仿真实训中心

仿真实训中心（共7篇）

仿真实训中心 篇1

摘要：文章主要探讨了化工单元仿真实训的教学思想、教学方法与策略及仿真教学作用。论证了单元仿真实训教学的方式能加快高素质专业人才培养, 拓展教学空间和缩短培养周期, 有效地完成实训教学与职业素质训练、职业技能训练与鉴定的任务, 它与校内、校外相衔接、能力训练与专业特点相结合, 解决很多常规方法无法解决的问题, 是培养应用技术人才职业技能的有效途径。

关键词：化工单元,仿真实训,人才培养,技能培训,实训教学

根据国家对高职院校教学的要求, 高等职业院校作为培养实践型和技能型人才的基地, 综合院校周边企业人才的需求特点, 化工仿真实训在教学中占有越来越重要的地位。而人才实践能力的提高必须依托坚实的硬件设施, 其中包括化工单元操作设备和化工仿真软件。化工仿真实训室的建设, 最终使学生能够把课堂上学习的理论知识与实际操作相结合, 通过电脑上软件的练习实现对化工生产装置的冷态开车、正常运行、故障处理等模拟操作, 使学生加深对企业的化工生产装置的生产特点和操作过程的了解, 理论和实践充分结合, 提高教学质量, 同时也提高学生本身的专业技能水平, 为将来的就业提供必要的基础。

一、化工仿真实训教学的特点

1. 教学特点:既是教学内容又是教学手段。

北京东方仿真控制技术有限公司开发的化工单元仿真教学系统和一些典型化工产品生产的全流程仿真项目已在各高职院校化工专业采用。仿真教学在整个教学系统中, 既是课程教学内容又是教学手段;并且, 其中的每个仿真项目都是化工实际生产中的一个相对独立完整的工作过程。因此, 对于高职院校培养“高素质技能型专门人才”的目标, 还需要仿真教学的支撑。

2. 以学生为主体, 以教师为主导。

针对学院设备的局限性, 理论教学后通常组织学生到企业参观实习, 实习期间, 由于化工生产的特殊性, 生产条件比较复杂, 使得学生在化工理论和实践学习过程中多数时间处在被动听课的位置, 实习过程中完全没有机会进行基于个人对工况的分析而进行的主动意义上的操作。但是, 在仿真实训教学中, 学生是实际操作的主体, 可以通过观察和分析模拟生产中的工艺条件进行操作, 比如说如何通过流量、液位、温度、压力、组成等数据的生成和变化, 来决定每一步操作进行, 培养创新技能。

二、教学内容的具体实施

主要通过以下几个方面进行实施、完成化工仿真实训教学。

1. 对学生进行引导。

对于刚接触化工仿真实训系统的学生来说, 面对整个计算机上的操作流程还不了解, 通过指导教师利用投影仪向学生讲授学习化工仿真系统的作用及意义、计算机上的系统中学员站的使用方法 (包括软件的启动方法、操作中参数的正确选择、对操作过程中的评价系统以及操作画面的DCS图和现场图的用法等) , 对每一个可点击窗口进行详细讲解, 使学生明确自己化工仿真实训的目的、主要内容, 进而引导学生入门, 调动学生的学习兴趣。

2. 边演示边讲解。

教学过程中, 在每一个单元仿真学习之前, 指导教师先进行详细讲解工艺流程、原理、整个操作过程等, 同时也讲解软件中的主要设备的作用、阀门的种类及开关、显示仪表的作用及操作、操作规程等, 边讲解边利用多媒体、投影仪进行操作演示, 并且强调操作中常见的问题及现象, 能够引导学生对出现的现象进行分析、判断, 同时懂得如何解决问题。

3. 学生操作, 教师指导。

经过指导教师详细讲解之后, 学生进行独立上机操作。在实训过程中, 教师进行巡回观察, 对每位学生的操作进行指导, 及时指出问题, 指导学生实际操作的技巧, 引导学生能够解决实训中遇到的操作问题。

4. 最终考核, 成绩评定。

根据教学计划的要求, 在化工仿真实训结束后要对每一位学生的实训情况进行最终的考核。指导教师可以通过总机上的教师站, 在软件中的题库内选择操作题目, 组合形成考试试卷, 并且可以对考核中采用授权方式、屏蔽操作步骤、考试完成的时间、分值比例等的参数进行设置。全部准备好之后, 向实训学员站发出操作指令, 学生联机以后在自己电脑上完成试题;做完之后, 学生独立提交试卷, 根据提交后的操作步骤、质量、趋势等控制, 系统自动给出最终考核成绩。

三、提高教学效果的措施

1.

