時間:2022-01-26 16:20:35
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智能運維的實現主要是依托物聯網技術,通過各類傳感器采集數據,上傳至云平臺及各類系統加以應用(感知層網絡層平臺層應用層)。其中提到了一項新技術,AR運檢輔助平臺,即對設備進行完整建模,利用AR技術,將故障點定位精確至設備內的具體部位。
變電設備智能運維的一大亮點,設備重癥監護及遠程控制系統,對需要監護的設備加裝各類傳感器,通過外網或專網,將監測數據實時上傳,可以通過移動端設備隨時隨地訪問,也可通過遠程控制對數據進行分析,甚至實現遠程做局放。在部分沒有信號的地區,也可以就地構筑小型局域網。
變壓器局部放電測量技術,分為電量檢測法和非電量檢測法,電量檢測法:高脈沖電流法、無線電干擾電壓法(RIV)、特高頻電磁波法;非電量檢測法:測聲、測光、測氣體。其中提到了聲成像測量的新技術,通過聲音多點定位,軟件計算時間差,從而實現聲成像。對局放試驗中干擾大的問題,可以通過硬件以及軟件兩個方面來降低干擾,同時也給我們講了一些降低干擾的小技巧:阻抗盒接末屏盡量用短一些的線,盡量采用并聯單點接地。
變壓器局放試驗中,外部干擾信號經常會影響試驗判定。常見的干擾有:
一、空間干擾
(1)試驗線路中采用濾波器、隔離變、阻波器;
(2)濾波通帶
(3)平衡輸入方法;
(4)天線噪聲門控
對變壓器周圍進行干擾信號測量,當外部干擾信號與局放儀中干擾信號同步時,可以消除掉該干擾信號。在以后的局放試驗中可以嘗試使用看現場實際效果。
二、電源干擾
(1)阻斷
(2)濾波
三、地電流干擾
(1)測量回路與試驗回路最好分開;
電抗、分壓器的接地要區分出來,便于加壓時測電流,不受其他設備的干擾。
(2)采用并聯單點接地;
多設備并聯接地,最好不使用多點接地,各個接地線匯于一點后接地。
(3)縮短接地線長度和降低接地高度;避免產生對地電容。
(4)接入濾波模塊。
明日學習計劃:
一、課標分析
微課設計按照山東省中等職業學校機電技術應用專業教學指導方案中《電氣控制線路安裝與維修》課程標準的要求制定。
課程標準要求:掌握常用低壓電器的結構、原理、型號規格、用途和選用,通過行為導向的項目式教學,加強學生實踐技能的培養,培養學生的綜合職業能力和職業素養等。熱繼電器微課教學目標為:了解交流熱繼電器外觀;知道熱繼電器的功能、基本結構、圖形符號以文字符號;理解熱繼電器的工作原理;熟記熱繼電器的圖形符號、文字符號;通過實習訓練,能夠識別熱繼電器,會選擇、檢測、安裝、調整、校驗熱繼電器;加強安全防范意識,培養理實一體化結合處理問題的能力和團隊合作精神。
二、教材分析
教材為高教社出版的《電氣控制線路安裝與維修》-理實一體化教學(第2版),是中等職業教育改革創新示范教材。教材根據職業崗位和技能培養的要求,參照相關行業職業資格標準和技能鑒定標準,圍繞職業能力的形成分解能力的要求,切實體現“做中學、做中教”,以能力為本位,以學生為主體。
熱繼電器是一種具有保護功能的繼電器,主要用作電動機的過載保護、斷相保護等,是繼電器―接觸器控制線路電路中必不可少的元件之一。在實踐中,操作者正確選用和維修熱繼電器,是基本的職業素養。
三、學情分析
本節課的教學對象是中職機電專業一年級學生。他們已經學習了交流接觸器,而且剛結束電磁式繼電器的學習,具備學習本節課的知識基礎。熱繼電器的工作原理是學生學習的難點。
四、微課設計
本節微課主要針對熱繼電器,采用理實一體化教學模式展開教學,包括以下內容。
1.情景導入――播放技能大賽場景
設計意圖:播放國家比賽和省市比賽的電氣安裝的比賽場景以及熱繼電器的PPT圖片,激發學生的興趣,導入學習對象。
2.任務實施
任務1:熱繼電器的組成結構。
設計意圖:熱繼電器的組成結構是本節的重點內容,利用教師錄制的視頻展示不同部位的結構名稱,并與實物對照,抽象內容形象化,增強學習興趣。
任務2:熱繼電器的工作原理。
設計意圖:熱繼電器的工作原理是本節的重點和難點,通過熱元件受熱彎曲的演示實驗以及flas,形象展示其動作原理,攻克學習難點。
任務3:熱繼電器的功能作用。
設計意圖:利用一段“電動機過載燒毀實驗的視頻”,體現熱繼電器的熱過載保護功能,引起學生學習的興趣。展示熱繼電器在實際電路中的連接,理論聯系實際。
3.技能訓練
設計意圖:用DV錄制熱繼電器的拆裝和檢測視頻,讓學生暫停觀看,與教師進行拆一拆、測一測、量一量互動環節,以實現舉一反三,進一步掌握熱繼電器的組成結構和工作原理。
4.回顧總結
讓學生根據微課內容進行回顧總結,識記熱繼電器的功能作用和結構,敘述熱繼電器的工作原理。
設計意圖:PPT展示,啟發學生學會歸納知識點。
5.布置作業
作業1:簡單敘述雙金屬片式熱繼電器的工作原理,如何把熱繼電器接入電路中?
作業2:通過電腦網絡搜索不同型號的熱繼電器,并記錄其型號以及工作原理。
設計意圖:有利于學生理解熱繼電器的工作原理,認識實際生活中的熱繼電器,更好地為電動機控制電路的學習做準備。
五、制作技術
首先用DV錄制熱繼電器拆裝和檢測的小視頻,然后制作熱繼電器PPT課件,再用錄屏專家Camtasia Studio軟件進行錄屏,最后用繪聲繪影X8進行片頭、正文和片尾的合成。
六、設計特點
教學方法:采用理實一體化教學法,遵循建構主義特點,拋出問題,留下思考空間,再呈現答案。
互動設計:突出以學生為中心,實現“一對一”的交流,教師要設計互動的問題,讓學生思維與教師思維同步。
設計細節:發揮學案的輔助作用。讓學生看微視頻前用學案先自學,而且可以反復多次觀看。
關鍵詞:能力本位;任務驅動;教學改革;繼電保護測試技術
作者簡介:楊紅(1969-),女,重慶人,重慶水利電力職業技術學院電氣工程系,副教授;李波(1962-),男,重慶人,重慶水利電力職業技術學院電氣工程系,工程師。(重慶 402160)
基金項目:本文系重慶市教委2012年度立項教改項目“基于自主控制學習導向的電力系統繼電保護與自動化專業教學資源庫建設研究”(項目編號:1203171)的階段性研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)27-0113-02
“繼電保護測試技術”課程是電力系統繼電保護與自動化專業的一門專業核心課程,主要任務是幫助學生比較系統地掌握專業測試原理和有關參數的測試方法;熟悉常用測量儀表、專用儀器和設備的構造、工作原理及使用方法;具備測量誤差分析和數據處理的能力,能夠對各種繼電保護裝置進行測試。[1]顯然,該課程專業性和實踐性很強。
但是,由于種種原因,該課程多年來一直采用傳統教學模式,一本書、一本教案、一支粉筆就完成了課程的教學。整個教學過程以教師為中心,學生被動地接受學習,師生互動只是通過課堂提問的方式,與工程現場脫節嚴重。而考核評價也采用的是期末閉卷筆試(占60%)加平時成績(40%)的單一性、終結性評定方式,教學效果可想而知。老師覺得不好教,學生覺得不好學。因此,為了改善課程教學質量,提高學生的學習熱情和主動性,讓學生在有限的教學時間里盡快地掌握基本的繼電保護測試技能,提升職業綜合素質,必須對學科性的教學內容和傳統的教學模式進行改革。而高職高專教育改革的出發點和落腳點就是:行業企業需要什么人才?職業崗位技能要求是什么?學生想學什么?老師教什么?怎么教?學生學了到什么?[1]為此,課程組對該課程提出了基于能力本位的課程改革思路,并從課程教學內容、教學方法及考核評價方式等方面進行了改革實踐探索。
一、課程教學內容改革
繼電保護測試技術內容廣泛繁多且發展很快,與多門學科交叉。學生不僅要學習測試理論基本知識,更要學習和掌握測試技能和測試方法,而該課程的計劃學時又偏少(40學時),所以合理設計教學內容很關鍵。
