電氣工程是工業(yè)生產(chǎn)中很重要的一部分，我國很多大學(xué)也都開設(shè)了電氣工程專業(yè)，為國家培養(yǎng)了很多電氣專業(yè)的人才，很多職業(yè)教師也都針對此進行了一些論述。本文是一篇電氣工程師論文范文，主要論述了電氣控制實驗室自制設(shè)備的實踐。

　　摘要：根據(jù)電氣控制實驗室承擔的教學(xué)任務(wù)與要求，結(jié)合學(xué)校的實際，實踐并探索了以自制設(shè)備為途徑的實驗室建設(shè)之路。自制了繼電器控制展示柜、PLC實驗室箱、開放式電氣控制實訓(xùn)臺等裝置，在滿足課程實驗及其它綜合性實踐教學(xué)要求的同時，減少了建設(shè)投資、鍛煉了教師隊伍，提高了教學(xué)質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：電氣控制,自制設(shè)備,實驗室建設(shè)

　　引言

　　實踐教學(xué)是高校教學(xué)活動的重要組成部分，是理論知識學(xué)習(xí)深化、學(xué)生動手能力培養(yǎng)的重要途徑，也是學(xué)生獲取隱性知識的主要手段，實踐教學(xué)的質(zhì)量直接影響著學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量[1～3]。實驗室是開展實踐教學(xué)活動的主要場所，實驗設(shè)備又是不可或缺的重要載體。充分利用好實驗設(shè)備，起到理實結(jié)合的橋梁和紐帶作用是實驗室建設(shè)的重要內(nèi)容。通常，實驗設(shè)備多以購置為主，但外購設(shè)備價格相對較高，出現(xiàn)故障維護不便[4～6]，不能充分與學(xué)校的教學(xué)實際相符合，在可擴展性、新技術(shù)引用的及時性等方面都存在著不足。電氣控制實驗室是我校的專業(yè)實驗室之一，承擔著電氣控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)、變頻技術(shù)、電工技術(shù)等課程的實驗以及其它相關(guān)的綜合性實踐教學(xué)任務(wù)。該實驗室教學(xué)內(nèi)主要是：繼電器及其控制、PLC及應(yīng)用、變頻器使用、機電一體化實訓(xùn)等。課程組根據(jù)學(xué)校的教學(xué)實際以及教學(xué)內(nèi)容的特點與要求，實踐了以自制設(shè)備為主的實驗室建設(shè)之路，取得了良好的效果。

　　1自制設(shè)備的原則與技術(shù)開發(fā)路線

　　根據(jù)電氣控制實驗室的功能要求和教學(xué)內(nèi)容特點，課程組在具體研制時，把以下幾方面作為了自制設(shè)備的基本原則[7]：①設(shè)備應(yīng)滿足課程綜合性實踐教學(xué)的需求，在可以進行課程實驗的基礎(chǔ)上還能開展課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及大學(xué)生課外創(chuàng)新設(shè)計等活動;②設(shè)備元器件的選配應(yīng)緊密結(jié)合新技術(shù)、新產(chǎn)品的要求，使教學(xué)內(nèi)容及時得到更新;③設(shè)備功能單元的布局應(yīng)便于學(xué)生獨立自主操作、實用靈活、安全可靠;④設(shè)備應(yīng)有可擴展的余地，便于在今后能滿足開出新的實驗或?qū)嵺`項目。在此基礎(chǔ)上，按照如圖1所示的技術(shù)路線進行了開發(fā)。

