基于自制集散控制實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

王景芝

摘 要：該文依托專(zhuān)業(yè)研發(fā)的自制集散控制實(shí)訓(xùn)裝置這個(gè)平臺(tái)，分析了歸納中高級(jí)儀表維修工技能要求，整理分析實(shí)訓(xùn)裝置能完成的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)了典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，突出實(shí)踐技能訓(xùn)練，通過(guò)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施，豐富了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，推動(dòng)了專(zhuān)業(yè)理實(shí)一體教學(xué)模式的開(kāi)展，提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)裝置 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）02（b）-0097-02

為培養(yǎng)適應(yīng)自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)等崗位要求、具有良好發(fā)展?jié)摿Φ母咚刭|(zhì)技能型人才，學(xué)院鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)教師利用自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)優(yōu)勢(shì)，深入企業(yè)調(diào)研，綜合考慮企業(yè)儀表維修工崗位實(shí)際工作任務(wù)所需要的知識(shí)、能力、素質(zhì)，自制了一套集散控制實(shí)訓(xùn)裝置，既節(jié)約了成本，又彌補(bǔ)原有實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足。為充分發(fā)揮自制實(shí)訓(xùn)裝置的功用，設(shè)計(jì)好實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目十分必要。

1 崗位技能分析

此實(shí)訓(xùn)裝置選擇乙醇精餾典型工藝，污染小，操作安全，有流體輸送、精餾、換熱等工藝流程，設(shè)備主要由靜音高溫泵、精餾塔、換熱器、儲(chǔ)罐、吸收塔、加熱裝置、循環(huán)水罐等組成，儀表有各參數(shù)檢測(cè)儀表、智能變送器、執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥及閥門(mén)定位器）等。工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)服務(wù)的崗位有儀表維修工（主要崗位）、儀表安裝工（次要崗位）、儀表校驗(yàn)工（次要崗位）。對(duì)應(yīng)儀表維修工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，歸納整理中高級(jí)儀表維修工技能要求、相關(guān)知識(shí)內(nèi)容如下。

1.1 儀表維修工（中級(jí)）

（1）技能要求：能識(shí)讀儀表及自控系統(tǒng)原理圖；能識(shí)讀儀表管件接頭等零件加工圖；能使用和維護(hù)智能儀表；能使用和維護(hù)單回路控制系統(tǒng)；能對(duì)單回路控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修和投入運(yùn)行；能進(jìn)行信號(hào)報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)的解除與投入運(yùn)行；能判斷和排除正在運(yùn)行的壓力、溫度、流量、液位等儀表的故障；能根據(jù)儀表記錄數(shù)據(jù)或曲線等信息判斷事故的原因；能排除儀表供電、供氣故障；能處理生產(chǎn)過(guò)程中單回路控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。（2）知識(shí)要求：自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及功能；機(jī)械加工基本知識(shí)；智能儀表基本知識(shí)；儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng)和防護(hù)措施；單回路控制系統(tǒng)儀表的檢修規(guī)程；信號(hào)報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)基本知識(shí)；壓力、溫度、流量、液位等儀表的工作原理；儀表故障原因的分析方法；儀表電源、氣源要求；單回路控制系統(tǒng)知識(shí)。

1.2 儀表維修工（高級(jí)）

（1）技能要求：能識(shí)讀自動(dòng)化儀表工程施工圖；能識(shí)讀與儀表有關(guān)的機(jī)械設(shè)備裝配圖；能根據(jù)儀表維護(hù)需要自制安裝檢修用的專(zhuān)用工具；能根據(jù)儀表維護(hù)需要選用適用的材料及配件；能對(duì)串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等復(fù)雜控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)；能對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各類(lèi)卡件進(jìn)行維護(hù)；能對(duì)智能儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置與維護(hù)；能對(duì)串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修和投入運(yùn)行；能對(duì)信號(hào)報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；能判斷和排除串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等復(fù)雜控制系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)故障；能利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)操作站上的相關(guān)信息分析事故原因并進(jìn)行故障處理。（2）相關(guān)知識(shí)：自動(dòng)化儀表施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范；與儀表有關(guān)的機(jī)械設(shè)備裝配知識(shí)；檢修工具的制作方法；材料、配件的性能及使用知識(shí)；串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等復(fù)雜控制系統(tǒng)的維護(hù)知識(shí)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)卡件知識(shí)；智能儀表操作方法；串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等控制系統(tǒng)儀表的檢修規(guī)程；信號(hào)報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)的邏輯控制知識(shí)；串級(jí)、比值、均勻、分程、選擇、前饋等復(fù)雜控制系統(tǒng)的故障判斷與處理方法；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)。