課程設計思路就是,根據“繼電保護測試技術”課程最新的教學目標,以電力系統繼電保護裝置的測試檢驗為主線,結合電力系統繼電保護測試技術特點,以工作過程為導向重新設計該課程的學習內容;并遵循學生職業能力培養成長的基本規律,以真實工作任務及其工作過程為依據序化、整合教學內容;同時,打破傳統的學科性章節安排方式,以項目化、模塊化的方式對教材結構進行重組。課程組經過實踐探索,在調研職業崗位知識和技能需求基礎之上,最終將“繼電保護測試技術”課程內容整合設計為四個大的學習項目,每個學習項目又根據崗位職業能力需求、工作過程及能力發展過程分解成若干個子任務來具體展現。重新設計后的教材結構框架如下:項目一:(項目名稱);任務一:(任務名稱);教學目標;任務描述;任務準備;任務實施;任務總結。
改革后的教學內容及教材結構,突出職業性和實踐性,理論內容服務于實踐教學,并與實踐教學高度融合,充分體現能力本位的職業教育特點。
為了使得重新設計開發的教學內容盡量與行業企業及就業崗位的需求相符,課程組通過走訪行業企業及問卷調查往屆畢業生等方式,全面收集來自工程一線的繼電保護測試技術內容及應用需求信息,并結合學院現有實訓設備及環境條件,最終形成了表1所示的課程教學實施計劃:
表1 “繼電保護測試技術”課程教學計劃表
項目名稱 子任務名稱 知識
目標 技能
目標 建議
學時 備注
項目一繼電保護測試技術基礎知識準備 熟悉并掌握繼電保護測試技術的基礎知識 …… …… 4學時 講授法、案例分析法
項目二繼電保護常用測試儀器及設備的使用 任務一電秒表的使用 …… …… 2學時 演示法、任務驅動法,在實訓室進行
任務二工頻移相器、相位表的使用 …… …… 2學時 演示法、任務驅動法,在實訓室進行
項目三常規繼電器的檢驗 任務一電磁型電流繼電器的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務二電磁型低電壓繼電器的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務三電磁型時間繼電器的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務四電磁型中間繼電器的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務五常用差動繼電器(BCH-2型)的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務六常用阻抗繼電器(LZ-21型)的檢驗 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行
項目四微機保護裝置的檢驗 任務一微機保護測試儀的使用 …… …… 2學時 任務驅動法,在實訓室進行(對常規繼電器的電氣特性參數進行測試)
任務二微機線路保護裝置的檢驗 …… …… 6學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務三微機變壓器保護裝置的檢驗 …… …… 8學時 任務驅動法,在實訓室進行
任務四微機發電機保護裝置的檢驗 …… …… 6學時 任務驅動法,在實訓室進行
以上教學計劃已經在重慶水利電力職業技術學院繼電保護11級1、2班實施。
二、課程教學方法改革
基于能力本位的高職教育改革思想,在項目化、模塊化的教學內容改革基礎之上,為了培養學生分析問題、解決問題的實踐綜合應用能力,使其能在將來的工作崗位上敢動手、會動手。結合該課程的特點及高職學生理論基礎普遍薄弱的特點,課程組研究后決定采用“項目導向,任務驅動,教、學、做一體”的現代教學方法,在做中教、做中學,突出職業技能的訓練。[2-4]
教學過程以典型的工作任務(盡量選用真實的儀器、設備或裝置)為載體,按照任務布置、講解示范、分組討論、任務實施、小結評價等五個步驟來實施,“教、學、做”貫穿整個教學過程。讓學生在完成工作任務的過程中,將枯燥的理論知識有機地與實踐訓練相結合。由于有了看得見摸得著的真實操作對象,學生的探求欲望會更強烈。而且在分組完成任務的過程中,學生的自學能力、團隊協作能力、分析問題等能力得到極大的鍛煉和提升。
如“電秒表的使用”這個教學任務實施過程中,就以真實的405型電秒表為載體,在學院的實訓室先結合實物集中講解結構組成、工作原理、使用方法及注意事項,然后以測試某電磁型時間繼電器的延時動作時間為訓練項目,使學生通過真實的測試任務來理解和掌握該儀器設備的使用方法。學生接受任務之后,首先分組討論寫出操作步驟,繪制相應電氣接線圖(發揮學生的自主能動性),交給老師審查合格后,再按照自己擬制的接線圖和操作步驟實施任務,記錄數據或者發生的現象,最后寫出任務總結報告。老師再根據各組的任務完成情況及出現的問題進行總結點評。
采取這樣的教學方式后,學生們的學習積極性和熱情大大提高,自我成就感增強,團隊協作能力、溝通能力和分析表達能力也得到了鍛煉。
三、課程考核方式改革
依據課程教學目標課程,結合課程性質特點,以能力考核為重點,課程組大膽進行了考試改革,采用了以過程性考核為主的多元化考核評價方式。具體做法是:以項目實施過程情況考核學生的實踐能力,以多樣化方式(編寫預習報告、口頭提問、小測驗)考核學生對知識、技能的掌握情況;采用項目評價、過程評價、目標評價等評價方式,再結合平時考核(考勤、態度)、任務實施、總結報告等環節綜合評價學生的成績,特別注重過程考核與職業能力測評。[5]
由于采取的是教、學、做一體化教學方式,強調的是在做中學、做中教。所以考核主要是以小組(5~6人一組)為單位,以任務目標的完成情況為依據進行評價。在第一堂課的時候就要明確地告訴學生考核的方式、考核的標準,以引起學生足夠的重視。
課程組針對新的教學模式,制訂了新的考核評分標準:為了量化考核,仍然采用百分制,即每個任務的完成總分為100分,其中態度5分,出勤5分,預習情況10分,職業素質(安全意識、愛護設備及環境等)10分,任務完成情況30分,團隊協作5分,小組互評5分,總結報告(是否按時提交、規范性、問題分析及結論的正確性)30分。學期結束,每次任務得分的加權平均就是每個同學的過程性考核得分(如果曠課本次任務得分0分,曠課2次以上直接重修),再根據學期總體表現進行加分或減分后,得出學期綜合成績。采用這樣的考核評價方式后徹底改變了過去“平時不好好學,期末臨時抱佛腳”也可以應付過關的不良現象,學生的出勤情況及主動參與教學的積極性大為改觀,以下這個案例就很能證明這一點。
在“繼電保護測試技術”課程教學過程中,曾有個別同學因故缺席了某次課(實際上就是曠課),事后這位同學主動找到任課老師,要求給他機會補做這個任務,以補救因缺課導致的0分而帶來的后果。
四、問題思考
在課程教學改革實踐過程中還存在以下一些問題需要繼續探討,以找尋更好的解決辦法:
1.學生自主學習的能力不夠
雖然每次任務之前老師都會提供較詳細的任務指導書給學生預習,并要求編寫預習報告,但是在任務實施過程中總有相當一部分學生會不停地問老師,而事實上,多數問題指導書上寫得很清楚,并不是任務實施過程發生的異常問題。
2.學生的理論知識與實踐結合不夠
每次任務過程中,大多數同學只對能否順利完成任務感興趣,尋根究底的人不多,主動思考的更少。一旦任務結果顯示正常,很多同學就不再深入追問分析了,甚至認為那只是一個很簡單的問題。
3.對任務后的總結報告不夠重視
多數同學雖然能夠在老師指導下完成規定的任務,但是課后的總結報告明顯看出,他們對任務沒有真正理解透徹,半數以上的同學甚至討厭寫總結報告,只是為了應付老師而寫。
所以,在以后的教學過程中要加強以上問題的引導和訓練,強化職業素質的培養和理論聯系實際能力的培養,真正達到“要我學”到“我要學”的自主控制學習狀態。
五、結束語
通過課程組的努力,“繼電保護測試技術”課程改革得以順利進行,上述改革思路和做法已經在重慶水利電力職業技術學院繼電保護11級1、2班實施。筆者親自參與了1班的課程教學,教學效果較過去明顯提高,師生關系非常融洽,學生學習熱情異常高漲,動手實踐能力大大提升。尤其是那些過去學習態度不好的“差生”完全變了樣,在一體化教室里非常活躍,動手實踐能力不亞于那些“優等生”。問卷調查顯示,同學們對這樣的教學方式和考核方式均表示滿意,并認為是本學期收獲最大的一門課程。實踐證明:本次課程改革是成功的,其思路和做法值得在其他類似課程中推廣。
參考文獻:
[1]王大鵬.電力系統繼電保護測試技術[M].北京:中國電力出版社,
2006.