实施“教学做一体化”, 理论和实际相结合, 将所学理论知识、单元操作实训、企业实习与化工单元仿真充分结合。仿真实训的目的就是为了能够使学生把所学的理论知识与生产中的实际问题相结合, 进而要求学生在仿真实训之前必须掌握并且熟悉实训单元的理论知识。比如, 在实训过程中, 能够把所学的化工原理、化工机械以及化工仪表及自动化等课堂学的理论知识充分与仿真操作相结合, 实现边理论边仿真的教学方式。单元操作实训是针对化工单元装置的实际操作过程, 由于实训室装置台套数有限, 很难使每个学生都有足够的时间进行训练。如果将化工单元操作与化工仿真实训结合起来, 实行穿插进行, 这样既可以保证每个学生都能进行动手训练, 而且也可以达到先仿真、后实践, 再仿真、再实践, 不仅提高了学生的实际操作能力, 同时也有利于学生解决实践操作与仿真实训中遇到的问题。

2. 提高教师的专业能力, 完善教学手段。

仿真实训是实践操作性很强的一门课程, 教师要想在实训中能够充分利用现场实际知识指导学生, 并且完成任务, 提高教学效果, 那么就必须要求教师经常进企业实习锻炼, 参加实际生产, 更多地了解在实际生产中存在的种种问题以及解决的方法。使指导教师具备较强的实践能力和“双师型”教师素质。在教学中, 教师可以通过设置思考题, 让学生分组讨论分析, 利用所学的理论知识, 联系实际, 开拓思路。

3. 化工仿真实训条件不断提高、更新。

随着科技的不断进步、发展, 仿真水平也不断完善和增强, 仿真软件设计版本也进行不断的更新。所以, 指导教师必须根据技术发展情况, 掌握最新的软件产品内容, 便于提高教学水平及学生的学习效果。为了增强学生的理论和实际相结合的能力, 通过一些设备、阀门等模型的购置, 在边讲解理论边展示过程中, 增加学生的实物认识, 全面了解其工作原理, 有利于提高仿真实际操作的能力。

四、仿真实训室建设的成效

经过仿真实训室的建设, 使学院办学实力整体增强, 深化了教学改革的实际进程, 推动了教学研究和科技开发工作, 更加推动了“双证书”教育的全面开展。规范实践教学的管理, 提升实践教学档次, 为培养具有高素质的综合型人才打下坚实的基础。通过实施实训室的专管公用和全面开放, 可让学生有更多的实践机会, 提高学生的动手能力和创新能力。逐步将仿真实训示范中心建设成为开放式的、共享型的职业技能培训中心。为人才培养提供教学服务, 为企业提供应用技术研究服务, 进一步扩大对外服务的范围和能力。

参考文献

[1]吴赛苏.化工仿真实训教学在应用技术人才培养中的开展与作用[J].广东化工, 2008, (35) .

[2]陈华絮, 杨素娇.开放实验室模式与管理探讨[J].重点实验室建设, 2007, 38 (7) :55-57.

[3]王甫想.高校开放实验室管理模式探讨[J].实验室研究与探索, 2008, 10 (9) :51-53.

仿真实训中心 篇2

(一) 理论教学与实践教学分离

传统的实训室和理论课教室, 无论从空间、系统还是信息上, 都无法有机地融为一体。

(二) 实训设备使用繁琐

传统的实训设备存在操作繁琐、容易损坏、维修维护成本高昂等缺点。除了教学本身的准备以外, 老师和学生都要花很多时间去学习设备怎么用, 有效教学时间大打折扣, 因此, 实训教具的教学效率和使用率都不高。

(三) 一对多模式拖累教学成果

二、虚拟仿真实训中心建设预期成效

以发动机实训中心为例, 创新发动机拆装实训中心从多个维度进行创新, 旨在通过一个综合解决方案解决传统实训教学过程中面临的问题。创新实训室的创新设计体现在以下几个方面。

(一) 实现系统化

虚拟仿真实体教学中心能够满足职业教育汽车专业实训课要求的“做中学、学中做”的问题, 也实现了“实训过程可评价、实训结果可追溯”的要求。

(二) 实训环境与课程的结合

以系统论的角度认识创新实验实训中心, 应当从职业教育课程体系统筹思考, 使各个环节互相依存, 相互促进。

(三) 实现教学内容录制、回播、点播等功能

可以通过录播系统对课堂进行记录, 以获取和累积教学资源及课外复习资料。

(四) 实现“一对多”教学模式

通过主视角音视频捕获及发送装置, 可将教师演示过程的画面和教师的声音实时地发送到大屏幕, 并可通过录播系统直播给校园网内任何角落, 彻底摆脱一对多模式下“看不清、听不见”的弊端。

