本发明涉及考核系统领域,尤其涉及一种电气柜教学用考核系统。
背景技术:
1、电气柜教学是电气工程、自动化控制等相关专业中极为重要的实践教学环节。它旨在通过模拟真实的工业环境,使学生掌握电气设备的安装、调试、运行及维护等技能。电气柜内集成了多种电气元件,如接触器、继电器、变频器、plc等,这些元件的协同工作实现了对电机、照明等负载的控制。通过电气柜教学,学生可以深入理解电气控制原理,提升解决实际问题的能力。
2、现有电气柜教学用考核系统多采用分散的、独立的实训设备组合,如电力电子考核设备、plc控制设备等,这些设备之间缺乏统一的接口标准和集成度,导致教学实训过程中存在以下问题:
3、设备兼容性差:不同厂家、不同型号的设备之间难以无缝连接,影响实训效率。
4、占地面积大:多个设备组合使用,需要较大的实训空间,不利于在有限环境下进行高效教学。
5、考核流程复杂:考核前需准备多套设备,并逐一进行调试,考核准备时间长,且容易出现故障。
6、缺乏综合性考核:现有系统多侧重于单一技能的考核,难以全面评估学生的综合能力。
7、为解决上述问题,本申请中提出一种电气柜教学用考核系统。
技术实现思路
1、(一)发明目的
2、为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种电气柜教学用考核系统,本发明本电气柜教学用综合考核系统通过集成化的设计,提高了设备兼容性与集成度,有效解决了现有技术中设备分散、占地面积大、考核流程复杂的问题。
3、(二)技术方案
4、为解决上述问题,本发明提供了一种电气柜教学用考核系统,包括:
5、主控模块,通过总线实现数据通信与指令下发;
6、主控模块连接有考核评估模块、触摸屏操作模块、安全保护模块、故障模拟与诊断模块、电气元件模块、电气元件模块和plc控制模块;
7、电气元件模块,用于模拟真实工业环境;
8、plc控制模块,与电气元件模块、触摸屏操作模块、数据采集与监控模块、故障模拟与诊断模块连接,用于数据传输;
9、触摸屏操作模块,通过通信接口与主控模块、plc控制模块连接,用于人机交互与指令下发;
10、安全保护模块,通过传感器、断路器设备监测电气元件模块的状态,并将监测信号发送至主控模块进行处理与主控模块和电气元件模块;
11、数据采集与监控模块,与主控模块连接和电气元件模块连接,通过传感器、数据采集卡设备采集电气元件模块的运行数据,并通过通信接口发送至主控模块进行实时监控与记录;
12、故障模拟与诊断模块,与主控模块和电气元件模块连接,通过控制开关、模拟故障发生器设备模拟电气故障,并通过通信接口将故障信息发送至主控模块进行处理;
13、考核评估模块,与主控模块、数据采集与监控模块连接,通过接收主控模块发送的考核任务与评分标准,以及数据采集与监控模块发送的实时数据,进行自动评分并生成考核报告
14、优选的,主控模块包括中央处理器、存储器、通信接口、电源。
15、优选的,电气元件模块包括接触器、继电器、变频器、断路器和传感器电气元件。
16、优选的,plc控制模块包括plc主机、扩展模块、输入输出接口和通信接口。
17、优选的,触摸屏操作模块包括触摸屏显示器、触摸屏控制器、通信接口。
18、优选的,安全保护模块包括短路保护器、过载保护器、漏电保护器、传感器。
19、优选的,数据采集与监控模块包括数据采集卡、传感器、数据采集软件、通信接口。
20、优选的,故障模拟与诊断模块包括控制开关、模拟故障发生器、故障诊断软件。
21、优选的,考核评估模块包括考核评分标准数据库、评分算法软件、考核报告生成软件。
22、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
23、提升教学效率与效果:
24、通过集成化的设计,将多个电气教学元素整合到一个系统中,减少了教学准备时间,提高了教学效率。
25、系统提供全面的电气控制实训环境,使学生能够在模拟真实工业场景中进行学习,加深对电气控制原理的理解,提升实践操作能力。
26、增强教学灵活性:系统支持多种实训任务的设定,可以根据教学需求灵活调整实训内容,满足不同层次、不同专业方向学生的学习需求。
27、触摸屏操作模块提供直观的人机交互界面,学生可以方便地进行操作与控制,提升学习兴趣和参与度。
28、提高设备利用率与兼容性:采用模块化设计,各模块之间具有良好的兼容性和可扩展性,便于设备的维护与升级。
29、系统支持多种电气元件和设备的接入,提高了设备的利用率,避免了因设备不兼容而导致的资源浪费。
30、强化安全保护措施:系统内置安全保护模块,实时监测电气元件的运行状态,一旦发现异常立即切断电源并报警,确保实训过程的安全性。
31、故障模拟与诊断模块可以在不损坏实际设备的情况下模拟电气故障,训练学生的故障诊断与排除能力,降低实训风险。
32、实现智能化考核评估:考核评估模块根据学生操作结果及数据采集模块的数据,自动评分并生成考核报告,实现了考核过程的智能化和客观化。
33、考核报告全面评估学生的技能水平,为教师提供了科学、准确的教学反馈,有助于调整教学策略和优化教学效果。
34、促进教学资源的共享与利用:系统支持网络通信功能,可以实现教学资源的远程共享与利用,为师生提供更加便捷的学习和交流平台。
35、通过与其他教学系统的集成与互联,可以进一步拓展教学资源的边界,提升整体教学质量和水平。
1.一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,主控模块包括中央处理器、存储器、通信接口、电源。
3.根据权利要求2所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,电气元件模块包括接触器、继电器、变频器、断路器和传感器电气元件。
4.根据权利要求3所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,plc控制模块包括plc主机、扩展模块、输入输出接口和通信接口。
5.根据权利要求4所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,触摸屏操作模块包括触摸屏显示器、触摸屏控制器、通信接口。
6.根据权利要求5所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,安全保护模块包括短路保护器、过载保护器、漏电保护器、传感器。
7.根据权利要求6所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,数据采集与监控模块包括数据采集卡、传感器、数据采集软件、通信接口。
8.根据权利要求7所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,故障模拟与诊断模块包括控制开关、模拟故障发生器、故障诊断软件。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种电气柜教学用考核系统,其特征在于,考核评估模块包括考核评分标准数据库、评分算法软件、考核报告生成软件。