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1、 深圳清华大学研究院ASEA培训中心技能测试方案 案例设计 内容 1 培训中心介绍2 培训测试平台建设情况3 技能测试方案 案例设计 深圳清华大学研究院 RITS 是清华大学最重要的产学研窗口 1996年由清华大学和深圳市政府共同成立 研究院自成立至今始终保持超常规发展 目前拥有40亿总资产 涵盖高新技术产业服务 创业投资 教育培训三大领域 深圳清华大学研究院工程教育中心 TSEC 成立于2005年底 是研究院为推进职业教育发展而结合ASEA成立的工程师培训机构 它通过跟踪社会 企业和个人对工程实践技术的发展需求 结合清华大学研究院优质教育资源 以及时 高质量的工程训练产品 实现对工程技术人才
2、的全面价值提升 这是清华大学研究院响应我国十一五计划大力发展职业教育号召 以自身优势资源贡献社会的重要举措 1 深圳清华大学研究院工程教育中心 ASEA培训中心 简介 积极建设ASEA教师培训基地 深圳清华大学研究院ASEA培训中心 TsinghuaEngineerEducationCenter TSEC 积极加快建设ASEA的软硬件培训平台 ASEA工程教育课程体系 努力为ASEA提供一个实践 开放的教师培训基地 组织结构 学术委员会深圳清华大学研究院教育质量控制委员会深圳清华大学研究院工程教育指导委员会课程开发团队及教师配备9人 包括企业技术专家及资深国际职业教育老师 师资配备 院校与工程
3、现场高级人才相结合的师资 叶培华 教授 张晓萍 教授 张剑清 高级工程师 胡社文 高级工程师 张政南 台湾高级职业教育讲师 周德兴 工程师 尹维前 工程师 朱素英 工程师 朱凯明 工程师 教材准备ASEA系列培训与考试指定参考教材实训类教材 更多精品教材值得期待 PLC DCS技能测试培训系列课程教材 基于ADAM5510KW MCGSASEA技能测试培训 基于HOLLiASASEA技能测试培训 等 基于西门子 罗克韦尔等产品实训平台的教材即将完善 其它相关自动化专业教材 过程控制系统现场级设备选择及应用 师资配备及教材准备 教师培训基地组织管理结构 ASEA办公室 深圳清华研究院ASEA教师
4、培训基地 ASEA培训中心 工程教育指导委员会 教育质量控制委员会 课程组织开发部 教学部 教务服务管理部 综合部 对外合作推广部 ASEA人力资源及就业服务部 现场级 车间级 装置级 管理级的多层次网络架构 完整再现实际应用现场 2 ASEA培训中心培训测试平台建设 过程控制实验室 培训测试平台建设 过程控制实验室 已有设备物理控制对象6套 1 常规仪表系统模拟控制现场系统 2套2 PROFIBUSPA现场总线仪表模拟控制现场系统 1套3 FF现场总线仪表模拟控制现场系统 1套4 DEVICENET远程采集模拟现场系统 1套5 PROFIBUSDP远程采集模拟现场系统 1套 控制系统 21套
5、 1 智能PID仪表控制系统2套2 基于WEB的DDC远程数采系统3套3 PC BASEDPLC控制系统2套4 CANBUS总线控制系统1套5 通用仿真和评分系统 工控机 采集卡控制系统 6套6 和利时基于PROFIBUS总线的DCS1套7 基于FF总线DCS系统1套 SMAR 8 基于PROFIBUS总线的西门子S7300 S7200PLC系统各2套9 基于DEVICENET总线的罗克韦尔SLC5001套 培训测试平台建设 过程控制实验室 1BAITE ADAM4000 S7300312C 常规 ADAM4571 DDC 仿真和评分系统WINAC 2BAITE ADAM4000 S7 200
6、常规 常规 DDC 仿真和评分系统WINAC 3 和利时DCSPROFIBUS DP PROFIBUSDP DDC 仿真和评分系统WINAC 4 S7 200DP S7300313CPROFIBUS DP PA CP5611卡 DDC 仿真和评分系统WINAC 5 SMARDCSFF以太网 ADAM5510 KW FF DDC 仿真和评分系统WINAC 6 CAN总线模块 SLC500PLCDEVICENET DEVICE NET DDC 仿真和评分系统WINAC 培训测试平台建设 过程控制实验室 培训测试平台建设 多重安全防护 保障人身安全 硬件平台建设 多对象与多系统之间的对应 可同时满足