三、汽车虚拟仿真实训中心建设

为了解决一对多实训模式中的种种弊端, 实训中心将通过为每个工位配备一台智能工位机的方案予以解决, 使得教师从繁琐的重复指导中解放出来, 更好地管理课堂, 使得课堂从“一对多”演变成“多对多”。下面以发动机故障检测实训中心为例介绍建设功能。

(一) 示范训练

在课堂上, 教师通过系统的实训软件设置故障、分析故障、排除故障, 做到由浅入深、由易到难, 既符合知识本身的系统, 又符合学生的认知规律。

(二) 实训练习

教师通过系统的实训软件可以布置课堂实训作业;在教师的指导下进行操作练习, 从而掌握一定的技能和技巧, 通过操作练习验证理论知识;教师可以跟踪学生实训的全过程, 发现错误动作立即纠正, 保证练习的准确性。

(三) 考核

每个模块都配置一个理论试题库, 随机抽题, 智能组卷, 自动评分, 统计分析。实训考核实现了计算机和教学设备互动的考核系统, 实现了真实环境下的考核系统, 目的是为了考核学生解决实际问题的能力, 包括故障设置、分析故障、排除故障。

总之, 随着汽车信息化技术不断普及, 虚拟仿真实训教学将会得到更加广泛的应用, 大大提升现代汽车专业教学的实效性, 为汽车维修行业健康快速发展提供了人力资源保障。

参考文献

[1]闫娜.生产实训全场景仿真技术研究[D].大连理工大学, 2008.

[2]杨斌.高职院校实验教学的探索[J].四川教育学院学报, 2008 (6) :98-99.

铝电解虚拟仿真实训系统开发 篇3

高职冶金技术专业的人才培养特别强调对学生动手能力的培养, 作为冶金技术专业核心课程的铝电解尤其如此。但传统铝电解实训教学—主要通过到铝电解厂进行工种认识实习、生产工艺实习、课程设计等来实现。这就带来以下几个方面的问题:

(1) 学生只走马观花的看, 无法动手实操;

(2) 实习的时间安排无法与理论教学有机结合, 学的时候不看、看的时候学的内容已淡忘;

(3) 铝电解厂生产进度与教学进度不协调, 使学生无法看到课程标准规定的生产实践或具体操作;

(4) 由于工厂实际条件学生无法通过反复练习来掌握基本技能;

(5) 工厂当中实训操作所带来的各种危险无法完全避免;

(6) 基础知识与设计、操作等实际有脱节。

以上几个方面的问题造成铝电解实训教学的效果欠佳。为了提高教学质量, 培养符合高职教育特点的、适合企业和社会需求的铝电解高技能人才, 开发铝电解虚拟仿真实训系统来解决铝电解虚拟仿真实训系统是一条切实可行的路子。

2铝电解虚拟仿真实训系统开发

2.1开发思路

铝电解虚拟仿真实训系统应该达到:

(1) 满足铝电解实训教学的需求 (使学生能够掌握铝电解槽的焙烧、启动、正常生产、测量管理、故障判断与处置等模拟实训操作) 。

(2) 满足工种认识实习及生产实习的要求 (铝电解厂组成, 铝电解车间概貌、铝电解槽及附属供料净化系统设备组成) 。

(3) 兼顾铝电解工技能鉴定培训与考核的要求。

2.2系统组成

2.2.1电解设备

使学生通过软件能够说明铝电解槽 (阴极结构—槽壳及内衬、上部结构—门式支架和大梁、阳极提升装置、夹具和阳极组、筒式下料器、母线结构) 打壳装置及附属设备 (短路口装置、天车、烟气净化系统) 各部分的名称与作用, 正确认识铝电解厂各车间组成

2.2.2电解工艺

使学生直观认识焙烧 (铺焦粒、安装阳极、装炉、安装软连接、安装分流器、通电焙烧) 、电解槽的启动 (灌电解质、捞炭渣、灌铝液) 、正常阶段操 (定时加料——基准加料、欠量加料、过量加料、非正常加料、阳极更换、抬母线、效应熄灭、出铝作业、扎边部、捞炭渣) 作具体过程。

2.2.3.工艺仿真

使学生能够按照安全规程、技术规程、设备规程和管理制度的要求进行焙烧、启动、正常操作 (定时加料、槽电阻调整、阳极更换、效应熄灭) 。

2.2.4.电解故障

使学生能够按照安全规程、技术规程、设备规程和管理制度的要求判断及处理病槽、阳极故障、漏槽、设备事故。

2.3系统功能

2.3.1配合金属铝熔盐电解课程理实一体化教学

按照金属熔盐电解课程标准的要求, 可以在设备、正常生产管理、物料输送与净化等教学环节中, 使用金属铝虚拟仿真系统进行理实一体化教学, 激发学生学习兴趣, 提高教学质量。

