Статья посвящена практическому применению действующих моделей электроустановок.
Ключевые слова: модернизация, контроль параметров, автоматическое управление, микроконтроллерное управление, электронные датчики
Ведущее место в подготовке будущего специалиста в образовательной организации профессионального образования, несомненно, принадлежит практическим занятиям, где преподаватель является ответственным не только за качество образования в целом, но и за личные профессиональные успехи каждого отдельно взятого студента. Согласно требованиям ФГОС, преподаватель сегодня — не носитель информации, а прежде всего руководитель самостоятельной познавательной учебной деятельности студентов. Главной целью и основным результатом процесса обучения в новых условиях становится овладение обучающимися различными компетенциями. Под «компетенцией» выпускника СПО понимается способность применять знания и умения, полученные при освоении основной профессиональной образовательной программы и успешно действовать на основе практического опыта при решении задач в профессиональной области. Данная группа компетенций является базовой, без которой конкурентоспособность специалиста на рынке труда невозможна.
Лекционный материал быстрее усваивается, если он закрепляется на практике. Практические занятия наполняются моделированием работы схем в компьютерных программах MATLAB, Multisim, Workbench, а это все виртуально. Чтобы студент мог наглядно увидеть работу электрических схем, нужны действующие механизмы, поэтому изготовление действующих моделей управления электроустановок стало темами проектных работ учебно-исследовательской деятельности студентов. Первое представление модели, как правило, это творческая защита ее на научно-практической конференции. После ее презентации модель становиться незаменимым учебным пособием для проведения практических занятий со студентами.
При наличии 8 моделей и с делением на подгруппы, до двух человек на одну модель, занятость каждого студента во время практики увеличивается в несколько раз. Используя модели, студенты ищут искусственно введенные неисправности в схемы моделей, действуют по вводным данным; грамотно используют диагностическую и контрольно-измерительную аппаратуру; устраняют неисправности, проводят контроль работоспособности. Изготовленные в уменьшенном масштабе действующие модели описаны в таблице 1.
Таблица 1
Действующие модели управления электроустановок
|
№ |
Название модели |
Выполняемые функции |
|
1 |
Действующая модель козлового крана |
— передвижение по рельсам «вперед» и «назад»; — передвижение тележки «влево» и «вправо»; — подъем и спуск груза; — 3 скорости, выдержка по времени при переходе с одной скорости на другую; — путевая защита механизмов на электронных схемах. |
|
2 |
Действующая модель башенного крана |
— передвижение по рельсам «вперед» и «назад»; — подъем и спуск стрелы; — подъем и спуск груза; — вращение башни «влево» и «вправо»; — 3 скорости, выдержка по времени при переходе с одной скорости на другую; — путевая защита механизмов на электронных схемах. |
|
3 |
Действующая модель лифта на 5 этажей |
— передвижение кабины «вверх», «вниз»; — индикация направления движения и номера этажа при точной остановке кабины; — открывание и закрывание двери кабины кнопкой и после прибытия на этаж с реальными выдержанными по времени; — 2 скорости движения кабины; — путевая защита, защита от перегрузки и незакрытой двери кабины на электронных схемах. |
|
4 |
Действующая модель автоматического управления двух поршневых компрессоров |
— автоматическое включение основного компрессора при достижении давления в магистральном трубопроводе «1 нижнего уровня»; — автоматическое включение резервного компрессора при достижении давления в магистральном трубопроводе «2 нижнего уровня»; — автоматическое выключение одного или двух компрессоров при достижении давления в магистральном трубопроводе «1 верхнего уровня»; — световая сигнализация, с выдержкой по времени, звуковая сигнализация и срабатывание электроклапана на стравливание давления в магистральном трубопроводе «2 верхнего уровня»; |
|
5 |
Действующая модель автоматического управления двух откачивающих насосов |
— автоматическое включение основного насоса при достижении уровня откачивающей жидкости в резервуаре «выше 1 уровня»; — автоматическое включение резервного насоса при достижении уровня жидкости «выше 2 уровня»; — автоматическое выключение одного или двух насосов при достижении уровня жидкости «ниже 1 уровня»; — световая сигнализация, звуковая сигнализация с выдержкой по времени о переполнении резервуара, необходимости принятия мер, включения 3 резервного насоса; —передача данных о расходе воды, количестве расходуемой электроэнергии с объекта(модели) на мобильный телефон. |
|
6 |
Действующая модель автоматического управления электроприводом задвижки насосного агрегата |
— автоматическое открывание электроклапана при достижении контрольного уровня откачивающей жидкости в резервуаре и срабатывания датчика давления; — автоматическое закрывание электроклапана при полном «осушении» резервуара; — световая сигнализация, звуковая сигнализация с выдержкой по времени о нахождении задвижки в неопределенном состоянии и необходимости принятия мер. |
|
7 |
Действующая модель автоматического управления вентиляционной установки в производственном помещении |
— работа в ручном и автоматическом режиме; — при комфортной температуре 23–26° работает одна пара приточных вытяжных вентиляторов на средней скорости; — при температуре 26–30° происходит переключение вентиляторов на большую скорость; — при температуре ниже 23° происходит переключение на меньшую скорость; — при температуре выше 30° происходит подключение вспомогательной пары вентиляторов на большей скорости |
|
8 |
Действующая модель автоматического управления напряжения лабораторных автотрансформаторов лабораторных столов |
— автоматическая установка требуемых постоянных и переменных напряжений; — стабилизация напряжения и токов; схема работает по принципу моста переменного тока. |
В современных условиях компьютеризации и роботизации техники назрела необходимость перевода действующих моделей с релейно-контакторного управления на микроконтроллерное. В первую очередь была создана диагностическая аппаратура на основе модулей SigmaZet, с помощью которой можно контролировать до 16 параметров электрических схем.
Лифты и краны перевели на радиоуправление, что особенно актуально для реальных кранов в настоящее время, т. к. освобождает оборудование от кабельных линий связи. Вначале радиоуправление осуществлялось на частоте 27 МГц, далее в связи удешевлением, доступностью и распространенностью аксессуаров к микроконтроллеру «Arduino» перешли на управление по wi-fi c использованием роутера, мобильного телефона и модуля ESP12.
Работа над созданием моделей и применение их в качестве учебных пособий помогает формировать общие и профессиональные компетенции, прописанные в ФГОС СПО для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования».
Литература:
- Шеховцов В. П. Электрическое и электромеханическое оборудование. Учебник. — М.: ФОРУМ: ИНФРА- М. 2014.
- Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования//Министерство образования и науки Российской Федерации.-М: 2010–71с.