　　2自制設(shè)備的實踐

　　2.1自制繼電器控制展示柜

　　在進行繼電器—接觸器控制方面的實驗教學(xué)時，通常是利用了學(xué)校購置的浙江天煌科技實業(yè)有限公司專業(yè)生產(chǎn)的“KHDG-1B型高性能電工綜合實驗裝置”，該裝置按照實驗教學(xué)任務(wù)的要求，把傳統(tǒng)的實驗單元制成了便于組裝的小型掛件，加快了實驗器件的更換速度，裝置的安全性能也較好，為順利進行實驗提供了保障。但經(jīng)過一段時期的使用發(fā)現(xiàn)，由于該裝置上的所有教學(xué)功能單元掛件為內(nèi)置元件的結(jié)構(gòu)方式，學(xué)生不能夠直接觀察到元器件的物理結(jié)構(gòu)，影響了對器件認識的學(xué)習(xí)效果;在進行電路連接時，學(xué)生僅僅是根據(jù)實驗電路圖，在掛件面板找到標有符號的插孔式接線端子，直接用導(dǎo)線插接即可，這樣就不能夠使學(xué)生真正理解實際電路的結(jié)構(gòu)，對學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了影響。針對上述裝置在教學(xué)中的不足，課程組自制了繼電器控制展示柜，如圖2所示。在該裝置上，以三相異步電動機為控制對象，由常見低壓電器構(gòu)建控制電路單元，把所用到的元器件安裝在了掛板前端，充分展示出了電器元件的結(jié)構(gòu)形態(tài)、接線端子位置、線路連接走向、電器動作過程、電路產(chǎn)生作用等內(nèi)容和現(xiàn)象。該裝置為下一步學(xué)生自主連接線路、深刻理解電路原理起到了很好的示范與輔助作用。

　　2.2自制PLC實驗箱

　　可編程控制器(PLC)是集微機技術(shù)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，已在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，因此許多學(xué)校的自動化專業(yè)中都把在PLC作為了重要的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)需要，我校購置了歐姆龍公司生產(chǎn)的CPM1A型小型PLC，該款PLC為一體式結(jié)構(gòu)，進行相關(guān)實驗與實踐教學(xué)時需要獨立外配電源，不斷變更端子接線，而且在運行狀態(tài)下僅僅依靠主機面板的LED指示信號的變化，造成了使用不便、容易損壞主機的問題。因此，課程組從教學(xué)實際出發(fā)，研制了PLC實驗箱，如圖3所示。利用改裝置可實現(xiàn)的教學(xué)任務(wù)有：熟悉并練習(xí)PLC常用指令、開發(fā)控制任務(wù)應(yīng)用程序、訓(xùn)練與外圍設(shè)備的連接等。為了方便學(xué)生引入輸入信號，實驗箱直接安裝了8個帶有動作指示等的按鈕，同時把其余的輸入點內(nèi)接導(dǎo)線引到了面板的接線端子排，增加了輸入連接的靈活性和通用性。為了更加便于觀察輸出信號的變化，在PLC的每個輸出點上都安裝了小型信號指示燈，只要對應(yīng)點出“1”，指示燈及被點亮，“放大”了觀察結(jié)果;由于PLC驅(qū)動能力有限，另外為了能驅(qū)動較大的負載，每個輸出端子都預(yù)置了二次驅(qū)動繼電器，繼電器的執(zhí)行觸點也通過內(nèi)接導(dǎo)線引到了面板的端子排。該實驗箱體積小、功能強、使用方便、提高了PLC的安全性與可靠性，教學(xué)應(yīng)用效果顯著。

