近几年电梯事故频发,给人们的日常生活造成了极大不便。电梯维保不到位是造成电梯事故的主要原因之一。根据对珠三角地区电梯企业电梯安装、维保从业人员以及中山职业技术学院电梯专业往届毕业生的调研发现,电梯行业的工程技术人员技能水平参差不齐。尤其是在电工电子技术方面,大部分从业人员都未经过系统、严格的电气技能培训,导致电梯安装、维保工作质量低下,造成很大安全隐患。
针对以上问题,结合中山职业技术学院电梯专业的人才培养方案,开发了一套多功能电梯的电气技能综合设备。设备不仅能满足高职院校电工技术、电子技术、变频驱动技术以及部分PLC 编程技术的课程教学,使学生对电梯行业的基本电气技能进行系统的训练,又能服务于一般企业电梯安装工、维修工的资格技能培训以及维修电工高级工的技能培训和技能鉴定工作。
1 多功能电梯电气技能综合设备的结构
1.1 设备总体结构
根据国家电梯安装、维保高级工电气技能的职业标准要求和我校电梯专业人才培养方案的培养目标,本设备采用可复用的模块式结构,以4层站的简易型货梯为对象,完成实现电梯电气系统所要求的电工技术、电子技术、变频驱动技术以及部分PLC 编程技术的教学与培训。本设备由4层站微型电梯模型、电源系统、4层站电梯模型控制电路系统组成(图1)。其中,4层站电梯模型控制电路又分为继电器—接触器逻辑控制电路模块、PLC 程序与变频驱动控制电路模块3实训模块。
1.2 设备的特点
设备采用模块式结构。继电器—接触器逻辑控制电路模块、PLC 程序与变频驱动控制电路模块,既可以作为电工技术课程、电子技术课程以及PLC 编程和变频器相关课程单个任务的教学与实训,又可以综合起来,作为现阶段主要使用的简单货梯或者餐梯的电梯控制系统的教学与培训。每一个模块,采用实物接线方式,便于加强学生对电气元器件、电梯电气控制基本逻辑单元的认识与理解,同时也能加强学生的操作技能,使学生学到的与实际电梯应用一致。
2 多功能电梯电气技能综合设备的设计
2.1 设计指导思想
设备在设计上,主要遵从3个原则。
(1)符合国家职业标准。本设备的安装、电路、调试规范应参照国家维修电工、电梯行业中级工、高级工、技师等资格职业技能标准所要求的技术层级、实训项目和考核标准。
(2)设置的实训项目完全体现电梯的运行原理。在设计时,本设备充分考虑电梯的元素,无论是电气元件的选择,还是实训内容的设计,均以真实、典型的货梯或餐梯控制系统为依据,和真实电梯相一致。
(3)充分满足现代职业教育“工匠精神”的培养目标。所设计的模块,完全体现“教—学—做”一体化的教学思想,所涉及的教学内容,完全覆盖电梯行业基本电气技能的要求。同时,在设计上,本设备同样可以服务于企业职业资格技能的培训与考核,实现人才培养与企业需要的良好对接。
2.2 实训内容的设计
本设备以电梯行业电梯安装、维保中、高级工职业标准中的有关电气技能要求和维修电工职业标准中的高级工、技师等职业技能要求为指导,实训内容涵盖电工技术、电子技术、PLC 编程和变频驱动技术等课程。主要实训内容如表1所示。
图1 多功能电梯电气技能综合设备结构
2.3 设备教学培训实施
依据国家职业技能的有关标准、企业的岗位技能要求以及人才培养方案,在内容设计上将电工技术、电子技术、PLC 编程技术有机统一起来。充分利用设备模块化的灵活性来进行教学和培训,如在电工技术课程中,电梯异步电机和同步电机的主回路供电是交流380 V,为保证教学安全,控制回路使用直流24 V,可由学生电子技术课程中完成的大功率直流电源来提供;模型电梯的楼层显示,可由学生在电子技术课程中完成的楼层显示电路来实现。而在电子技术课程中,基本的电梯控制回路不变,学生可以完成控制回路所需要的直流电源项目制作和显示电路的制作。在PLC 技术课程中同样如此。整个设备项目也可以作为维修电工技能资格考核的设备。
3 多功能电梯电气技能综合设备的应用
按照设计思想,本项目在完全接线调试完成后,除了教学以外,还可用于2个方面。
(1)电梯维修工资格技能的培训。本设备可实现电梯控制系统中的安全回路、拖动系统回路、主控系统回路、自动定向回路和自动平层回路的技能培训与考核。
其中主控系统即可用继电器-接触器逻辑控制电路实现,又可用PLC 和变频器作为控制系统来实现。
(2)维修电工职业技能鉴定实操考核。设备在设计上遵从维修电工职业技能鉴定的考核标准,系统可设置相应的故障,考生在规定的时间内,根据电气原理图以及辅助电工工具、仪表,找出故障点并排除故障。
电工技术 |
电梯的点动、自动运行控制;电梯的端站保护运行控制;电梯的厅外召唤信号电路的运行控制;电梯变速的运行控制;电梯制动运行的控制 直流稳压电源的制作;电梯到站钟电路的制作;大功率直流电源的制作;电梯楼层显示电路的制作 |
PLC控制技术 |
货梯PLC控制系统;货梯的自动定向、信号登记、启动与制动、自动平层等基本功能实现 |
变频驱动技术 |
电梯主机的变频器面板操作模式设置、多段速调速控制运行;变频器的外部 |
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