2 實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)任務(wù)分析

專(zhuān)業(yè)教師結(jié)合學(xué)生、實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)際情況，確定此實(shí)訓(xùn)裝置對(duì)應(yīng)能完成的儀表維修工崗位對(duì)應(yīng)的技能要求及相關(guān)知識(shí)，分析實(shí)訓(xùn)裝置能訓(xùn)練的實(shí)訓(xùn)任務(wù)、職業(yè)能力整理內(nèi)容如下。

2.1 實(shí)訓(xùn)裝置工藝設(shè)備

任務(wù)：熟悉實(shí)訓(xùn)裝置工藝、讀懂裝置流程圖。職業(yè)能力：了解實(shí)訓(xùn)裝置環(huán)境，能夠認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)裝置各部分工藝設(shè)備；能走通工藝流程；能了解裝置工藝參數(shù)；能識(shí)別儀表工程圖例符號(hào)；能識(shí)讀實(shí)訓(xùn)室平面布置圖。

2.2 實(shí)訓(xùn)裝置現(xiàn)場(chǎng)儀表部分

（1）任務(wù)1：熟識(shí)檢測(cè)儀表。職業(yè)能力：能認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)裝置各檢測(cè)儀表；能清楚實(shí)訓(xùn)裝置檢測(cè)儀表的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用；能讀懂裝置儀表的英文名牌、說(shuō)明。（2）任務(wù)2：熟識(shí)執(zhí)行器。職業(yè)能力：認(rèn)識(shí)氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行器；清楚實(shí)訓(xùn)裝置氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用；能讀懂實(shí)訓(xùn)裝置執(zhí)行器的名牌、說(shuō)明。（3）任務(wù)3：現(xiàn)場(chǎng)儀表檢修。職業(yè)能力：正確拆卸現(xiàn)場(chǎng)儀表；能正確拆裝、維護(hù)調(diào)節(jié)閥；能恢復(fù)安裝儀表；能進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)校。（4）任務(wù)4：檢測(cè)儀表安裝。職業(yè)能力：了解石化企業(yè)安全規(guī)程；了解實(shí)訓(xùn)裝置生產(chǎn)工藝；能識(shí)別實(shí)訓(xùn)裝置中的工藝設(shè)備；熟悉儀表所安裝位置的工藝流程、工藝介質(zhì)、壓力和溫度等工況；能正確使用各種安裝工機(jī)具；能正確安裝實(shí)訓(xùn)裝置流量、壓力、溫度、物位及測(cè)量管路。（5）任務(wù)5：執(zhí)行器安裝。職業(yè)能力：了解石化企業(yè)安全規(guī)程；了解實(shí)訓(xùn)裝置生產(chǎn)工藝；能識(shí)別實(shí)訓(xùn)裝置中的工藝設(shè)備；熟悉執(zhí)行器所安裝位置的工藝流程、工藝介質(zhì)、壓力和溫度等工況；能正確使用各種安裝工機(jī)具；能正確安裝電動(dòng)、氣動(dòng)執(zhí)行器。（6）任務(wù)6：現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)。職業(yè)能力：了解現(xiàn)場(chǎng)儀表安全規(guī)程；了解實(shí)訓(xùn)裝置生產(chǎn)工藝；能清潔現(xiàn)場(chǎng)儀表衛(wèi)生；能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行保養(yǎng)。（7）任務(wù)7：現(xiàn)場(chǎng)儀表的故障分析與處理。職業(yè)能力：了解現(xiàn)場(chǎng)儀表安全規(guī)程；了解實(shí)訓(xùn)裝置生產(chǎn)工藝；能夠正確分析和處理現(xiàn)場(chǎng)儀表故障。

2.3 實(shí)訓(xùn)裝置DCS控制部分

（1）任務(wù)1：了解DCS。職業(yè)能力：認(rèn)識(shí)DCS硬件；了解DCS安全規(guī)程；清楚DCS各卡件的作用、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；能讀懂DCS資料。（2）任務(wù)2：DCS安裝。職業(yè)能力：了解DCS安全規(guī)程；能正確安裝DCS卡件；能正確接線；能正確使用各種安裝工具。（3）任務(wù)3：DCS系統(tǒng)檢查。職業(yè)能力：能檢查接地系統(tǒng)；能檢查控制系統(tǒng)通信；能檢修打印機(jī)、人機(jī)接口、卡件、繼電器設(shè)備等。（4）任務(wù)4：DCS邏輯的修改。職業(yè)能力：DCS組態(tài)、能為DCS檢點(diǎn)、加點(diǎn)、刪點(diǎn)；能邏輯修改、調(diào)試；用DCS實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制。（5）任務(wù)5：DCS故障分析與處理。職業(yè)能力：能夠清潔DCS衛(wèi)生、硬件設(shè)備衛(wèi)生清掃；能夠?qū)CS進(jìn)行保養(yǎng)；能夠正確分析和處理DCS故障。

