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2018年院级教学成果奖成果展示
来源: 发布时间:2018-03-19   字体:  

 

教学成果报告

项目名称:气、电、PLC一体化控制实训平台研发

完成单位:皇冠赌博平台

合同编号:2012-HB-G33(华北油田公司立项项目。项目经费30万元)

一、合同指标及完成情况:

(一)合同指标

基于《液压与气动技术》课程教学的“教、学、做”一体化模式,研发“气、电、PLC一体化控制实训平台”,分别由四个分支平台组成,并具备以下功能:气动器件结构、性能分支平台,能进行器件结构组成、工作原理、性能测试等方面的实验实训。基本气动控制回路分支平台,气动、低压电器、PLC一体化控制分支平台,应用控制回路分支平台,能进行基本气动控制回路、一体化控制回路的搭建训练及工作过程分析训练。

(二)项目完成情况

依照目前高职院校教学改革、课程改革的趋势,尤其是“教、学、做”一体化课程教学模式的推广应用,参照我院教学设施、设备现状,运用工控组态软件强大的仿真及控制功能,组织团队研发了适用于《液压与气动技术》“教、学、做”一体化模式课程教学的 “气、电、PLC一体化控制实训平台”。平台由硬件搭接和软件仿真两大部分组成;硬件部分实现低压电器、PLC控制线路搭接训练,软件部分实现气动控制回路搭接训练;通过数据采集卡及PLC进行软硬件之间的数据传输、信息传输,可实现“气、电、PLC一体化控制” 的综合实训。实训平台由四个分支平台组成,分别是气动器件结构、性能分支平台,基本气动控制回路分支平台,气动、低压电器、PLC一体化控制分支平台,应用控制回路分支平台,能进行器件结构组成、工作原理、性能测试等认识方面的实验实训,以及基本气动控制回路、一体化控制回路的搭建训练及工作过程分析训练。

“气、电、PLC一体化控制实训平台”的研发,硬件部分较合同预定内容有较大程度加强,实训功能亦有所拓宽,本课题完成了合同预定的研发任务。

二、主要研究内容及取得的成果:

(一)主要研究内容

运用硬件搭接及软件仿真研发组建“气、电、PLC一体化控制实训平台”,实训平台由四个分支平台组成,其具体组成及具体功能如下:

分支平台1:气动器件结构、性能分支平台;

能进行器件结构组成、工作原理、性能测试等方面的实验实训。

分支平台2:基本气动控制回路分支平台;

能进行基本气动控制回路的搭建训练及工作过程分析训练。

分支平台3:气动、低压电器、PLC一体化控制分支平台

实现能进行一体化控制回路的搭建训练及工作过程分析训练。

分支平台4:应用控制回路分支平台。

能进行实际生产中应用的典型控制回路的搭建训练及工作过程分析训练。

(二)研究所取得的成果

在本项目研究开发过程中,各级组织机构及领导给予大力帮助,相关公司企业及其技术人员给予积极支持,项目组成员努力工作,研发组建了适用于《液压与气动技术》课程教学的“教、学、做”一体化模式实训平台,取得显著成效。

1.实训平台硬件、软件搭配得当,衔接顺畅,界面动画现场仿真效果好,可操控性强,具有生产现场实际的操作效果,能实现学生专项能力的培训。

2.整个项目研究开发分四个子项目,每个子项目都针对于课程教学的相关环节,“教、学、做”衔接流畅,实训平台用于教学,能有效地激发学生的兴趣,提高学生学习的积极性,提升教学效果。

3.实训平台的教学使用可以在综合试验台及普通PC机上进行,是以窗口、文件、菜单等形式实现的,操作简单,易于应用,能使教师教学,学生操作有很大方便。

4.本项目的开发手段运用了目前较前端的数字化、自动化控制设备及控制技术,学生使用本实训平台,既能提高学生气动、低压电器、PLC综合控制的运用能力,又能了解、掌握企业数字化、自动化控制的新知识、新技术应用,拓展学生的新知识新能力。