2.3.2进行金属铝熔盐电解仿真实训

金属铝熔盐电解虚拟仿真实训系统可以进行仿真实训, 进行铝电解焙烧、启动、正常生产管理、测量、故障判断与处理等仿真实训操作。

2.3.3进行铝电解工技能鉴定培训及考核

利用铝电解仿真实训系统对在校学生和企业职工进行铝电解工技能鉴定培训及考核, 有力地促进在校学生“双证书” (毕业证、职业资格证) 制度推行和企业职工培训的补充, 同时还将现代信息技术引入职业技能鉴定培训及考核工作。

3系统使用效果

某校冶金技术专业联合铝电解企业和软件开发企业按照以上所述的思路和功能, 开发出铝电解计算机虚拟仿真实训系统, 并经过三年的使用取得了良好的效果:近三年毕业生到铝电解企业就业的比例占到毕业生总人数的20%, 而且企业反馈的信息是学生到企业一线上手快, 学生对企业工作的实际情况表现出了良好的适应性;通过对在校学生进行教学质量进行跟踪调查反馈的结果分析, 学生对仿真系统的使用非常欢迎, 认为通过理实一体教学和仿真实训对铝电解操作和技能掌握得比较好;对铝电解仿真实训系统在职业技能鉴定及考核中的运用, 劳动及社会保障部门给予了高度评价, 认为这是对冶金相关工种鉴定考核及培训手段的创新。

4结论

作为铝电解虚拟仿真实训系统的开发及成功使用经验总结, 可以得出以下几点结论:

(1) 对系统开发必须由学校提出构建思路 (包括典型设备和企业生产流程选择、系统总体结构、系统功能及组成) , 基础资料收集和软件开发企业、铝电解生产企业选择.

(2) 选择具有良好合作的铝电解企业作为开发系统的参照对象, 将有力地推进前期资料收集和调研 (主体设备和辅助设备图纸、安全规程、技术规程、设备规程和管理制度、现场操作视频采集) 后期系统开发效果的评价工作, 为系统开发及成功应用打下坚实的基础。

(3) 选择具有相关实训系统开发软件的企业, 可以加速系统开发进度和保证后期使用效果。

总之, 只有形成以学校、铝电解生产企业、软件开发企业“三位一体”, 协作开发的机制, 才能开发出融合了最新铝电解职业教育理念、现代铝电解生产特点和计算机最新技术趋势的, 为学校教师和学生喜闻乐见、企业和社会欢迎的铝电解虚拟仿真系统。

参考文献

[1]徐征, 周怀敏, 等.拜耳法生产氧化铝工艺仿真培训系统的开发[J].云南冶金, 2011, (06) :65-68.

变电站仿真系统搭建实训平台 篇4

1 变电站仿真系统培训的创新

变电站仿真培训系统采用虚拟现实三维场景仿真, 对控制屏、信号屏、保护屏等采用多媒体技术仿真, 用计算机屏幕或投影屏幕显示, 所有的仿真操作均在计算机系统上进行, 操作界面逼真, 能够满足各种运行方式下设备的巡视检查、倒闸操作、事故查找、故障分析、事故处理等需要, 形象地反映了变电站设备的正常、异常、事故状态及其动作过程, 能够演示操作现场难度、深度和广度, 以及实用、典型、针对性、普遍性的题目。

仿真模拟培训软件实现了变电站设备运行、倒闸操作、事故处理等过程的全模拟, 通过人员亲自上机直观的进行设备巡视检查、倒闸操作、事故处理等实际操作演练, 使人员在很短时间内学会变电站各方面的知识, 掌握岗位操作技能, 提高分析事故、处理事故的能力, 积累宝贵的实际工作经验, 能很快的培养出一支技术全面、过硬的队伍。

2 仿真系统的模拟设备

2.1 一次设备

逼真地再现变电站现场场地、变压器、母线、隔离开关、接地刀闸、电压互感器、电流互感器、电抗器、站用变压器等一次设备;还可以模拟各种天气情况, 如大雾、下雨、下雪等。

2.2 二次系统

对盘面及盘后的所有电气元件全范围的仿真, 包括控制回路、继电保护、自动装置、中央信号、故障录波、测量仪表、直流系统、事故照明、远动装置、“微机五防”等, 并包括上述各回路中的压板、按钮、信号灯、保险、空开、电流互感器切换端子等;盘面的显示仪表、指示灯、光字信号、控制开关、控制按钮及切换开关等是多媒体画面显示, 按键功能也与实际设备相同, 功能选择开关与实际设备相对应, 并且均能进行操作。