3 實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

該實(shí)訓(xùn)裝置在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮要貼近生產(chǎn)實(shí)際，具有工廠情景化、故障模擬真實(shí)化等特點(diǎn)，能滿足專(zhuān)業(yè)儀表、DCS系統(tǒng)單項(xiàng)技能、綜合技能訓(xùn)練、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成的需要，提高學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)能力。將儀表工崗位技能要求與實(shí)訓(xùn)裝置可完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目相融合比較，分析裝置能夠完成的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了以下幾類(lèi)典型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3.1 檢測(cè)儀表（壓力、流量、物位、溫度儀表）安裝、維護(hù)

讓學(xué)生了解四大參數(shù)（壓力、流量、物位、溫度）檢測(cè)儀表的結(jié)構(gòu)與工作原理、了解四大參數(shù)（壓力、流量、物位、溫度）檢測(cè)儀表選型與應(yīng)用、掌握四大參數(shù)（壓力、流量、物位、溫度）測(cè)量?jī)x表的安裝方法、會(huì)使用手操器，檢測(cè)儀表的維護(hù)、故障處理。

3.2 調(diào)節(jié)閥及閥門(mén)輔助裝置的安裝、校驗(yàn)與維護(hù)

使學(xué)生了解氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及閥門(mén)定位器的結(jié)構(gòu)與工作原理；會(huì)氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型、掌握氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的拆裝及調(diào)校、會(huì)正確填寫(xiě)調(diào)節(jié)閥校驗(yàn)單，能對(duì)氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥維護(hù)。

3.3 單回路（壓力、液位、溫度、流量）控制系統(tǒng)的構(gòu)成、調(diào)試

掌握單回路（壓力、液位、溫度、流量）控制系統(tǒng)控制原理、各部分組成（檢測(cè)元件和變送器、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象）及作用，理解常用儀表的圖形符號(hào)表示方法、能識(shí)讀帶控制點(diǎn)工藝流程圖，能正確設(shè)置調(diào)節(jié)器正、反作用，能熟練操作軟件，會(huì)單回路（壓力、液位、溫度、流量）控制系統(tǒng)參數(shù)整定、調(diào)試。

3.4 復(fù)雜控制系統(tǒng)（串級(jí)、比值）的構(gòu)成、調(diào)試

掌握復(fù)雜控制系統(tǒng)（串級(jí)、比值）控制原理、各部分組成（檢測(cè)元件和變送器、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象）及作用，理解常用儀表的圖形符號(hào)表示方法、能識(shí)讀帶控制點(diǎn)工藝流程圖，能正確設(shè)置調(diào)節(jié)器正、反作用，能熟練操作軟件，會(huì)復(fù)雜控制系統(tǒng)（串級(jí)、比值）調(diào)試。

3.5 DCS系統(tǒng)組態(tài)操作

掌握DCS系統(tǒng)硬件組成和各部分作用、熟悉DCS組態(tài)軟件、熟悉組態(tài)的基本操作，DCS系統(tǒng)安裝、維護(hù)、檢修、故障分析與處理。

3.6 實(shí)訓(xùn)裝置工程設(shè)計(jì)

理解儀表回路設(shè)計(jì)、控制室設(shè)計(jì)、儀表柜布置圖設(shè)計(jì)、儀表柜接線圖設(shè)計(jì)及儀表供電和供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和規(guī)范，能繪制儀表流程圖、儀表回路圖，能設(shè)計(jì)控制方案、識(shí)讀各設(shè)計(jì)圖能力。

各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)中，主要實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做一體化教學(xué)模式，以“提出任務(wù)—任務(wù)分析—知識(shí)準(zhǔn)備—計(jì)劃決策—任務(wù)實(shí)施”六步組織教學(xué)，小組學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，講練結(jié)合，在實(shí)訓(xùn)裝置上認(rèn)識(shí)儀表、工藝設(shè)備、控制系統(tǒng)等，練習(xí)儀表、執(zhí)行器的安裝、維護(hù)，DCS系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)技能。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)訓(xùn)教學(xué)在高職院校學(xué)生技能培養(yǎng)中發(fā)揮著極為重要的作用，自制實(shí)訓(xùn)設(shè)備具有針對(duì)性、實(shí)用性特點(diǎn)，且接近生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生有一定的興趣，更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)與掌握技能，非常利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能，合理地設(shè)置與實(shí)訓(xùn)裝置相適應(yīng)的循序漸進(jìn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，既充分利用了實(shí)訓(xùn)資源，又能更好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能，使學(xué)生就業(yè)后能很快地勝任自動(dòng)化儀表相關(guān)崗位需求，為企業(yè)輸送自動(dòng)化儀表方面實(shí)用型技能人才。

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