[2]徐軍.《PLC技術及應用》課程的教學改革實踐[J].機械職業教育,2009,(5).
[3]常明,馬朝華.“教學做一體化”教學模式探究[J].職教通訊,2011,
(14):53-53.
[4]李占宣.任務驅動教學法在數據庫教學中的應用[J].教育探索,
關鍵詞:PLC 電工專業 教學
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
文章編號:1007-3973(2012)006-001-02
PLC是可編程程序控制器的英文縮寫。該項技術起源于上世紀70年代美國通用公司的汽車流水線,用于取代當時主流的電磁式低壓電器構成的硬件強電控制系統。經過40年的改進,PLC技術已日臻完善。因其各方面的優點,該項技術目前廣泛的應用于工業生產的強電控制、各類生產機械的強電控制、以及民用強電控制等方面。PLC技術是目前主要的強電控制技術之一。對于中職電工專業的學生來說,初步掌握這門技術對學生就業和專業上的發展有舉足輕重的作用。我校于五年前開展這門課程的教學,筆者擔任這門課程的主講老師,多年的教學總結和積累,有些許經驗與大家分享。
1 硬件的配備
實踐是應證和鞏固理論知識、熟練操作技能的重要途徑。對于中職學校的學生來說,其重要作用更是不可替代。因此配備一個專門的PLC實訓室是PLC教學不可或缺的重要組成部分。該實訓室應配備以下軟硬件設備。
(1)編程教學和編程訓練的專用電腦。該電腦應預裝配套的PLC編程軟件、觸摸屏應用軟件、仿真軟件等。專用電腦與PLC間經常要進行數據線的連接,因此電腦主機應該有個開放的主機空間,并留有放置PLC的工作位置。
(2)簡單的仿真硬件的配備。筆者認為十字路口紅綠燈的仿真硬件是最適合初學者的仿真硬件。通過路燈基本功能的編程訓練,可以讓學生掌握各種基本軟元件的功能和特點,并能夠掌握軟元件一些基本的編程技巧。
(3)模塊化的PLC控制系統套件。單個的PLC并不具有實際的應用功能。PLC必須要與其他的硬件設備構成一個完整的系統后,才能夠完成具體的功能。因此系統其他硬件知識的學習也是非常必要的。目前我們學校應用的系統是亞龍公司研發生產的235APLC智能化控制系統套件。套件包括:安裝操作平臺、機械手組件、流水線組件、氣路動作系統、電源模塊、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊等部分。該系統整合了PLC控制系統的常用基本要素。通過這套系統的教學,可以讓學生掌握PLC系統相關硬件的應用知識。并可以通過系統課題的教學,使學生能夠綜合以上各方面知識,設計出符合要求的系統。以達到學生精通PLC知識的目的。
2 教學過程中的體會
每門課程都有不同于其它課程的知識體系和知識特點,新課程和已學課程間也可能有某種程度的關聯。根據這些知識的特點,做有針對性的講解會起到事半功倍的效果。
(1)PLC的引入。PLC、單片機、個人電腦,是計算機技術在工業強電控制、弱電控制、家用辦公控制,三個方向的不同應用。它們的側重點雖然不同,但基本結構卻一致。PLC就相當于電腦的主機。學生對電腦的了解是比較深的。因此通過PLC與電腦主機的對比教學,能夠更有效率的讓學生掌握PLC的功能結構。
(2)PLC系統的初步認知。PLC技術發明的目的就是取代目前已經落后的傳統的電磁式電力拖動控制系統。因此傳統的電力拖動系統所能完成的控制功能,能夠被PLC控制系統替代。學生在學習PLC前已經較為深入的學習過電力拖動的知識,并且親自安裝過電力拖動電路。比如說電動機正反轉控制電路,學生已經做過傳統的電磁式低壓電器的控制電路。現在再以PLC控制系統設計并制作出相同功能的控制系統,在比較的過程中學生自然就了解了PLC的基本控制原理。
(3)PLC系統的構成。PLC要與其他硬件共同組成PLC控制系統后,整個系統才能夠完成一定的功能。PLC控制系統是一種智能化控制系統,人體在某種程度上也是一種智能化控制系統。這兩種控制系統工作模式上有很大的相同點。人的大腦與感覺器官之間的神經連接,與PLC和傳感器主令元件間的輸出口連接方式類似。大腦與動作機構之間的神經連接,和PLC與電動機構間的連接方式也是類似。通過這樣類比的教學能夠減輕學生理解PLC系統工作過程的難度。并且能夠引出輸出繼電器和輸入繼電器,這兩種軟元件的相關知識。
(4)PLC軟元件的講解。PLC的軟元件是PLC編程的基本單元。根據例如時間繼電器、其功能特點都能找到與之相對應的電磁式低壓電器的硬件。例如時間繼電器、計數器、中間繼電器等都有電磁式的低壓電器原型。
(5)PLC品牌的選擇。PLC常用的品牌有西門子、施奈德、松下、三菱等。各種品牌的PLC功能結構都大同小異。講授課程時以其中的一個品牌講解就可以了。品牌的選擇可以根據實訓室配備的PLC情況進行選擇。我校三菱PLC配備齊全因此在教學中,斡旋中講解三菱的PLC。
(6)PLC程序運行過程的掌握。掌握PLC程序的運行過程,是學生的編程水平由初級向中級進展的一個重要知識點。只有真正理解了PLC程序的運行過程,學生才能夠理解運行數據和程序運行結果之間的關系,才能夠編寫出功能更為復雜的控制程序。因此授課老師應該將這個知識點作為重點來講解。
(7)其它硬件知識的掌握。傳感器、變頻器、氣路系統等其余硬件也是PLC控制系統的重要組成部分。對于這些硬件主要要求學生掌握操作知識的講解。包括這些硬件的安裝規范、電路的連接規范、信號的傳送以及處理關系、以及變頻器的程序操作方法等。對于硬件理論方面的知識就不應該過多的涉及。
3 知識點的遞進式講解
學生對PLC知識的由淺至深的掌握需要一個比較漫長的過程,因此教師應該事先對這門課程有較為完備的教學規劃,可以通過工作任務的設定,將課程的知識點依附在工作任務當中去,讓學生在完成設計任務的過程中掌握其中的知識要點,以達到最后掌握PLC知識的目的。
(1)電動機正反轉PLC控制電路的設計。該功能的電路學生在電力拖動課程中已經掌握。現在可以把該項電路功能嫁接在PLC技術里面。其中涉及到PLC技術的知識點包括:硬件的基本連接、輸入繼電器的功能特點、輸出繼電器的功能特點。完成這個課題則相關的知識點也就掌握了。
(2)十字路通燈控制電路的設計。該項設計是在已掌握的知識的基礎上,再掌握時間繼電器的功能特點、計數器的功能特點、循環控制編程方式的知識后,才能完成該項課題的設計。
(3)機械手功能程序的設計。通過該項設計,讓學生掌握以下的知識要點:步進梯形圖的編程方式、中間繼電器的基本應用。
(4)流水線功能程序的設計。該項設計要求學生掌握以下的知識點:變頻器的硬件連接、變頻器的程序操作、觸摸屏的程序設計和操作。
(5)235A整套設備的程序設計。通過該項設計讓學生掌握以下知識要點:特殊功能繼電器的功能特點、數據寄存器的功能特點、控制指令的功能特點。
4 學生以分組的方式進行的研究
每個項目以以下過程進行一系列由簡單到復雜的任務訓練。
(1)課題的布置。詳細講解該項任務的具體要求,設定相應的截止時間,分好相應的研究組,選擇好組長。
(2)課題知識點的講解。課題中涉及到的新知識點要詳細的講解給學生,并要求學生在研究中運用。
(3)學生課題的研究。給與相應的時間讓學生獨立的完成課題任務,并設定學生討論時間,在充分的討論過程中,使學生真正掌握知識要點。
(4)課題總結。總結知識要點,點評其中出現的問題,加深對知識點的理解。
【關鍵字】 PLC控制技術 說課稿 PLC的特點及應用
一、教材分析