2.3 安全工具

能仿真安全工具室及各种常用的标示牌、安全帽、绝缘手套、绝缘鞋、接地线、验电器、围栏等, 可有效检验技术人员正确使用安全工具的熟练程度。

3 仿真机上的实际操作训练

3.1 设备的巡视检查训练

变电站运行人员在值班期间, 如果对一、二次设备的巡视不认真、不到位, 设备的缺陷、异常、隐患就不能被及时的发现和消除, 设备不能安全可靠的运行, 最终导致事故的发生。通过仿真变电站巡视系统, 实现对设备的虚拟操作, 人员有直观、形象感, 有助于人员熟悉了解现场设备。仿真系统能够将运行人员巡视过的巡视点记录下来, 并诊断人员对巡视点状态的判断是否正确。在巡视操作后, 再根据对巡视点的误判、漏判情况进行巡视评分, 有效的规范了运行人员巡视设备的行为, 使运行人员认识到巡视设备工作的重要性, 促进人员从根本上重视设备的巡视管理工作。

3.2 操作票的训练

倒闸操作是变电站一项非常重要的工作, 如果不严格按照技术原则操作, 就会造成误操作事故, 将危及人身、电网和设备的安全。为了防止误操作事故的发生, 必须认真填写操作票, 保证操作票的正确性、规范性, 严格按照操作票的顺序规范操作。目前变电站使用微机五防闭锁装置开票, 计算机仿真系统能够对实际变电站的微机五防闭锁装置进行全仿真, 具备提供五防操作规则和闭锁条件的简易设置语言、通过界面上的模拟生成操作票、仿真电脑钥匙的使用过程、现场仿真图形上的操作、效验、错误操作记录等功能, 能按照五防要求和现场设备的状态打印出操作票, 使仿真操作完全符合现场的操作程序。操作结束后, 仿真机根据操作评分原则和人员的操作给出评分。通过仿真机上填写操作票的练习, 使人员很快掌握倒闸操作的技术原则, 熟悉各种运行方式下设备的操作顺序, 提高人员的操作技能。

3.3 事故处理的训练

在仿真机上进行的事故处理操作要求很严格, 除事故处理步骤清楚外, 还必须保证操作正确无误。仿真机自动生成突发事件, 运行人员根据系统发出的信息, 判断故障并处理故障, 可进行母线、变压器、断路器、隔离开关、线路、电容器等各种相关设备的故障处理训练, 之后还可以重放事故发生和处理的全过程, 供人员对事故处理过程进行分析总结。仿真系统能够将运行人员处理事故的每一个步骤记录下来, 并确定处理、操作是否正确, 给出评分。通过仿真变电站事故处理训练, 可使运行人员掌握各种事故发生的现象、原因, 积累处理事故的经验, 增强事故处理的自信, 从而提高事故情况下的应变能力, 克服以往反事故演习纸上谈兵的局限性。

3.4 现场知识问答训练

系统在计算机仿真系统题库中随机抽取一套试题, 自动生成技术问答试卷, 要求在规定的时间内答完, 仿真系统给出评分, 并纠正错误答案。通过反复的抽题训练, 使运行人员很快掌握变电站各方面知识, 更好的将理论知识与实践相结合, 有效提高运行人员的专业知识水平。

3.5 综合训练

为了检验人员经过以上各项训练后的效果, 最后要进行一次综合训练操作, 这是保证培训效果的重要一环。在仿真变电站值班现场, 给定人员2h左右的时间, 这期间设备巡视工作会设置设备突然间发生事故, 考察运行人员值班工作是否合格。仿真系统将人员在巡视设备工作期间完成的情况, 包括是否发现设置缺陷、事故处理步骤是否正确、排除和隔离故障的倒闸操作等是否正确、是否在规定的时间内完成均记录下来, 并给出评分。不合格者则应反复训练以上操作步骤, 直到合格为止。

4 结束语

虚拟仿真实训平台的研究与设计 篇5

1 虚拟仿真平台的使用技术

虚拟仿真实训平台中操纵不是真实的实训设备和仪器, 而是使用软件虚拟仿真出来的实训设备。但是虚拟设备与真实设备具有一样的属性及功能特点。基于WEB方式的虚拟仿真实训平台可以让学生在不同时间不同地点都能通过互联网进行实训, 因此, 基于WEB的B/S模式是实现虚拟仿真实训平台的趋势。

2 虚拟实训的实现方法

虚拟实训实现的相关技术内容包括:建立共享型实训教学资源库、建立共享型数据库、能够支持教师与学生之间的沟通交流、可靠的安全机制、协同虚拟环境实现技术、面向对象编程方法的实现。

