TW-CK29 過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置
《TW-CK29過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用與探索》
作為一名長期從事自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的職業(yè)院校教師，我深刻認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)設(shè)備在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力中的重要性。今天，我想與大家分享我們實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)的TW-CK29過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置的使用體驗(yàn)和教學(xué)心得，希望能為同行們提供一些參考。
一、TW-CK29實(shí)驗(yàn)裝置的基本組成與特點(diǎn)
TW-CK29過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置是我們學(xué)校去年引進(jìn)的一套先進(jìn)教學(xué)設(shè)備，主要用于自動(dòng)化、電氣工程及其相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)。這套裝置采用了模塊化設(shè)計(jì)，包含了過程控制系統(tǒng)中常見的被控對象、檢測儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)等組成部分。
從硬件配置來看，該裝置包含了水箱液位控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)四大典型過程控制對象。每個(gè)系統(tǒng)都配備了相應(yīng)的傳感器、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、加熱裝置等。特別值得一提的是，裝置采用了工業(yè)級儀表和設(shè)備，使學(xué)生能夠接觸到真實(shí)的工業(yè)元件。
在控制系統(tǒng)方面，TW-CK29提供了多種控制方式：常規(guī)儀表控制、PLC控制和計(jì)算機(jī)監(jiān)控。這種多層次的控制架構(gòu)非常符合現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢，也便于我們開展從基礎(chǔ)到進(jìn)階的系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
二、實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐
在實(shí)際教學(xué)中，我們將TW-CK29實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用分為三個(gè)層次，逐步提升學(xué)生的專業(yè)技能。
對于大一新生，我們主要開展基礎(chǔ)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)。例如，通過水箱液位控制系統(tǒng)，讓學(xué)生了解傳感器、變送器、控制器和執(zhí)行器的基本工作原理。學(xué)生們可以直觀地看到水位變化、儀表顯示和閥門動(dòng)作之間的關(guān)系，這種"看得見"的學(xué)習(xí)方式極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
對于大二學(xué)生，我們重點(diǎn)進(jìn)行控制系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)。比如在溫度控制實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要完成從溫度檢測、信號傳輸?shù)絇ID參數(shù)整定的全過程。通過反復(fù)調(diào)試，學(xué)生們不僅掌握了PID控制原理，更重要的是培養(yǎng)了工程實(shí)踐中的調(diào)試技能和問題解決能力。
對于大三學(xué)生，我們則組織綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的流量-壓力串級控制系統(tǒng)。這類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，從方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型到系統(tǒng)調(diào)試都要獨(dú)立完成。通過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生的系統(tǒng)工程思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到了顯著提升。
三、實(shí)驗(yàn)裝置的特色與創(chuàng)新點(diǎn)
經(jīng)過一年的使用，我們發(fā)現(xiàn)TW-CK29實(shí)驗(yàn)裝置有幾個(gè)顯著的教學(xué)優(yōu)勢。
首先是安全可靠性高。裝置采用了多重安全保護(hù)設(shè)計(jì)，如漏電保護(hù)、過載保護(hù)和緊急停車等，確保了實(shí)驗(yàn)過程的安全。這對于職業(yè)院校學(xué)生尤為重要，因?yàn)樗麄兛赡苋狈ψ銐虻陌踩庾R。
其次是開放性強(qiáng)。裝置的控制面板預(yù)留了測試孔和信號接口，學(xué)生可以自由接線、測量信號，這種開放性極大地促進(jìn)了學(xué)生的探索精神。我們經(jīng)常鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生嘗試不同的控制方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
最重要的是貼近工程實(shí)際。裝置模擬了真實(shí)的工業(yè)過程，學(xué)生在這里獲得的技能可以直接遷移到工作崗位。去年畢業(yè)的幾個(gè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)反饋，他們在學(xué)校使用TW-CK29的經(jīng)驗(yàn)對適應(yīng)工作崗位幫助很大。
四、教學(xué)效果與改進(jìn)建議
通過使用TW-CK29實(shí)驗(yàn)裝置，我們的教學(xué)質(zhì)量得到了明顯提升。學(xué)生的實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)顯著增強(qiáng)，在各類技能競賽中取得了優(yōu)異成績。更重要的是，畢業(yè)生受到用人單位的普遍好評，就業(yè)質(zhì)量持續(xù)提高。
當(dāng)然，任何設(shè)備都有改進(jìn)空間。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，我建議廠家可以考慮：增加網(wǎng)絡(luò)化控制功能以適應(yīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢；開發(fā)配套的虛擬仿真軟件以便于課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)；提供更多典型工程案例作為教學(xué)參考。
五、結(jié)語
總的來說，TW-CK29過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置是一款非常適合職業(yè)院校教學(xué)的設(shè)備。它不僅滿足了多層次的教學(xué)需求，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。作為教師，我們要充分利用好這一教學(xué)資源，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才做出更大貢獻(xiàn)。
在未來的教學(xué)中，我們將繼續(xù)挖掘該裝置的潛力，開發(fā)更多綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生的專業(yè)技能得到更全面的發(fā)展。同時(shí)，也期待與同行們交流使用心得，共同提高過程控制課程的教學(xué)質(zhì)量。
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