【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)的電力工業(yè)取得了巨大的發(fā)展。而在相應(yīng)的電力工業(yè)之中，電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)揮了十分重要的作用。我們研究的課題是：現(xiàn)代電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。目前狀況下，對(duì)于傳統(tǒng)電氣的控制以及對(duì)于PLC課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方面都遇到一定程度上的問(wèn)題，難以適應(yīng)發(fā)展的需求。因此，進(jìn)行對(duì)于現(xiàn)代電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，它主要包含了兩個(gè)部分，分別是現(xiàn)代化的電氣控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；創(chuàng)新基地；高等教育；創(chuàng)新教育

0.引言

為了進(jìn)一步推進(jìn)素質(zhì)教育，深化改革，我國(guó)提出相關(guān)部門(mén)提出：抓緊建立更新教學(xué)內(nèi)容的機(jī)制，對(duì)課程的綜合性以及實(shí)踐性進(jìn)行進(jìn)一步的加強(qiáng)，同時(shí)加大對(duì)于實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重視程度，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作的能力。目前狀況下，各種技術(shù)發(fā)展迅速，而且各個(gè)學(xué)科之間的滲透性日益增強(qiáng)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的硬件、軟件配置提出了更高的要求，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室的條件以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)其發(fā)展。因此，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施以及相應(yīng)的試驗(yàn)方法進(jìn)行創(chuàng)新與改革，只有這樣，才能進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)其全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。

1.電氣控制的教學(xué)現(xiàn)狀以及改革

對(duì)于電氣控制來(lái)說(shuō)，它具有十分強(qiáng)的實(shí)踐性，這一課程主要分為兩個(gè)部分：第一，繼電—接觸器的控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為傳統(tǒng)；第二，現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)主要是以可編程控制器作為中心。在過(guò)去，這兩個(gè)部分是分開(kāi)的，而近年來(lái)，隨著對(duì)于教學(xué)內(nèi)容改革的不斷深化，逐漸將這兩個(gè)內(nèi)容合并成“電氣控制及其PLC技術(shù)應(yīng)用”，并同時(shí)對(duì)于一些新興的技術(shù)進(jìn)行了一定程度上的引用，取得了一定的進(jìn)步。然而，仍然存在著一些不足之處。主要表現(xiàn)在試驗(yàn)環(huán)節(jié)上的不足，目前狀況下，所開(kāi)設(shè)的試驗(yàn)大多都為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，而不存在現(xiàn)代工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)以及通信技術(shù)方面的內(nèi)容，主要是條件上沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的要求。正是由于這一方面的不足，使得學(xué)生的實(shí)踐能力難以得到提高且對(duì)于實(shí)際工程技術(shù)的掌握不夠。為了對(duì)上述的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了一定程度上的改革，并配套的對(duì)于新型現(xiàn)代電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研制，除此之外，還對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)，以此向現(xiàn)代教學(xué)的方向發(fā)展。這樣一來(lái)，就可以對(duì)電氣控制實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一定程度上的完善，同時(shí)，還可以對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行進(jìn)一步的提高。

2.系統(tǒng)的硬件平臺(tái)

這一實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要是由兩部分共同組成的，分別是PLC以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，他它們相互連通與配合，組成了一個(gè)小型的局域網(wǎng)。其中又包含了多個(gè)部件，主要有上位主機(jī)、主機(jī)配置的組態(tài)軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)。對(duì)于PCL的選擇，主要選取了LG公司的產(chǎn)品，與其他公司生產(chǎn)的產(chǎn)品比較，在價(jià)格以及質(zhì)量上存在一定的優(yōu)勢(shì)，符合相關(guān)的要求。對(duì)于MK200S主要采用插卡式的結(jié)構(gòu)，其最大的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在通信的功能之上，具有強(qiáng)大的通信功能。我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)于G6L-PUEA(PROFIBUS通訊主站) 和G6L-EUTB(INTERNET通訊模塊)的配置。對(duì)于相應(yīng)的從站來(lái)說(shuō)，它主要是由6個(gè)MK120S共同構(gòu)成的。而主站與從站之間的連接主要是通過(guò)RS485總線與G7L-PBEA來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

對(duì)于其中的繼電器-接觸器這一試驗(yàn)裝置來(lái)說(shuō)，它具有一定程度上的獨(dú)立性，能夠?qū)⑵渥鳛镻LC的功率進(jìn)行輸出。以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電機(jī)以及其他一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，我們還選擇了較為常用的一些低壓電器，并針對(duì)此開(kāi)放出全部低壓電器的觸點(diǎn)。不僅如此，還對(duì)于PLC進(jìn)行連接的接口進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)在很大程度上提高了相關(guān)系統(tǒng)的可分解性以及可擴(kuò)展性。

3.系統(tǒng)軟件的配置

這一系統(tǒng)的軟件主要包含了兩個(gè)部分，分別是PLC的編程軟件KGL-WN以及組態(tài)軟件MCGS，對(duì)于組態(tài)軟件來(lái)說(shuō)，它是我們這次設(shè)計(jì)之中的一個(gè)創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)相應(yīng)的組態(tài)軟件進(jìn)行一定程度上的利用，可以對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電氣功能以及實(shí)際系統(tǒng)的工作流程有一個(gè)清晰而又直觀的了解。同時(shí)，我們還創(chuàng)建出一個(gè)模擬的仿真環(huán)境，在這一環(huán)境之中，可以對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度上的驗(yàn)證。不僅如此，對(duì)于主控界面以及系統(tǒng)流程圖的制作，可以發(fā)揮出創(chuàng)造性以及靈活性，拓展了思維。這樣一來(lái)，就能夠?qū)?shí)際的工程訓(xùn)練真正融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，具有較大的意義。

4.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

對(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不可一蹴而就，它需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。所以，我們對(duì)3個(gè)層次的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，下面我們對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一一闡述：

①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。這一層次的實(shí)驗(yàn)較為簡(jiǎn)單，主要是基礎(chǔ)性的。通過(guò)這一層次的試驗(yàn)，能夠?qū)σ恍┲R(shí)點(diǎn)有一個(gè)初步的了解與掌握。這一層次實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行主要是通過(guò)單獨(dú)的子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

②綜合性實(shí)驗(yàn)。這一層次的實(shí)驗(yàn)綜合性較強(qiáng)，可以通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)知識(shí)點(diǎn)“鋪網(wǎng)”，使其能夠連成一個(gè)體系。不僅如此，在這一層次的實(shí)驗(yàn)之中，我們進(jìn)行了對(duì)于設(shè)計(jì)性內(nèi)容的添加，對(duì)于部分環(huán)節(jié)進(jìn)行一定程度上的改進(jìn)。這樣一來(lái)，就可以對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)有著更為透徹而深刻的理解。

③創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。這一層次的實(shí)驗(yàn)主要目的在于對(duì)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。首先，提出相應(yīng)的任務(wù)及其指標(biāo)，然后由學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，自行的組建相關(guān)的系統(tǒng)并進(jìn)行對(duì)于實(shí)驗(yàn)程度的設(shè)計(jì)。而在其中，學(xué)生可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)彼此進(jìn)行監(jiān)控，在一定程度上增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性。

5.結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)現(xiàn)代電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定的介紹，主要從電氣控制的教學(xué)現(xiàn)狀以及改革、系統(tǒng)的硬件平臺(tái)、系統(tǒng)軟件的配置以及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)這四個(gè)方面進(jìn)行了具體的闡述。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來(lái)幫助。 [科]

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