在设计虚拟实训室应当考虑如下: (1) 虚拟实训室的设计应考虑友好的操作页面并且注重交互性; (2) 虚拟实训室系统的运行应遵循安全性和可靠性原则; (3) 虚拟实训室的软件系统应具备良好的可拓展性和可维护性, 在实训内容发生改变或实训内容有所增加的情况下能方便的做出调整。

3 虚拟仿真实训平台的设计

3.1 设计原则

虚拟仿真实训平台设计依据互动性、易用性、实用性、经济性、可拓展性, 可维护性的原则来设计。充分结合三维模型构建技术、虚拟仪器技术、实验场景虚拟构建技术、信息安全技术、网站建设技术。虚拟仿真实训平台采用ASP.NET (C#) 语言编写, 数据库采用SQL SERVER2005。

3.2 总计设计

虚拟仿真实训平台是基于实训项目系统。WEB服务器是后台服务器与客户端浏览器之间的桥梁, 学生通过浏览器登陆虚拟仿真实训平台, 用户认证服务器验证用户身份, 颁发在线实训平台网站数字证书。学生通过浏览器请求实训服务, WEB服务器根据请求服务发给虚拟仿真实训服务器, 再由实训后台服务执行相应的训练业务逻辑处理。实训项目数据库服务器用于存储实训项目相关数据、用户使用的信息数据、项目的信息数据、服务器设备的信息数据等实训项目的数据管理工作, 包括实训项目相关数据的创建、查询、修改等功能。

虚拟仿真实训平台的开发采用MVC的设计模式及把业务逻辑层与数据层、表示层分开。系统做到低藕合, 即某功能模块的业务逻辑发生改变也不会对其它功能模块造成任何影响。系统采用分工协作开发, 实现系统的快速开发, 同时系统也达到高稳定性、可扩展性和可维护性的标准。

遵循上述设计原则, 将虚拟仿真实训平台系统从逻辑上分为门户层、服务应用层、核心服务层、服务支撑层、数据层。

3.3 虚拟仿真实训平台的模块设计

平台的主要模块及功能如下:

门户网站:包括学院实训信息及动态, 实训教学安排情况, 各课程的实训内容介绍等信息的发布。

实训教学资源库:包括各课程实训教学资源, 包括实训指导书, 任务书, 具体的实训内容及步骤的文字, 视频资源。

实训教学管理:包括实训教学的安排, 实训教学计划, 实训地点的管理, 各实训室的介绍。

实训教学互动答疑:课前课后学生与教师的互动平台, 学生可以在此模块下进行提问, 教师可以对学生进行辅导答疑。

实训教学效果评估:学生可以通过此模块了解到自己的实训成绩, 并且此模块可以通过对学生的实训成绩进行统计与分析, 总结出学生掌握实际操作的薄弱环节。

4 结束语

虚拟仿真实训平台的建设对高职院校的信息化建设的完善有着支撑作用, 对高职院校的实训教学的管理以及实训教学水平的提高有着辅助及推动作用。

摘要：近年来, 随着信息技术的发展, 虚拟仿真实训在职业教育中开始进行广泛的应用。在实训教学中使用虚拟仿真技术能够有效的解决一系列突出问题, 如危险性大、真实实训室建设费用高、环境污染、个性化导训、智能化考试等。我国的职业教育已进入了发展的关键阶段, 开发虚拟仿真实训平台, 将虚拟现实 (Virtual Reality, 简称VR技术) 技术运用于职业教育, 是解决当前职业教育实践教学需求大、渠道窄、有效性不强、资金短缺等问题的重要途径。

关键词：虚拟仿真实训平台,系统设计,研究

参考文献

[1]蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程试验中的应用[J].实验技术与管理, 2011 (08) .

[2]高洪波, 王凤先基于的虚拟实验系统体系结构设计[J].河北省科学院学报, 2003 (02) .

电力互感器现场校验仿真实训系统 篇6

1 电力互感器现场校验仿真实训可行性分析

电力互感器现场校验是将升流器/升压器、标准互感器、被试互感器、校验仪、负荷箱按照规程规定的接线方式接线, 再控制升流器/升压器输出, 按照规程规定的点进行测量[1]。根据规程规定, 电力互感器现场校验需要升压/升流至被试互感器额定电压/电流的120%, 除了需要特别注意电压互感器安全工作距离外, 还必须避免电压互感器二次短路、电流互感器二次开路以及超出互感器120%的额定值等[2]。由于受训人员互感器校验方面的知识尚未完全掌握, 对一些特别重要的细节映象不深, 故电力互感器现场校验仿真实训系统不仅需要模拟现场校验环境, 而且必须合理规避上述安全问题, 既能在受训人员犯下错误时进行提示, 又能保障受训人员安全。