7、多人同时操做 网络的技术应用 使教学平台与控制网络一体化 使即学即用成为可能 培训测试平台建设 运动控制实验室 已有设备运动控制系统 1 形状判别与传送 系统2 颜色判别与姿态调整 系统 培训测试平台建设 运动控制实验室 3 姿态判别与转向 系统4 材料分拣与加工 系统 5 油压冲孔成型 系统 培训测试平台建设 运动控制实验室 3 ASEA技能测试方案 案例设计 过程控制系统技能测试方案及案例的总体思路 结合ASEA各个合作厂家的控制系统硬件和组态软件 开发ASEA自身的实践平台 根据企业对实践型人才的实际需要 采用实际工程项目实施过程的概念 设计技能测试的方案和案例 工程项目要求及一般流程
8、即测试案例要求及流程 工艺 设备的详细要求 系统配置 硬件配置 数据库组态 算法实现 流程图组态 实时数据库组态 历史数据库组态 操作记录组态 离线仿真调试 系统下装 在线调试 ASEA技能测试方案设计 过程控制系统 方案设计 针对各厂家的软硬件系统开发自身的实践平台ASEA测试平台 对象系统 研华ADAM5510KW MCGS INTOUCH 组态王 评分系统现场系统 S7 300 WINCC 评分系统现场系统 SLC500 RSVIEW 评分系统现场系统 HOLLiAS FACVIEW 评分系统现场系统 SMARDCS INTOUCH 评分系统等利用控制级网络 OPC技术 以太网技术将各种
9、计算机控制系统 PLC DCS联网 可以进行计算机网络控制的培训和测试 可以进行包括FF Profibus DeviceNET CAN等各种现场总线的技术培训和测试 ASEA技能测试方案设计 过程控制系统 现已形成基于ADAM5510KW MCGS的测试题库及培训指导教材的初稿 正在与西门子 罗克韦尔 和利时等公司编辑开发基于其自动化系统产品的测试平台的测试题库及培训指导教材 案例设计 工程化特点的测试题目设置 15个基本技能测试题 8个复杂技能测试题 ASEA技能测试方案设计 过程控制系统 以研华SoftPLC为例 现场系统 包括了对象单元 包括水箱 锅炉 换热器及相应的管路系统 供电系统
10、传感器 温度 压力 液位 流量 执行器 包括调节阀 变频器及移相调压器 组成了一个可接受外部标准控制信号的完整 独立的现场环境 研华SoftPLC ADAM5510EKW TP 主单元 I O模块 ADAM5017 ADAM5024和ADAM5050各1块 软件 上位组态采用昆仑通态的MCGS 控制器编程采用KW的Multiprog 自动评分系统 比较调节回路的特性参数 超调量 稳态时间 余差等 判断控制回路的控制结果 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 在上述系统方案的基础上 采用自动化工程项目实施过程的表达方式进行案例设计 设计了15个基本技能测试题单容下水箱液位调节阀PID单回路单容
11、下水箱液位变频器PID单回路单容锅炉液位调节阀PID单回路单容锅炉液位变频器PID单回路竖直双容液位调节阀PID单回路竖直双容液位变频器PID单回路水平双容液位调节阀PID单回路水平双容液位变频器PID单回路流量调节阀PID单回路流量变频器PID单回路压力调节阀PID单回路压力变频器PID单回路锅炉动态水温度PID单回路换热器冷水出口温度调节阀PID单回路换热器热水出口温度变频器PID单回路8个复杂测试题卧式圆筒非线性液位PID单回路倒锥形非线性液位PID单回路流量比值控制液位和进口流量串级控制竖直双容液位串级控制换热器温度和冷水流量串级控制流量 液位前馈反馈控制管道压力和流量解藕控制 以单容