1、教材內容與職業要求的關系。PLC控制技術在現代工業自動化中已經成為必不可少的一部分,它使用簡單,穩定性好,功能強大,價格適中,與一般的工業控制系統的成本相比要低的多,并且編程方便。學生學好《電器及PLC控制技術》可以為以后的工作奠定良好的基礎。
2、本節課的地位及作用。《PLC的特點及主要應用》是高等教育出版社出版的《電器及PLC控制技術》第二版第三章第一節的內容。《PLC的特點及主要應用》是對PLC應用優勢的全面分析,是培養學生對后續內容的學習興趣的關鍵,并使學生充分了解其在工業發展中的地位,理解學習掌握PLC控制技術的必要性。
二、學情分析
本節課的授課對象是機電技術專業第四學期的學生,經過三學期的專業學習,他們已經具備了一定的專業理論知識和實踐動手能力,對所學專業也已產生了濃厚的興趣。
三、教學目標及重難點分析
1、教學目標。中職機電技術專業的《電器及PLC控制技術》課程主要還是要培養學生的動手能力,使學生在實踐中學習、掌握理論知識,以此為依據,我確立了這堂課的三維教學目標:
知識目標:掌握什么是PLC,熟悉PLC控制技術的特點及應用;能力目標:通過觀察電機正反轉的控制試驗,培養學生利用新知識分析問題、解決問題的能力;德育目標:培養學生養成細心觀察、認真分析的良好思維習慣。
2、教學重難點。教學重點:對PLC控制技術特點的理解。教學難點:如何讓學生從具體應用中理解什么是"PLC控制"。
四、教法與學法
采用創設情景、激發興趣;體驗感悟;分析探究、項目拓展的教學思路,讓學生先產生感性認識,再通過感性認識上升到理性認識來實現教學目標,獲得技能與理論知識的雙豐收,強調"為了行動而學習"和"通過行動來學習"。培養學生多方面能力,為學生的可持續發展做充分的輔墊。
五、教學過程的設計
教學地點:PLC實驗室
1、導入(5分鐘)。針對學生已經掌握了由接觸器和繼電器實現的電機正反轉的控制電路。提出問題:還有其他方法可以實現電機正反轉的控制嗎?引起學生產生好奇心,激發學習興趣。
2、實訓(15分鐘)。在這一環節中,我將完成教學的重難點。首先,由教師先對于上一環節提出的問題給出答案:實現電機正反轉的控制電路,除了我們現在掌握了的接觸器-繼電器控制技術以外,目前還有一種應用較為廣泛的PLC控制技術也可以實現。現在觀察一下,這是搖臂鉆床通過搖臂的升、降對工件進行加工,而搖臂的升、降正是由電機的正反轉控制實現的,那么,我們來看一下,PLC技術如何來實現電機的正反轉控制呢。
這時,進入到教師對實驗的講解、演示環節。第一步是對實驗臺面板的介紹,注意強調接觸器-繼電器控制電路采用的是硬接點硬接線技術,而PLC控制技術采用的是這一系列的軟接點。第二步,教師講解、演示外部電路的接線步驟,注意引導學生利用各種顏色的導線為接線服務,以及分回路進行接線,培養學生養成良好的接線習慣。第三步,控制程序的下載,將計算機中已經編寫好的控制程序安裝到實驗用的PLC中,教師講解、演示具體步驟。第四步,對已安裝到PLC中的控制程序進行運行,來完成對外部接線的控制。第五步,通過實驗結果,觀察電機能否進行正反轉運行,來對控制程序、外部接線進行驗證。
在教師講解、演示的基礎上,將學生分組,以組為單位動手實踐上述實驗,教師在實驗室巡視,適當時給學生予指導。本環節通過教師演示、學生實踐來提高學生的動手能力,培養學生通過細心觀察、認真分析解決問題的能力。
3、講授(20分鐘)。本環節分四步進行,第一步,學生以組為單位對上述試驗過程進行討論。第二步,教師引導學生討論接觸器-繼電器控制電路與PLC控制電路的不同。接觸器-繼電器控制電路利用的是硬接點硬接線技術,而PLC則是利用程序來進行控制,引導學生得出討論結果。第三步,老師針對學生的討論結果提問并點評:如果答對了給予肯定,答錯了給予適當提示,盡量由學生自行糾正。在前三步基礎上,由作為教師的我全面總結PLC的特點,引導學生理解PLC的主要應用。
4、小 結(4分鐘)。總結PLC技術的定義、PLC控制技術的特點及主要應用。總結此次實驗中所采用的分析問題、解決問題的方法,引導學生用正確、科學的方法對待在學習、工作中所遇到的困難。
5、作業(1分鐘)。一是根據實驗所得,用自己的語言總結什么是PLC技術,以及PLC控制技術的特點。二是查閱相關資料,了解目前PLC在自動控制中的應用情況。
六、教學反思
1、教學效果。本節課采取了循序漸進的教學策略,以問題提出-實例講解-引發學生思考為流程,使學生更好的掌握理論知識,教學效果良好。
2、教學啟示。在實踐的過程中掌握理論知識,實現理論與實踐的有效整合,重在突顯學生的主體地位,激發學生的學習興趣,培養學生的學習主體意識,提高學生的自主學習能力。
3存在問題。個別學生思想上存在的有懶惰情況,在實訓過程中沒有獨立思考的習慣,需要引起注意。
七、課堂板書
第三章 PLC的基本概況
§3.1 PLC的特點及應用
一、PLC控制系統的特點
1、可靠性高、抗干擾能力強
2、編程方便、易于使用
3、具有各種接口、與外部設備連接方便,適應范圍廣
4、功能完善
二、PLC控制系統的應用
1、用于開關邏輯控制――PLC最基本的應用,可取代傳統繼電器接觸器控制。
2、用于機械加工的數字控制。
3、用于機器人控制。
關鍵詞:電梯電氣控制系統;故障檢修;教學方法
在教學過程中,中等職業學校的學生普遍素質偏下,首先要使學生淡忘自身的不良影響,重新鼓起學習一技之長的勇氣和信心,從而發揮潛在的能力。其次,采取靈活多樣的教育方法,由淺入深,圍繞培養綜合能力的目標,注重動手操作,注重實踐技能的培養,把理論與實踐緊密結合。由于中等職業技術學校學生心智還沒完全成熟,知識水平較低。因此,在教學中,要因材施教,充分發揮教師的啟發、幫助和引導作用,把學生變成學習過程的主體和中心,讓學生去主動獲取知識。最后,在整個教學過程中,教師要關注每一階段學生都學到了什么,掌握到了什么。做到“以學生為中心”的教學指導思想,逐步提高學生的綜合素質。確保學生畢業后能充分就業。
一、現場演示講解、激發學生學習興趣
電梯是按一定的程序運行的,每次運行都經過選層,定向,關門,啟動,運行,換速,平層,開門的循環工作。為了更好地讓學生理解掌握電梯電氣控制原理,為檢修工作提供理論保障。為此,采用現場演示講解和紙上模擬故障檢修相結合的方法。
二、在實施教學中應先易后難、逐步推進
對于電梯所出現的電氣故障要及時判斷時修理,首先對現場情況進行詢問,然后用眼看、鼻聞、耳聽、手摸的基本方法,對線路的檢查,例如外電網是否供電,空氣開關、鐵殼極限開關是否掉閘,熔斷絲、快速保險等是否熔斷,微機主控板、PLC可編程控制器、變頻器、調壓調速器的電源顯示是否有電,功能顯示是否正常,控制柜電器件有無發熱燒損,這些比較直觀的故障排除后再對電梯進行有針對性的檢查和測量。常用的檢測方法有以下幾種。
1、程序檢測法
電梯是按一定程序運行的,每次運行都要經過選層、定向、關門、啟動、運行、換速、平層、開門的循環過程,其中每一步稱作一個工作環節,實現每一個工作環節,都有一個對應的控制電路。程序檢查法就是確認故障具體出現在哪個控制環節上,這樣排除故障的方向變明確了,有針對性對排除故障很重要。
2、電阻測量法
靜態電阻法變是在斷電情況下,用萬用表電阻檔測量電路的阻值是否正常,任何一個電氣元件也都有一定阻值,連接著電氣元件的線路或開關,電阻值不是等于零就是無窮大,因而測量他們的電阻值大小是否符合規定要求變可以判斷好壞。
3、電壓測量法
