TW-SX212計(jì)算機(jī)過程控制化工儀表實(shí)訓(xùn)裝置
面向現(xiàn)代工控領(lǐng)域：TW-SX212實(shí)訓(xùn)裝置在職業(yè)教育中的創(chuàng)新應(yīng)用
在實(shí)訓(xùn)室里，一組學(xué)生正圍著TW-SX212裝置討論液位串級控制的參數(shù)整定，這是他們本學(xué)期最重要的實(shí)踐課程。
作為一名在職業(yè)院校從教多年的教師，我深知優(yōu)質(zhì)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備對培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的重要性。
近年來，我院引入了TW-SX212計(jì)算機(jī)過程控制化工儀表實(shí)訓(xùn)裝置，通過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，這款設(shè)備已成為化工儀表與控制類課程中不可或缺的教學(xué)平臺。
今天，我想與大家分享這款裝置如何改變了我們的教學(xué)模式，并激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
01 實(shí)訓(xùn)裝置：功能全面，貼近工業(yè)實(shí)際
TW-SX212計(jì)算機(jī)過程控制化工儀表實(shí)訓(xùn)裝置采用工程化布局，設(shè)計(jì)參數(shù)充分考慮到了工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際情況。裝置主體尺寸為2000×700×2000mm（長×寬×高），可根據(jù)實(shí)訓(xùn)場地實(shí)際高度和面積進(jìn)行調(diào)整。
溫度控制范圍在常溫至70℃之間，液位控制范圍為100-400mm，這些參數(shù)完全覆蓋了常見化工過程的控制要求。
該裝置集成了多種實(shí)訓(xùn)功能，能夠滿足化工自動(dòng)化、儀表檢測與控制技術(shù)等多門課程的教學(xué)需求。
在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，該裝置支持單容及雙容液位對象特征參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解復(fù)雜過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成。
通過上下水箱液位串級控制實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠掌握復(fù)雜過程控制的核心——串級控制方法。
此外，學(xué)生還可以測定離心泵恒流量、恒壓力控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下的過渡過程，并利用最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時(shí)間等參數(shù)評價(jià)控制質(zhì)量。
02 教學(xué)應(yīng)用：從理論到實(shí)踐的橋梁
在教學(xué)方法上，我們遵循“做中學(xué)、學(xué)中練”的理念。TW-SX212的開放性和靈活性為這一教學(xué)理念的實(shí)施提供了良好平臺。
裝置集合了多種控制方式，再現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，使學(xué)生在校期間就能接觸到工業(yè)現(xiàn)場使用的先進(jìn)控制技術(shù)。
我們的實(shí)訓(xùn)課程通常分為三個(gè)層次：
基礎(chǔ)技能層面，學(xué)生需要熟悉和掌握化工基本量（溫度、壓力、流量、液位）的測量方法及影響因素，學(xué)習(xí)對溫度、壓力進(jìn)行校正，練習(xí)安裝和正確操作測量儀表。
綜合應(yīng)用層面，學(xué)生需要掌握比例度P、積分時(shí)間I參數(shù)在流量、恒壓力控制系統(tǒng)的作用以及對過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的影響，學(xué)習(xí)使用“臨界比例度法”、“衰減曲線法”工程整定PID控制參數(shù)。
系統(tǒng)集成層面，培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)場在線運(yùn)行儀表的故障查找和及時(shí)排除能力，訓(xùn)練就地及遠(yuǎn)程控制崗位技能：包括現(xiàn)場操作報(bào)表的制作、記錄，現(xiàn)場控制臺儀表與微機(jī)通訊，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及過程監(jiān)控等。
03 技術(shù)特點(diǎn)：軟硬結(jié)合，突出能力培養(yǎng)
TW-SX212裝置的技術(shù)特點(diǎn)可概括為“軟硬結(jié)合，突出能力”。
硬件方面，裝置配備了不銹鋼臥式離心泵、渦輪流量傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、不銹鋼夾套加熱鍋爐、有機(jī)玻璃上中下水箱、不銹鋼儲水箱、列管換熱器等工業(yè)級設(shè)備。
檢測系統(tǒng)包括插入式液位計(jì)、壓力傳感器、溫度檢測點(diǎn)、壓力檢測點(diǎn)、液位檢測點(diǎn)和流量檢測點(diǎn)，構(gòu)成了完整的檢測與控制閉環(huán)系統(tǒng)。
軟件方面，裝置配備了RS485/232通訊轉(zhuǎn)換器和MCGS工業(yè)組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的自動(dòng)化設(shè)備開發(fā)技術(shù)路徑。
學(xué)生通過計(jì)算機(jī)可進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、流程組態(tài)的上傳下載，體驗(yàn)從指令下發(fā)到數(shù)據(jù)反饋的完整控制閉環(huán)。
這種“虛擬指令-實(shí)物執(zhí)行-數(shù)據(jù)反饋”的閉環(huán)，幫助學(xué)生建立起“參數(shù)設(shè)定→設(shè)備響應(yīng)→生產(chǎn)結(jié)果”的完整認(rèn)知鏈條。
04 教學(xué)成效：提升職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)綜合能力
經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，TW-SX212實(shí)訓(xùn)裝置顯著提升了學(xué)生的職業(yè)技能和綜合素質(zhì)。
首先，裝置的開源性設(shè)計(jì)使學(xué)生能夠觀察、自己動(dòng)手參與操作、自行編程進(jìn)行驗(yàn)證、根據(jù)記錄的實(shí)時(shí)曲線進(jìn)行理論分析，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
其次，通過模擬工業(yè)環(huán)境，學(xué)生在訓(xùn)練中提前熟悉車間操作界面，上崗后能快速上手。
這種“學(xué)-練-考-實(shí)戰(zhàn)模擬”的閉環(huán)，不僅提升了學(xué)生的操作熟練度，更培養(yǎng)了其“按規(guī)范操作、遇問題應(yīng)變”的職業(yè)素養(yǎng)。
最后，裝置支持的遠(yuǎn)程監(jiān)控、流程組態(tài)上傳下載等功能，讓學(xué)生掌握了現(xiàn)代化工企業(yè)所需的遠(yuǎn)程控制技能，拓寬了就業(yè)面。
正如參與實(shí)訓(xùn)的學(xué)生所言：“以前學(xué)設(shè)備是‘看演示’，現(xiàn)在是‘造設(shè)備’，每個(gè)傳感器位置都刻上了我們的思考，那種成就感是無法比擬的”。
在一次實(shí)訓(xùn)課上，我注意到學(xué)生們在TW-SX212裝置前展開了激烈討論——原來他們在嘗試用不同的PID參數(shù)整定方法優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)。經(jīng)過多次試驗(yàn)，最終找到了最佳參數(shù)組合，那一刻他們臉上的成就感，正是實(shí)訓(xùn)教學(xué)價(jià)值的最好證明。
這種面向真實(shí)工作任務(wù)的實(shí)踐體驗(yàn)，不僅鞏固了學(xué)生的理論知識，更培養(yǎng)了他們的工程思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這正是我們職業(yè)教育的核心目標(biāo)。
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