5.本项目研发针对于课程《液压与气动技术》一体化教学,略作改动亦可用于相近课程的教学,为综合运用实验实训设备,整合教学资源提供了借鉴。并依此提升教育教学的经济效益。

6.本项目研发过程中,项目组成员努力学习、积极配合,大大提升了成员的知识能力、教学能力及协作能力,并积累了实训系统的研发、整合及综合运用的经验。为全面提升专业教学水平奠定了坚实的基础。

硬件部分效果图如下:

 

 

 

软件仿真部分效果图(之一)如下:

三、解决的关键技术及创新点:

(一)关键技术

本项目研究开发过程,是利用低压电器、PLC、数据采集卡以及工控组态软件搭建一套适用于《液压与气动技术》“教、学、做”一体化模式的实训平台,主要运用了计算机数据采集技术、工控组态软件拓展应用技术。

关键技术一:

是应用数据采集卡采集、传输气动器件、控制回路中的数据信息;

关键技术二:

是工业控制监控组态软件(力控FORCECONTROL 6.1)用于教学实训的研发手段。

(二)创新点

工业控制监控组态软件(力控FORCECONTROL 6.1)多用于企业,过程控、报警控制、数据报表等是其主要功能,运用其界面仿真,动画效果以及控制功能进行教学设备设施的研发,目前而言是很好的创新。

四、应用情况及效益分析:

(一)应用情况

该实训平台于2012年10月开始在我院《液压与气动技术》课程教学中应用,“教、学、做”一体化模式凸显,平台硬件软件衔接顺畅,运行正常,使用方便,形式新颖,易于操作。实训平台的应用惠及五个专业,近二十个班级近八百多名学生。实训平台的应用,拓宽了专业教学的方式、手段,弥补了专业设备设施的不足

   (二)效益

实训平台用于教学,有效实现了课程教学的“教、学、做”一体化模式,可对学生有效地进行相关专项能力的培训,能充分整合、运用教育教学资源,将会产生积极的社会效益。

    实训平台用于教学,将拓宽课程教学的方式、手段,弥补课程教学设备设施的不足,能为学院节省大量的设备设施资金投入,为整合、运用教育教学资源提供了借鉴,并开拓了教学设备开发的新思路,将会带来十分可观的经济效益。

本实训平台在我院的教学中继续推广应用已成定型,并将产生更加积极的效应。通过与其它石油院校协作交流,取长补短,推广应用于兄弟院校的课程教学具有很高的可行性。本实训平台运用了目前较前端的控制设备及控制技术,与企业积极合作,共同研发具有广泛的前景。

五、研究成果可推广应用的前景分析;

本实训平台在我院经过了五年的应用,教学效果良好。在我院的教学中继续推广应用已成定型,并将产生更加积极的效应。通过与其它石油院校协作交流,取长补短,推广应用于兄弟院校的课程教学具有很高的可行性。本实训平台运用了目前较前端的控制设备及控制技术,与企业积极合作,共同研发具有广泛的前景。

六、结论及进一步深化研究应用的建议。

本项目利用硬件、软件结合的研发模式,搭建了《液压与气动技术》课程教学的“教、学、做”一体化模式平台,以此提升了教学手段,提高了教学质量,属石油职业院校领先水平的实训平台。本项目开发过程中,项目组成员努力学习、积极配合,大大提升了成员的知识能力、教学能力及协作能力,并积累了实训系统开发经验,提高了实训系统开发能力。为在其它教学领域及企业的研发应用,全面提升专业教学水平奠定了坚实的基础。

目前,工控组态软件的应用领域越来越广泛,其功能更加完备,与硬件结合的综合控制愈加完善。通过本项目的研究开发,项目组成员大大提升了软件开发能力及教学设备综合运用能力。教学实训系统研发,能有效弥补学院教学设备、设施的不足,进一步拓宽教学方式,提升教学质量。在本项目的基础上,建议在更多的教学专业、教学课程中开发功能更强的实训系统,并与企业积极合作,共同研发。

 

 

 

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