這種測量方法需在線路中有電的情況下使用萬用表電壓檔進行測量,測量直流電壓用直流檔,測量交流電壓用交流檔,特別注意的是,萬用表電壓數字指示范圍應大于所測對象線路電壓。測量開關觸點接觸是否良好,可把萬用表的表筆接觸被測點的兩端,萬用表若無數字指示,說明該觸點是接通狀態,若有指示則說明該觸點沒有接通,此處就是要尋找的故障點。當測量電子線路時電流通過電阻元件會產生電壓降(電位差),若無電壓降,說明沒有電流通過此元件,則此處就是故障點。
4、短接法
控制環節電路都是由開關或繼電器、接觸器觸點組合而成的。當懷疑某些開關觸點有故障時,可以用導線把該觸點短接,此時通電若故障消失,則證明判斷正確,說明該電氣元件已壞。但是要牢記,當做完故障點試驗后應立即拆除短接線,不允許用短接線代替開關或觸點。
三、在實行故障案例分析中傳授檢修方法
電梯的型式結構多種多樣,因此各種電梯故障產生的性質原因和排除方法各有不同,為了更好的讓學生掌握檢修方法,例舉兩例常見故障進行講解。
故障現象一:相序繼電器NPR顯示電源正常,其它無任何顯示,電梯不動車。
故障原因分析:根據實訓電梯控制電源電路圖,圖1所示。正常情況下,當電梯的層門、轎廂門關閉后,按向上或向下指令按鈕,電梯就會運行。當安全回路出現故障,造成電壓繼電器JDY不能正常工作時出現該故障。
電梯運行時的先決條件是安全保護電路的所有安全開關、繼電器觸點都要處于接通或正常狀態下,安全回路接觸器JDY才能正常工作(得電吸合)。觀察控制柜內電壓繼電器JDY指示燈,如沒有顯示說明電壓繼電器JDY工作不正常,驗證安全回路有故障。
圖1 實訓電梯控制電源電路
(一)電位法結合短接法查找故障點
實訓電梯的安全回路電路,如圖2所示。電梯安全保護電路是串聯電路,安全回路上的各安全開關安裝位置比較分散,如果其中之一的安全開關或繼電器觸點意外斷開、接觸不良都會造成安全回路不能工作,使電梯無法運行。因此,要想盡快找出故障所在點比較困難,較好的方法就是采用電位法結合短接法查找故障點。具體的操作步驟如下:
1、電位法
(1)檢測時,一般先檢查電源電壓,看是否正常。繼而可檢查開關、元件觸點應該接通的兩端,若沒有AC110V電壓指示,則說明該元件或觸點斷路。若線圈兩端的電壓值正常,但繼電器不吸合,則說明該線圈斷路或是損壞。
(2)、在機房電控柜內根據安全保護回路中的接線端先用電位法檢查:用數字萬用表的AC電壓檔,測量NF3/2――110VN是否有AC110V電壓。如果有電壓則說明電源有電,然后將一支表筆固定在110VN端(安全接觸器JDY的線圈A2端子),另一支表筆放在接線端,“104B”處,如果沒有AC110V電壓,則說明“NF3/2”端到“104B”端的電器元件不正常,故障點應該在NF3/2到接線端“104B”范圍內尋找。假設表筆放置于接線端“103”處有AC110V電壓,則繼續測量下一個點,將表筆移置于103A處也有AC110V電壓,再繼續測量下一個點,再將表筆移至接線端“104”處時,沒有電壓,則可以初步斷定故障點應該在接線端“104”與“103A”之間的盤車開關元件及其線路上,然后用短接線短接“104”,“103A”,如果安全接觸器JDY吸合,則證明故障在限速器開關及其線路上,然后從該元件到線路進行檢查及修復,將故障排除。
圖2 實訓電梯安全回路電路
2、短接法
用短接法分別短接安全回路的制柜急停按鈕EST1,限速器開關GOV,盤車輪開關PWS,上極限開關,安全鉗開關SFD,底坑斷繩開關GOV1,緩沖器開關BUFS,底坑上急停按鈕EST2A以及下急停按鈕EST2B,當電梯恢復正常工作時,短接處即為故障點,然后修復。
注意:短接法只是用來檢測觸點是否正常的一種方法,須謹慎采用。當發現故障點后,應立即拆除短接線,不允許用短接線代替開關或開關觸點的接通。短路法只能尋找電路中串聯開關或觸點的斷點,而不能判斷電器線圈是否損壞(斷路)。
(二)、電阻法查找故障點
將電梯斷電,用萬用表電阻檔200歐姆檔分別測量控制柜急停按鈕EST1,限速器開關GOV,盤車輪開關PWS,上極限開關,安全鉗開關SFD,底坑斷繩開關GOV1,緩沖器開關BUFS,底坑上急停按鈕EST2A以及下急停按鈕EST2B,按照這個方法逐一檢查,如果某一處阻值無窮大即為故障點,修復后電梯正常工作。
當然,也可以采用數字萬用表的二極管蜂鳴檔代替電阻法來檢查觸點是否斷開,但必須注意,應在電路不帶電的情況下操作。用二極管蜂鳴檔查找安全保護電路故障的步驟如下:
斷開控制電源斷路器NF1,驗電,確定NF1/2、NF1/4沒電。
斷開保護電路電源斷路器NF3。
用萬用表的測量二極管蜂鳴檔檔進行測量,在機房電氣控制柜的接線端子排中找到編號為110、104、和103A的接線端,分別測量110與104端,110與103A端的通斷情況。如前者接通,后者沒有接通,則故障斷點發生在盤車開關及其線路上。
故障現象二:電梯門不能關閉,電梯不能正常運行。
故障原因分析:當電梯門不能關閉時,導致門聯鎖回路門聯鎖常閉觸頭分斷,門鎖繼電器線圈失電,電梯不能正常運行。該故障可能有三種情況:
1、手動關門按鈕KCL至可微機控制器輸入端口L2回路有斷路故障。
2、在微機控制板輸出端口Y7至門機控制器回路有斷路故障。
3、在電梯門機控制器中有故障。
故障檢修:1、觀察控制柜內微機控制器輸入端口L2指示燈,按下手動關門按鈕KCL時,如果L2端口顯示燈亮,說明該回路工作正常,反之有故障,然后使用短接法或者電阻法(設備須在斷電狀態下)找出故障點進行檢修。
2、觀察控制柜內微機控制器輸入端口X18指示燈,如果X18端口顯示燈亮,說明關門到位反饋到微機控制器的信號正常,反之有故障,檢查該部分電路。可用短接法檢查,短接JDY/6和X18,如果X18端口顯示燈亮,說明關門到位反饋到微機控制器的電路有故障。
3、按下開門按鈕KCL,觀察轎頂門機控制器關門輸入指示燈是否經過2至3秒后熄滅。如果有此現象則明微機控制板輸出端口Y7至門機控制器回路工作正常,否則有故障。
4、當通過故障檢修2的操作后,驗證微機控制板輸出端口Y7至門機控制器回路工作正常,按下關門按鈕KCL時,電梯不能關門,故障在電梯門機控制器中,檢查門機控制器。
方法1:(1)用電壓法測量法,按下關門按鈕KCL時,測量控制柜微機控制板輸出端口Y7的電壓,如果電壓正常,再測量門機控制器的輸入端CL1的電壓,電壓不正常,則說明控制柜微機控制板輸出端口Y7到門機控制器的電路有故障,反之,說明門機控制器有故障。
方法2:也可用電阻法。將電梯斷電,用萬用表電阻檔200歐姆檔分別檢測控制柜微機控制板輸出Y7至接線端子CL1;控制柜接線端子CL1至轎頂接線盒的端子CL1;轎頂接線盒的端子CL1至門機控制器輸入端2端;測控制柜微機控制板輸出YM1至控制柜接線端子CO1;制柜接線端子CO1至門機控制器輸入端8端,如果某一處阻值無窮大即線路存在故障點,修復后電梯正常工作。
四、加強考核測試、歸納總結
為了使學生加深鞏固電梯電氣故障檢修的知識,同時掌握他們對知識理解理解和技能熟練程度,根據電梯電氣控制的特點,在電梯的各個控制環節上設置幾處有一定難度的故障讓學生檢修。通過測試可以發現學生掌握知識和技能的薄弱環節,有針對性進行補救。
結束語
電梯機電一體化程度較高,電梯的電氣控制系統故障錯綜復雜,不下苦功,學生要較好的掌握故障檢修有一定的難度。為了使他們在檢修水平上有所提高,我們必須采用多種教學手法,制定相應的教學措施,根據電梯各個工作環節,通過演示講解,案例分析,講練結合等方法,使他們檢修水平有一提高。
參考文獻:
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論文摘要:電力系統繼電保護是電力系統安全運行的保障。繼電保護裝置與發電廠和變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統等密切關聯。繼電保護課程教學質量的好壞直接影響到后續其他專業課和選修課的教學。當前,該課程現行教材已不能滿足高職教育的需要,表現在:理論教學內容偏多,缺少對各種電力設備保護配置和實際運行與檢修方面技術的內容。因此,電力系統繼電保護課程教材改革已迫在眉睫。在此對繼電保護課程教材改革進行探討,提出解決的設想和具體措施。
在高職院校中,電氣工程及其自動化、電力系統自動化技術等專業都開設了“電力系統繼電保護”課程,從目前全國發行的電力系統繼電保護教材看,其教學大綱和教材都有一個共同點,都是圍繞保護原理、動作整定來提出要求和進行教材編寫,往往忽略了對各種電氣設備進行繼電保護配置,忽略了對繼電保護運行、維護和檢修技術的介紹。當學生畢業后,面對電廠、變電所中各種電氣設備的繼電保護時,不知配置有哪一種保護,感到茫然,體現出教材和教師教學偏離職業教育課程教學目標的需要。學生普遍認為課堂講授的內容很難與實際的結合起來,短時間內很難進入工作角色。擺在電專業課教師面前的工作就是要全面分析和解決這些問題,給出令人滿意的答案,讓學生一走入工作單位就能勝任相應的工作崗位。在此對電力系統繼電保護課程教材改革進行探索,并提出一些解決方法,更希望獲得拋磚引玉的功效。
一、高職培養目標和現行繼電保護教材分析
由于人的認知和觀念上的慣性,社會上普遍認為高職院校學生是比普高院校低一個層次的學生,這種看法還將持續一段時間,還會在高職教育中充分表現,并將持續較長時間,具體表現在教材的編寫和教師的教學全過程中。雖然許多從事職業教育研究的專家做了大量的研究工作,提出了與層次不同的觀點,比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才觀”,闡明從人才觀的角度看職業院校與普通院校的教育的根本差別不是水平高低的差別,而是類型的不同。而且,他還進一步提出了非常重要的一個涉及職業教育與普通教育分野的基本問題:是在“層次下談類型”還是“在類型中談層次”?他指出:“在談到教育層次與教育類型之間的關系時,是以層次下的類型為基礎,還是以類型中的層次為基礎,涉及到兩類大相徑庭的教育觀。”基于層次的類型觀與基于類型的層次觀將成為高等職業教育定位的一個重要的選擇標準、一種重要的理論基礎。基于類型的層次觀給予了各種類型教育自身發展的空間。
顯然,針對人才和教育的層次觀而提出的類型觀體現了“以人為本”和“以學生為中心”的教育思想,為高職學生學習生涯的發展以及高職教育發展空間的拓展提供了有力的理論依據,具有空前的建設性。但是,這種人才類型觀和教育類型觀對于闡明我國確定的“以服務為宗旨、以就業為導向”的職業教育辦學方針來說只是提出了清晰的原則,遠沒有明確和具體地闡明高職學生要成為能有效服務于社會、具有就業競爭力的人才,最根本之點是什么?也沒有清楚地勾畫出高職院校為了貫徹“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針,其具體實施過程中需要什么樣的條件?教學過程怎樣實施?在這樣的情況下,從事高職教育的教師只能是八仙過海、各顯神通。那么,有沒有規范統一的要求來規范職業教育活動呢?這還需要進一步加以探索,形成全國從事職業教育專業課教師的共同認識和規范教學行為,形成能夠托起我國現代化建設高技能勞動大軍的合力。
從人力資源的視點來看,高職院校學生要成為能有效服務于社會、具有就業競爭力的人才,最根本點是要具備社會所需要的勝任力。具體地說,就是要具備企業所需要的人才所必備的勝任力,基于勝任力模型的人才觀也為高職院校貫徹落實“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針,為有效地拓展高職教育的發展空間提供了堅實的觀念基礎。在這個基礎之上,高職教育可以把“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針具體化為:培養企業(組織)所需要的符合相應勝任力模型要求的、具有較強就業競爭力的人才,這正是高職教育的目標。
另外,一個亟待解決的問題是要廓清課程與教材的關系,即弄清教材為本,還是課程為本。否則就會本末倒置,將嚴重地影響教育和教學改革的主攻方向。現代意義的教材是以不同的承載媒體、不同的使用主體與不同的裝幀形式出現的教學資源的集合。教材的多樣化正是教材特色化的過程,服務于職業教育特色的所有教學資源以及教室與企業生產現場相結合的開放的教學資源都應反映到教材中來。
目前,全國高職院校采用的電力系統繼電保護教材都有一個共同特點,那就是:首先提出繼電保護的四個要求,即可靠性、選擇性、速動性、靈敏性,其次提出基本電路(各種濾過器)和繼電器元件圖形符號;最后,按保護對象分別對各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機的保護,并在各章插入微機保護。即使是精品課程教材,也難以突破這一教材編寫模式,都還屬于精英教育型選用教材,若老師按這樣的教材去實施高職電力系統繼電保護課程教學,學生是否具有勝任力,可想而知。對學生而言,他們應該知道:面對各種電氣設備時,該設置哪些保護;每一種保護的電路布置;每一種保護在運行和動作時信號顯示情況以及根據這些信號對其進行維護;微機保護的實現形式以及動作原理(不用程序流程圖)。因此,當前的高職電力系統繼電保護教材不能適應職業教育的需要,必須進行教材改革。高職電力系統繼電保護課程目標的達成需要有一套合適的教材、一批具有實踐工作經驗的教師和良好的實驗實習設施,缺哪一樣都會導致學生勝任力打折扣。這里僅對電力系統繼電保護課程教材改革作一些探討。
二、電力系統繼電保護課程教材體系重構和教師實踐能力培訓
基于對當前廣泛采用的電力系統繼電保護教材存在問題的分析,并結合職業教育專業目標和課程教學目標的要求,結合大多數學生的實際基礎和現實學習能力,結合實訓試驗條件和教師的實際經驗,提出對繼電保護課程體系進行重構,具體考慮如下:
1.教材重構
教材是教師實施教學并達到教學目的的指南,簡潔實用的教材是職業教育必不可少的。從職業教育的目標和課程目標出發去實現學生職業勝任力。因此,必須對現用教材進行拆分、瘦身、添加和重構教材體系,以便于專業課教師有效地進行教學活動。
(1)教材拆分。首先,將各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機保護以及微機保護的原理和整定的體系進行拆分,把各種保護的原理從各章節中拆分出來單列一章,專門介紹反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理(電壓保護、阻抗保護)、氣體動作保護原理。在各種故障情況下,故障物理量的檢測電路中的檢測設備或原件(ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器)及其保護動作原理和信號顯示要求。并在這一章節中增加兩天去發電廠和變電所認識ta、tv、電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器等的安裝位置以及繼電保護運行信號顯示情況。安排兩次實驗完成繼電器的動作值整定實驗。其次,拆分出動作值整定,只介紹整定的原則,不作復雜的理論分析計算,讓高職學生從復雜、難懂的窘境中解脫出來,而把主要求精力放在繼電保護的實用技術上。最后,拆分出各章節中的微機保護,并單列一章,重點介紹微機保護的實現(從故障分量的檢測模數轉換計算機程序實現的故障判斷、指令形成,再到計算機發出控制跳閘指令到現場控制設備執行跳閘的過程)。