从互感器校验原理图如图1, 可以看出互感器校验试验过程中, 由升压器/升流器输出的电压/电流带动标准互感器、被试互感器二次电压/电流的变化, 再由校验仪测量标准互感器二次电压/电流、计算百分表, 测量标准互感器与被试互感器的差压/差流、计算误差。整个过程受训人员均通过标准互感器、被试互感器二次侧电压/电流掌握整个校验试验过程, 为此模拟标准互感器、被试互感器二次电压、电流输出, 基本上可实现互感器现场校验仿真实训系统的误差、二次接线等仿真功能, 配合接线识别系统, 即可实现互感器校验仿真。

2 电力互感器现场校验仿真实训系统

电力互感器现场校验仿真实训系统由控制台、模拟调压控制箱、电流互感器模拟校验模块、电压互感器模拟校验模块、模拟负荷箱、互感器校验仪6部分组成, 系统示意如图2。培训过程首先由培训人员调用控制台仿真数据库内互感器额定电流/电压、变比、误差曲线、负荷等参数, 设置仿真实训系统, 模拟现场互感器校验情景, 并显示受训人员工作任务以及相关信息;然后, 受训人员根据任务、标准互感器端子说明, 连接互感器模拟校验模块、互感器校验仪、模拟负荷箱, 调节模拟调压控制箱上调节盘进行校验试验;在受训人员试验过程中, 控制台对受训人员接线进行识别, 判别校验仪测量误差与模拟调压控制箱输出误差, 并提示受训人员变比错误、极性错误、接线错误等, 同时对受训人员进行考核打分。

模拟调压控制箱输出互感器校验过程中校验仪测量的标准电压/电流、差压/差流, 实现方案是将互感器校验整检装置[3]的手动控制方式更改为继电器切换方式;仿真实训系统通过继电器切换、接线识别, 模拟标准互感器变比、标准电流/电压、差流/差压输出, 原理图如图3所示。对比图1、图3, 通过继电器切换实现标准电流接入校验仪To端, 实现标准电流互感器多变比切换以及差流接入校验仪K端, 通过接线识别检查被试互感器、负荷箱及校验仪Tx端的是否正确连接。

3 接线识别技术

接线识别主要依据互感器校验接线固定, 只需识别必须连接的两个端子是否已经连接, 即可实现。由于连接线必须为导电体, 为此, 采用电平逻辑识别方式, 识别接线的正确与错误。以电流互感器一次侧接线为例, 如图4所示, 控制台控制与标准端子La、Lb连接的继电器的开合, 当以图4 (A) 的接线方式, La连接的继电器闭合, 电平检测电路检测到的逻辑为La=0、Lb=1, Lb连接的继电器闭合, 电平检测电路检测到的逻辑为La=1、Lb=0;当以图4 (B) 的接线方式, La连接的继电器闭合, 电平检测电路检测到的逻辑为La=1、Lb=0, Lb连接的继电器闭合, 电平检测电路检测到的逻辑为La=0、Lb=1;当没有接线时, 逻辑为La=0、Lb=0, 控制台通过控制相应的继电器开合以及判断每组检测电路的逻辑形式, 即可分辨出受训人员接线是否存在问题。

4 结语

随着电子技术、信息技术的不断发展、数字化变电站技术的逐步成熟, 电力互感器已面临重大的技术革新[4], 互感器仿真实训技术需要跟上电子式互感器的发展步伐, 依据电子式互感器特性设计出适用的仿真实训系统。

摘要：阐述了开展互感器仿真实训的必要性, 分析了模拟电力互感器现场校验的可行性, 提出了一种以接线识别技术为原理的电力互感器现场校验仿真实训系统。

关键词：仿真,实训,校验,电力互感器

参考文献

[1]赵修民.互感器校验仪的原理与应用[M].山西人民出版社, 1983.

[2]袁光忠.互感器校验仪使用注意事项及常见问题处理[J].电工技术应用, 2007, 1:30～31.

[3]刘庆余.互感器校验仪整体检定的述评[J].电测与仪表, 2003, 5 (447) :12～17.

