为此,实训指导教师应重点帮助学生掌握过硬的操作技能。在平时教学过程中,夯实知识、技能基础。从控制线路原理图、安装图的正确解读,再到安装、接线及线路检验等,让学生在练习中形成一套行之有效的线路检查方法和故障排除方法。
一是运用“分而治之”的方法。任何复杂的线路均由若干基本单元组成,先隔离出每台电动机的主电路及与其相对应的控制电路,然后指导学生根据故障现象判断故障可能在哪条线路,判断该线路由哪些元件组成,故障点大约在哪里;有哪些元件对其产生制约,与其他线路有没有联系等;最后用电阻法或电压法等判断出故障点的确切位置。
二是善用“表格归纳”法。常见故障现象和故障原因可用表格进行总结归纳。例如,控制线路共有的故障现象分析可参照表1进行归纳,“双重联锁正反转控制线路”故障分析可参照表2进行归纳。实践表明,运用此类表格的学生检查和排除故障的能力得到了迅速提高,多数学生一发现故障就知道问题在哪、该如何排除。
(二)全面提高,消除可确定性因素
安装工艺、参数的整定、安装速度以及清场等是影响学生考证合格率的直观可确定因素。消除可确性因素,应注重以下四个方面。
1.掌握规范的安装工艺方法
安装工艺是关系到控制线路安全运行的大问题。比如,在实际工作中,主电路某点接头松动就可能导致电动机因缺相运行而堵转,严重时甚至会被烧毁;接点露铜过长或毛头,容易导致相邻两接点之间产生短路故障;接点编码漏套或错套则不便检修,不合格的工艺都将导致安全隐患或安全事故。所以,在维修电工考证鉴定中,工艺分占到电拖项目的40%。如果工艺分被扣除很多,本项目的考核就可能不合格。而本项目在维修电工鉴定考核中属于否定项,本项目不合格,技术等级鉴定就不能过关。因此,教师在授课时必须要求学生在平时训练时就严格按工艺要求进行装接。如布线要横平竖直,不交叉跨越,不在两相邻接触器的侧面布线,并且尽可能美观;线头剥线不可太长,也不能损伤导线绝缘层或线芯;安装接点应尽量牢固;避免虚接、线头压在垫片和弹簧垫圈之间或线头反圈;不漏套或错套编码套管等。
2.提高参数整定能力
学生若在通电试验时还未对热继电器和时间继电器进行整定,将被分别扣除2分。热继电器是否进行了整定可以通过电流调节凸轮直接观察到;时间继电器是否整定可通过时间调节旋钮观察。所以热继电器和时间继电器的整定也属可确定因素。教师首先要告知学生参数整定的方法,其次可以安排学生在元件检测安装程序中同步进行热继电器和时间继电器的整定,以防安装结束时,学生因急于上交安装板或因时间仓促而忘记整定。
3.提升安装速度水平
考试中学生操作速度慢容易导致不合格,解决这个问题需注意三点。首先,在平时教学中要指导学生进行电拖安装与调试各个环节用时的安排,以确保各个环节有相应操作时间,提高操作效率。各段任务务必在计划的时间内完成,并留有10~15分钟的返工时间,以备万一。其次,从训练初期开始安装速度训练。教师在指导学生进行点动控制线路的安装时,可用考证时的评分表进行模拟打分,让学生了解考证的评分规则,按照规范进行操作。再次,利用学生的好胜心理,在确保接线正确的前提下,用比速度、比工艺的方法激励学生。
4.学会清理现场
要培养学生养成接线结束后清理现场的习惯,目的是保持接线板整洁,防止短路故障的产生。
参考文献:
[1]劳动和社会保障部教材办公室.电力拖动控制线路和技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[2]庄建源,李伟,陈惠群,等.维修电工[M].东营:中国石油大学出版社,2001.
[3]叶云汉.电机与电力拖动项目和教程[M].北京:科学出版社,2008.
Countermeasures for the Improvement of Skills Test Qualified Rate of Students Majoring in Electrical Engineering
HU Hui-jun
(Jinyun Branch School of Zhejiang Radio and Television University, Jinyun Zhejiang 312400, China)