(2)瘦身。去掉復雜裝置或元器件原理的介紹、整定計算及整定計算實例。教材篇幅減至原來的一半。
(3)添加。增加各種電氣設備的繼電保護配置、保護的原理圖和展開圖,增加去發電廠、變電所的生產現場認識實習和學校內的實驗,增加對各種事故的案例分析(繼電保護運行、維護和檢修技術)。
(4) 教材體系重構。把電力系統繼電保護重構成下列幾個部分。一是電力系統繼電保護基礎知識,重點介紹電力系統運行及繼電保護的概念、主后備保護概念、保護要求、基本元件文字符號認識、保護的實現原理(反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理、氣體動作保護原理和差動保護原理。在各種故障情況下,故障物理量檢測電路中的檢測設備或原件:ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器,保護動作原理和信號顯示要求)。二是電氣設備的繼電保護配置,主要介紹電氣設備繼電保護的配置、保護的原理圖和展開圖識讀。三是繼電保護動作值整定:電流動作值整定(短路動作電流、過電流)、動作時間整定、動作阻抗值整定、差動保護動作電流值整定等。四是微機自適應保護:從故障分量的檢測模數轉換計算機程序實現的故障判斷、指令形成,再到計算機發出控制跳閘指令到現場控制設備執行跳閘的過程。五是繼電保護運行、維護和檢修技術,收集編制案例,用案例教學方式實現學生對運行和維護技術的學習。六是實驗實習實訓,編制去發電廠和變電所認識實習的項目、目的,在校內試驗的項目和目的。
2.加強教師在電力企業的實際工作經驗
校企結合是職業技術教育培養學生的重要舉措,也是加強專業教師的理論與實際結合、提高教師的教學能力的重要手段。通過學院的規劃,分期分批讓電專業課教師深入企業去工作一段時間,以增強教師的實踐能力,增長教師對專業課教學過程的把控能力,以達到良好的教學效果。為取得可檢驗的實際效果,學院要求各系專業教研室擬出各批次教師的實習項目、目的和要求等,實習結束后由各教研室統一進行檢驗。電專業教研室針對繼電保護課程教師提出具體目標:
(1) 必須熟悉電力系統各個環節電氣運行管理規程與維護、檢修的基本技術。
(2)必須熟悉發電廠、變電所一、二次系統設計,熟悉一、二次系統的運行管理、維護與檢修技術。
(3) 必須熟悉一、二次設備選擇、設備的布置等。
并作出相應的安排和要求如下:
(1)每年7月18日至8月18日分兩組分別去發電廠和變電所實習,同運行人員同吃住,同上班;虛心請教相關專業技術人員,時刻牢記自己的實習目標。
(2)學院為每名電專業教師配置電氣工程相關標準匯編一套。
(3)要求實習教師了解發電廠或變電所的電氣運行情況、繪制電氣主接線圖、各種電氣設備繼電保護配置圖,重點了解實習廠、所繼電保護裝置運行情況,并寫出評價報告。
(4)了解發電廠、變電所使用新技術、新設備以及運行情況,作出書面記錄。
(5)實習結束時要求教師請發電廠變電所的技術人員出來座談和交流。
實習教師回到學校后,由教研室主任對實習教師的實習資料進行一一檢查,簽署意見,由系主任核實后,交資料室存檔,作為教研室全體教師交流學習材料。
電專業教師到電力企業,把現代企業中的新知識、新技術、新設備和實用技能學回來,更好地與課堂教學相結合,使電專業教師向著“雙師型”師資隊伍方向快步前進。
三、效果
經過一年的試驗和探索,這種重構后的教材對高職學生學習具有明顯的好處,他們感覺學習電力系統繼電保護不是太難的事,保護原理清楚、電路原理圖和展開圖通過課堂教學和在企業的認識實習也容易掌握,特別是各種設備的保護配置也基本清楚;通過案例教學使學生對繼電保護運行維護技術有了初步認識。在崗前實習中,現在的學生沒有往屆學生那種茫然感覺。另外,組織教師去電力企業工作實習,增強了教師的實踐能力,大大增強了教師在課堂和實驗室以及實訓試驗中把控能力。學生對教師更有信任感,教師對學生更有感染力、示范力。由于教師能力增強,課堂教學把握得當,幽默感頓生,語言語氣感染力增強,教學效果大大提高。但不足方面在于:教材中還有許多內容需要改進,對繼電保護運行和維護的實踐案例還不夠豐富,這些方面還有很多工作要做。
四、總結
繼電保護課程教材改革不是一件容易的事,需要從事電力系統繼電保護的相關教師和實驗實習教師積極參與才會更深入、到位。希望有更多有志者參與這項工作中來,使繼電保護課程更完善。
參考文獻:
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關鍵詞:點火故障簡析、供油故障、發動機故障
當今世界汽車工業飛速發展,迫切需要更多合格的高素質汽車專業技能人才,為更好的滿足汽車專業教學的要求,根據教學過程中出現的故障,通過全面分析,理解,實際操作解決故障,最終撰寫該文。
該文主要圍繞一汽威志實訓車點火不著故障展開,通過分析該車點火系統、進排氣系統、供油系統等可能引發點火不著故障的原因,并且將實際檢測與維修以文字的形式寫入該論文,通過解決該故障,可以將問題擴散到其他車輛,希望可以為大家提供一個更加清晰系統的維修分析思路及相應的維修辦法。
同時,希望能與同行交流,對文中的不解或疏漏,敬請批評、指正。
1.概述
在日常生活中,汽車發動機常見幾類故障,啟動不了、能啟動但是點火不著、點火正常但馬上熄火等。首先描述該車故障現象:打開威志車點火開關至ON檔,各類儀表指示燈顯示正常,燃油表顯示燃油充足。啟動車輛,啟動機帶動發動機轉動,但一直不著火。第二步從各個方面進行系統分析故障原因。然后根據故障原因制定并實施維修計劃,維修完成,啟動車輛,一切正常。最后,對此故障進行簡析總結,并提出反思,為何出現此故障。
2.系統分析
根據故障現象對該故障進行原因分析,主要從點火系統、進排系統、供油系統等幾方面進行分析。
2.1點火系統分析
由于電源電壓正常,啟動機正常轉動,固首先考慮點火系統是否出現問題。那么從下面幾個方面去分析點火系統故障。
(1)點火相關保險首先考慮點火系統相關保險是否燒毀,導致點火系統故障。
(2)點火低壓段分析完點火相關保險原因,在分析點火低壓段線路是否正常,點火保險仍屬于點火低壓段線路。
(3)傳感器及ECU考慮是否有正確的點火信號傳輸,對各類傳感器進行分析;電腦ECU是否正常,是否點火正時正常。
(4)點火高壓段分析高壓段出現的故障。
通過對點火系統故障全方面具體的分析,做出相應的檢測。
2.2進排氣系統分析
(1)進排氣管道故障發動機不著火,很多情況跟空燃比有關系,可能出現“悶缸”現象,致使點火不著。發動機缸進排氣口可能堵塞。
(2)節氣門故障節氣門出現故障。
2.3供油系統分析
在供油系統分析時從供油管道、供油系統電路、燃油泵幾方面進行分析。
(1)供油系統電路供油電路出現故障,會導致不供油。
(2)供油管道供油管道堵塞或斷裂,且這是一個常見的故障現象。
(3)燃油泵燃油泵是供油的主要動力,燃油泵不工作,供油無動力,則點火無法正常經行。另由于燃油泵堵塞,也會導致不供油。
2.4其他故障分析
分析完可能出現的主要故障原因,還有部分其他原因,雖然這些故障現象很少出現,但也不排除有一定的可能性,如:氣缸無壓力;氣缸漏氣;發動機缸體或活塞嚴重變形等等情況,這些故障因為排除困難,故可將其放在最后進行檢查排除。
3.該車輛故障檢查與排除
3.1點火系統檢查及故障排除
(1)點火相關保險檢查