仪表技能实训仿真教学系统的开发 篇7

关键词：仪表技能实训,仿真教学,模块化,开放平台

1 引言

随着高校的扩招, 实验室建设速度难以满足教学的需求, 相对集中的实践教学时间使实验设备难以招架, 设备出现故障的时间间隔越来越短和台套数越来越多, 破解这一难题成了迫在眉睫的问题;我校自动化专业实验室有八套仪表校验设备、十套仪表接线实训设备、十套气动调节阀和八套过程控制系统设备, 每年除了承担自动化专业二个本科班、测控技术与仪器专业二个本科班、电气工程及其自动化专业 (卓越) 一个本科班和电气自动化技术一个专科班的仪表技能实训外, 还要负责过程装备与控制工程、化学工程与工艺和石油化工技术 (专科) 十个班的实验教学任务, 由于开设实验实训的实验室设备台套数有限, 而使用设备的学生人数众多 (一年700人以上) , 若学生对设备和操作流程不熟悉将必然导致实验实训时间长、设备故障频繁和因分组组员多而出现有人根本就没有动手机会的情况;如果有一平台, 学生能利用这一平台熟悉实验实训设备、熟悉实验实训过程和操作流程, 就可以加快学生实验实训进程、缩短实验实训时间和减少设备的故障率, 若同时合理安排实验实训时间, 开放实验室, 就为每个学生动手实践创造了有利条件;基于以上原因萌发了开发仪表技能实训仿真教学系统的想法, 为了使学生熟悉实验室仪表, 仿真教学系统设计了仪表结构和原理模块, 为了使学生掌握仪表的使用方法和操作流程, 仿真教学系统设计了仪表校验、仪表接线和调节阀拆装等模块, 为了使学生掌握自动控制的基本思想, 仿真教学系统设计了系统调试与运行模块, 为使学生学习更方便, 成为一个全新的学习平台, 仿真教学系统做成了开放性的网络学习平台。

2 仿真教学系统方案设计

2.1 实训内容模块化

仪表技能实训仿真教学系统采用了模块化的设计理念, 根据企业对仪表自动化技术人员知识、能力和素质的要求, 将系统划分为常规仪表实训和系统调试与运行实训二个大模块, 对大模块再细化, 得到如图1所示的仪表技能实训仿真教学系统模块结构图。

了解仪表的结构和原理是仪表自动化技术人员从事专业技术工作的基础, 仪表校验和调节阀拆装是仪表自动化技术人员从事专业技术工作应具备的基本技能, 而仪表接线将是仪表自动化技术人员从事专业技术工作经常要做的工作, 因此常规仪表实训模块包括仪表结构与原理、仪表校验、调节阀拆装和仪表接线四个子模块;仪表接线完成后, 将进行系统调试与运行, 先要对各个环节进行测试, 通过后再进行整机调试和PID参数的整定, 将上述过程中将出现一些常见的故障, 对故障进行分析和排除也是仪表自动化技术人员从事专业技术工作的一项必备技能, 故系统调试与运行实训模块包括环节测试、整机运行和故障分析三个子模块。

2.2 网络化的开放平台

仪表技能实训仿真教学系统是学习仪表知识和掌握仪表技能的一个全新平台, 只要有愿望都可以到平台中来学习, 故平台开放性是系统开发的一个前提, 系统没有做成一个纯粹的软件, 而是构建成一个网络平台, 挂靠在计算机与电子信息学院的主页下, 有权限的同学都可以进入系统学习仪表技能;同时设有留言板, 为师生交流和同学交流提供一个互动平台。

3 软件的开发

由于子模块多, 各个子模块开发的方式也有所不同, 这里只介绍仪表接线子模块的设计过程。

3.1 仪表接线子模块的功能需求

通过咨询企业仪表工程技术人员、分析往届学生的实操经历、与实训指导教师的探讨及实验室现场操作, 认为仪表接线子模块要具有以下功能:

(1) 构建一个控制系统需要有哪些设备, 基本的工作原理是什么。

(2) 仪表接线的前期工作说明。

(3) 仪表接线中需要要注意哪些问题。

(4) 动态显示仪表接线过程。

(5) 学习人员可以动态实现操作过程, 并能及时提醒操作中的错误。

(6) 动态显示仪表布线过程。

(7) 动态显示仪表拆线过程。

3.2 仪表接线子模块功能的实现

仪表接线子模块前三项功能内容做成了网页, 通过菜单和工具栏调用;用flash制作动画, 用firework修图, 动态显示仪表接线、拆线和布线过程;用actionscript交互, 完成学习人遇动态实现操作过程和提醒操作中的错误。图2、3、4、5、6所示是一流量控制系统的接线仿真过程 (过程复杂, 省略了很多步骤) 。

4 结语

仪表技能实训仿真教学系统的开发为学生学习仪表知识和掌握仪表操作技能提供了一个全新的平台, 通过平台可以熟悉仪表的结构和工作原理, 熟练掌握仪表的操作流程, 缓解了实训设备不足的矛盾, 减少了实操时设备的故障率, 对培养学生的仪表技能具有十分重要的意义。

参考文献

[1]管成程.电气控制与PLC仿真教学的设计与应用[J].计算机光盘软件与应用, 2014.16.

[2]刘颖.仿真技术在电气控制技术教学中的应用[J].信息安全与技术, 2013.5.