12、下水箱液位调节阀PID单回路控制为例PID控制要求 管道及仪表P ID图 SAMA图 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 水由泵P102从水箱V104中加压获得压头 经由调节阀FV 101进入水箱V103 通过手阀QV 116回流至水箱V104而形成水循环 其中 水箱V103的液位由LT 103测得 用调节手阀QV 116的开启程度来模拟负载的大小 本例为定值自动调节系统 FV 101为操纵变量 LT 103为被控变量 采用PID调节来完成 测点清单 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 上位组态要求流程图界面 包括动态点 交互控制点 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 设备 管路从
13、图库中选择 液位变化 管路中流体流动具动画效果 流程图界面中应包含实时曲线窗口 历史记录 操作记录 报表界面可从流程图界面调出 上位组态要求实时曲线 引入调节器PV MV SP三个变量 三条曲线颜色便于区分 对应变量名标示清楚 时间轴跨度两分钟 采样周期不大于两秒 震荡时的幅值便于分析过渡过程 报警记录 引入液位高 低实时报警记录 历史纪录 调用历史趋势曲线控件进行绘制 报表等要求 设计一个报表 实验开始后 每20分钟记录一组数据 包括FV 101阀位控制 V103液位LT 103 SP三个变量 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 评分标准1 评分的
14、必需条件 必须在流程图界面上可进行PID调节器的手 自动操作 SP可改变 手动可调输出值 实时曲线满足分析的需要 这也是实际工程中所必须的 自动评分时 要求SP为外给定 信号来自评分系统 2 验证控制结果 调节器置手动状态 改变输出值 测量值应相应变化 且真实 依据被测试者提交的实时曲线 基本可判断调节器在自动状态下控制回路是否稳定 调节器置自动状态 通过从窗口中修改SP值 变化量不超过10 进一步判断控制品质 详见评分标准 3 验证组态结果 参考下表的评分标准 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统测试评分标准 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统 ASEA技能测试案例设计 过程控制系统评
15、分标准 ASEA技能测试方案 案例设计 运动控制系统 运动控制系统方案 机电一体化系统综合了机械结构 工业电子 传感器 电动机 气油压传动 PLC控制等各方面的知识 涵盖了工业企业运动控制专业人员所需要的全面技能 通过机电一体化系统的测试可以考核学员在运动控制专业基本的综合知识和技能水平 运动控制测试方案中所涉及的ASEA运动控制技能测试平台 主要包括五种 形状判别与传送 颜色判别与姿态调整 姿态判别与转向 材料分拣与加工 油压冲孔成型 案例 通过分别对这五种类型的机电一体化系统的组装和调试 可以全面展开ASE学员运动控制技能的水平测试 ASEA技能测试方案 案例设计 运动控制系统 形状判别与
16、传送 系统结构 ASEA技能测试方案 案例设计 运动控制系统 PLC控制图示 ASEA技能测试方案 案例设计 运动控制系统 功能要求 1 单一循环功能 切换COS1开关至 ON 位置 工件不按次序 每次放一个至输送带A处位置 按下启动按钮 输送带即进行送料 再依不同工件 分别作如下处理 圆形料 由输送带送至B处判别位置 圆形材料传感器SB检出信号 接着由龙门螺杆机械手夹取 送至C处位置排料 方形料 由输送带送至B处判别位置 方形材料传感器SA检出信号 接着由龙门螺杆机械手夹取 送至D处位置排料 然后螺杆机械手回到系统原点 运转中红色指示灯亮 绿色指示灯灭 停机时绿色指示灯亮 红色指示灯灭 2 动作前或动作中切换COS2开关至 OFF 位置 则在流程图 步进点时会停止 按下启动按钮 会继续下一动作 3 紧急停车功能 在按下紧急停车按钮时 系统停止运转 电磁阀 电机断电 若夹爪已夹持工件 必须继续夹住不可掉落 4 复位操作功能 解除紧急停车按钮后 切换COS1开关至 OFF 位置 按下启动按钮 黄色指示灯闪烁 0 5sec 开始执行复位程序 1 夹爪 松脱 若已挟持工件 工件脱落 2 垂直