分別取下100A主保險,50A(B+)保險,用萬用表測量通段,測量結果:正常;檢測保險阻值正常。分別裝上主保險及50A保險,在用試燈進行檢測,正常。結論:點火保險正常。
(2)點火低壓段檢查
用萬用表或試燈對低壓段線路進行檢查,檢查結果:所有常火線路端電壓均為12.7(負極打鐵),試燈測量均亮;檢測負極線均正常。分別檢測各缸點火線圈插接頭三顆端子線路,正常。結論:點火低壓段線路正常。
(3)點火信號相關傳感器及ECU檢查
利用示波器檢查曲軸凸輪軸位置傳感器,傳感器正常;檢查進氣溫度與壓力傳感器,正常。分別取下各缸點火線圈插接頭,檢測點火信號線正常,用示波器測得點火信號波形正常。檢測點火正時,正常。結論,點火信號相關傳感器及ECU檢查正常。
(4)點火高壓段檢查
拆下各缸點火線圈,觀察正常。利用“跳火”實驗,檢測各高壓線圈是否跳火,工作正常;用火花塞套筒分別取下各缸火花塞,檢測正常。通過“跳火”實驗得到結論:點火高壓段正常。
綜上所述,點火系統相關元器件及線路檢測均正常,且能正確產生點火信號。故進行下一部檢測與維修。
3.2進排氣系統檢查及故障排除
通過以上關于進排氣系統故障分析,對其進行檢查與維修。
(1)進排氣系統檢測
拆下發動機進氣管,檢查未堵塞,檢查空氣過濾器,正常。查看排氣管道,啟動發動機,有排氣現象,正常;用手稍微阻擋進氣口,有明顯壓力,進氣正常。
(2)節氣門檢測
檢查節氣門,轉動正常,檢查節氣門位置傳感器,正常。氣缸各階段壓力檢測正常。
通過對進排氣系統檢測,檢查進排氣系統正常。故進行下一步檢測與維修。
3.3供油系統檢查及故障排除
通過分析供油系統故障,從下面幾項對供油系統進行檢測維修。
(1)供油系統電路檢測
首先檢測供油系統相關電路繼電器,分別拆下主繼電器和油泵繼電器,測得阻值正常,打開點火開關至ON擋,主繼電器工作正常。燃油泵繼電器在開關打開一瞬間,檢測正常,燃油泵繼電器工作正常。檢測燃油泵端,燃油泵端均正常。得出結論:供油系統電路正常。
(2)供油管道檢查
檢查供油管道正常,暢通,無泄漏。檢查回油管及燃油氣收集管道均正常。用大力鉗取下燃油進油管,流干管道內燃油,打開點火開關,燃油并未連續泵出,得出結論:供油管道正常,但無燃油泵出。
(3)燃油泵檢修
對燃油泵進行檢修。用萬用表測量燃油泵各端子,正常。打開點火開關,燃油泵電機工作,轉動正常。拆下油箱蓋,取出燃油泵,測試燃油泵電機工作正常,但無油從出油口泵出。取下過濾網端過濾網及相應部件,正常泵油。得出結論:過濾網端堵塞。
檢修:用化油器清洗劑對過濾網進行噴洗清潔,直至清洗過過濾網的清洗劑變正常顏色。裝復過濾網,從新測試泵油正常,故障解除。打開點火開關,啟動發動機,發動機著火,工作正常。
4.總結反思
4.1總結
通過簡析并排出此故障,可得到結論,出F此類故障,我們可能從各方面去進行分析,影響車輛不點火的主要因素:點火系統、點火正時、進排氣系統、供油系統、以及其他發動機變形等原因。通過分析檢查,該故障為燃油泵過濾網堵塞。
關鍵詞 電工專業;電拖考證;合格率;提高;技能考試;職業學校
中圖分類號 G642.47 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2013)14-0050-03
提高考證合格率,讓每個學生都成為合格的電工專業人才,是學校提高教育教學水平的必然要求。
一、維修電工考證現狀
單從職業學校學生“電拖”項目技能考試現場情況來看,不少學生在考試過程中的種種表現令人擔憂,主要表現在以下六個方面:一是心理緊張,怯場現象時有發生。二是工藝粗糙、布線隨意,線頭連接不規范、漏套或錯套編碼套管等現象常有發生。三是熱繼電器、時間繼電器忘記整定或不會整定。四是接線耗時長。五是能完成接線但接線不成功。六是考試現場無序,線路安裝完畢后忘記清理現場,工具、電線無序放置,不按規定程序進行通電試驗。
二、提高維修電工職業資格證書等級考核合格率的對策
(一)夯實基礎,消除不確定性因素
學生在考證過程中,由于心理緊張會出現各種不可預計的接線錯誤,這是不確定因素,也是制約學生考證合格率的主要因素。為此,實訓指導教師應重點幫助學生掌握過硬的操作技能。在平時教學過程中,夯實知識、技能基礎。從控制線路原理圖、安裝圖的正確解讀,再到安裝、接線及線路檢驗等,讓學生在練習中形成一套行之有效的線路檢查方法和故障排除方法。
一是運用“分而治之”的方法。任何復雜的線路均由若干基本單元組成,先隔離出每臺電動機的主電路及與其相對應的控制電路,然后指導學生根據故障現象判斷故障可能在哪條線路,判斷該線路由哪些元件組成,故障點大約在哪里;有哪些元件對其產生制約,與其他線路有沒有聯系等;最后用電阻法或電壓法等判斷出故障點的確切位置。
二是善用“表格歸納”法。常見故障現象和故障原因可用表格進行總結歸納。例如,控制線路共有的故障現象分析可參照表1進行歸納,“雙重聯鎖正反轉控制線路”故障分析可參照表2進行歸納。實踐表明,運用此類表格的學生檢查和排除故障的能力得到了迅速提高,多數學生一發現故障就知道問題在哪、該如何排除。
(二)全面提高,消除可確定性因素
安裝工藝、參數的整定、安裝速度以及清場等是影響學生考證合格率的直觀可確定因素。消除可確性因素,應注重以下四個方面。
1.掌握規范的安裝工藝方法
安裝工藝是關系到控制線路安全運行的大問題。比如,在實際工作中,主電路某點接頭松動就可能導致電動機因缺相運行而堵轉,嚴重時甚至會被燒毀;接點露銅過長或毛頭,容易導致相鄰兩接點之間產生短路故障;接點編碼漏套或錯套則不便檢修,不合格的工藝都將導致安全隱患或安全事故。所以,在維修電工考證鑒定中,工藝分占到電拖項目的40%。如果工藝分被扣除很多,本項目的考核就可能不合格。而本項目在維修電工鑒定考核中屬于否定項,本項目不合格,技術等級鑒定就不能過關。因此,教師在授課時必須要求學生在平時訓練時就嚴格按工藝要求進行裝接。如布線要橫平豎直,不交叉跨越,不在兩相鄰接觸器的側面布線,并且盡可能美觀;線頭剝線不可太長,也不能損傷導線絕緣層或線芯;安裝接點應盡量牢固;避免虛接、線頭壓在墊片和彈簧墊圈之間或線頭反圈;不漏套或錯套編碼套管等。
2.提高參數整定能力
學生若在通電試驗時還未對熱繼電器和時間繼電器進行整定,將被分別扣除2分。熱繼電器是否進行了整定可以通過電流調節凸輪直接觀察到;時間繼電器是否整定可通過時間調節旋鈕觀察。所以熱繼電器和時間繼電器的整定也屬可確定因素。教師首先要告知學生參數整定的方法,其次可以安排學生在元件檢測安裝程序中同步進行熱繼電器和時間繼電器的整定,以防安裝結束時,學生因急于上交安裝板或因時間倉促而忘記整定。
3.提升安裝速度水平
考試中學生操作速度慢容易導致不合格,解決這個問題需注意三點。首先,在平時教學中要指導學生進行電拖安裝與調試各個環節用時的安排,以確保各個環節有相應操作時間,提高操作效率。各段任務務必在計劃的時間內完成,并留有10~15分鐘的返工時間,以備萬一。其次,從訓練初期開始安裝速度訓練。教師在指導學生進行點動控制線路的安裝時,可用考證時的評分表進行模擬打分,讓學生了解考證的評分規則,按照規范進行操作。再次,利用學生的好勝心理,在確保接線正確的前提下,用比速度、比工藝的方法激勵學生。
4.學會清理現場
要培養學生養成接線結束后清理現場的習慣,目的是保持接線板整潔,防止短路故障的產生。
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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)