　　2.3自制開放式電氣控制實訓(xùn)臺

　　電氣控制技術(shù)領(lǐng)域包含內(nèi)容廣，涉及技術(shù)手段多，特別是隨著社會的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新器件不斷涌現(xiàn)，為了更好地跟隨科技發(fā)展的步伐，使教學(xué)與實際更加緊密結(jié)合，課程組自制了開放式電氣控制實訓(xùn)臺裝置，如圖4所示。該裝置采用開放式結(jié)構(gòu)，集繼電器—接觸器控制，PLC控制，變頻控制等于一體，不僅能實現(xiàn)基礎(chǔ)性單一實驗，還可以完成多課程綜合性內(nèi)容實踐。在設(shè)備上可以實現(xiàn)以下實踐教學(xué)任務(wù)：(1)常見低壓電器認識實驗：設(shè)備裝有按鈕、交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器、低壓斷路器等，可以開展結(jié)構(gòu)及原理實驗。(2)常見電氣控制方法實驗：可以完成點/長動控制、正反轉(zhuǎn)控制、時間控制、順序控制等。因為器件較多，便于開展創(chuàng)新性、綜合性實驗。(3)PLC認識及使用實驗：設(shè)備裝有OMRON公司CP1E型PLC，可以開展與PLC相關(guān)的控制實驗和實訓(xùn)。更重要的是本設(shè)備能夠在同一裝置上通過與繼電器板塊相結(jié)合實現(xiàn)較完整的電氣控制實驗(主電路與PLC控制電路)，克服了一般PLC實驗箱及一些設(shè)備只能進行控制回路實訓(xùn)的缺點。(4)變頻器控制實驗：設(shè)備配有臺達VFB-D型變頻器一臺，可以與PLC、接觸器等結(jié)合完成變頻控制實驗。(5)工業(yè)組態(tài)技術(shù)及觸摸屏應(yīng)用實驗：設(shè)備配有歐姆龍NS8-TV00B-ECV觸摸屏一個，可以與PLC結(jié)合完成工業(yè)組態(tài)軟件及觸摸屏使用的實驗。(6)電氣控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)、變頻技術(shù)等課程的綜合性項目實訓(xùn)與課程設(shè)計。(7)控制類題目的畢業(yè)設(shè)計。本裝置將功能類似的元件組合在一起，主要有控制面板組件、PLC組件、繼電器組件、電源組件等。進行了強、弱電分離，減少了干擾;外形整齊美觀，便于調(diào)節(jié)、維護。設(shè)備底部為儲物柜體，可以放置工具箱、導(dǎo)線、電器元件等材料，節(jié)約了實驗室空間，提高了設(shè)備利用率。

　　3結(jié)論

　　電氣控制實驗室的建設(shè)建立在了實驗設(shè)備自行研制的模式上，這個模式充分結(jié)合了我校的教學(xué)實際，特別是能根據(jù)教學(xué)需要可以主動適應(yīng)新技術(shù)、新內(nèi)容的發(fā)展。與外購設(shè)備相比，自制設(shè)備更能有利于教學(xué)的展開，可使設(shè)備功能的使用與利用達到最佳;可以更好地給學(xué)生提供實踐實訓(xùn)平臺，密切學(xué)生理論與實踐的結(jié)合，提高其動手能力;同時，在設(shè)備的研制過程中也極大地鍛煉了師資隊伍的科學(xué)研究、教學(xué)研究和動手實踐能力，提高了教師的綜合業(yè)務(wù)水平。實踐應(yīng)用證明，自制設(shè)備是電氣控制實驗室建設(shè)的重要途徑，它不僅為學(xué)校節(jié)省了實驗室建設(shè)經(jīng)費，更是對提高實驗、實踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才起到了積極的作用和深遠的影響。

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　　電氣工程師論文發(fā)表期刊推薦：《電氣時代》（月刊）創(chuàng)刊于1981年，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會主管，機械工業(yè)信息研究院主辦，為中國期刊方陣雙效期刊之一。以電氣自動化領(lǐng)域的人、企業(yè)、技術(shù)、產(chǎn)品為視點，跟蹤報道電氣自動化領(lǐng)域的先進技術(shù)及管理理念，全面反映電氣產(chǎn)業(yè)鏈的新技術(shù)、新產(chǎn)品、主流應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)動向。憑借全方位立體的發(fā)行體系，覆蓋電力、冶金、石化、機械制造、建筑和環(huán)保等行業(yè)的電氣自動化設(shè)備制造與使用部門的技術(shù)人員和管理決策。