《電梯電氣故障診斷與處理》實訓教學探索

一、概述
《電梯電氣故障診斷與處理》是我院電梯工程技術專業的一門核心課程，要求學生掌握常見電氣故障的分析與排除方法，機械故障與電氣故障的綜合分析與處理方法等。
隨著電梯產業的發展和電梯行業對一線技能人才的需求以及電梯安裝、維修、調試的職業崗位對知識結構、能力結構、素質結構的要求，結合《電梯安裝工》、《電梯維修工》職業資格證書標準和電梯特種作業上崗證考證要求。突出能力標準和職業技術標準，強化專業與職業的對接，與企業共同開發課程內容，把職業標準“應知”、“應會”的內容有機地納入課程教學。制定新的課程標準和增加新的實訓項目，以真實項目為載體，實現“教學、生產(維修)、技術改良”一體化教學。為學生在頂崗實習之前考取電梯特種作業上崗證和頂崗實習結束后考取電梯安裝工、電梯維修工的中高級等級證書打下良好的基礎，為企業積極培養生產一線技能型人才，為學生今后職業生涯的發展打下扎實的基礎。
二、課程現狀分析與改革思路
由于之前我院只有現有透明實物電梯模型(PLC控制)的實訓設備，受原有設備的限制，只能開設一些PLC控制的門聯鎖控制電路、安全電路、開關門電路、主電路、內外召喚電路、樓層顯示電路維修的常規實訓項目。根據對往屆畢業生和、用人單位的跟蹤調查和電梯維修保養崗位以及電梯維修工職業標準的要求。對《電梯電氣故障診斷與處理》的課程標準做了修訂，新增加了門機自學習、井道自學習、電機特性參數設置于自動調諧、電梯相關規格參數設置實訓、綜合故障檢修教學內容。
從職業崗位的需要或產品生產所需的知識與技能出發，采用項目導向，任務驅動式教學，使學生更加直觀清楚的認識到具體職業崗位所需的知識與技能，激發學生學習的內在積極性，增強學生對專業技能的認知能力。改變過去以傳授知識為主轉到現在的以能力培養為主上來;從過去按照學科建立課程結構和教學內容體系，轉到基于企業工作過程和典型案例建立課程結構和教學內容體系上來。擺脫學科教育束縛，強調理論和實踐緊密結合，積極探索高技能人才的培養規律;從死記硬背和技術操練轉到注重培養創新精神和實踐能力上來。
三、實訓項目設計
按照“通用、實際、實用、實踐”的原則改革教學體系，以“應用”為主旨和特征。以企業崗位培訓內容為藍本，結合電梯安裝工、維修工國家標準、電梯特種作業考考證要求。
按照電梯控制技術的發展過程將課程設置了以下的教學模塊:
模塊一:安全知識與電梯控制基本原理。
前面的先修課程已經學過了電梯控制基本原理，但是對整梯控制電路分析和電梯的工作過程還不熟悉，導致在后續的故障分析中出現故障的定位不準的現象。是目前電梯已采用微機控制系統，傳統的繼電器控制系統已退出了歷史的舞臺。而現有教材和教學內容基本上是不涉及繼電器控制系統整體電路的分析，只講解了各部電路的工作原理和作用，但是不管是PLC控制系統還是微機控制系統，它們的控制邏輯還是從繼電器控制系統逐漸進化而來的。而且這一方面基礎知識卻是學生的薄弱環節，需加以強化訓練。
根據以上分析和電梯控制技術的發展歷程，找三份典型的電梯電路圖，分別是繼電器控制系統、PLC控制系統、微機控制的電路圖給學生進行分析。采取圖上作業的方法，讓學生熟練掌握電梯控制技術的工作原理和故障的分析方法。重點讓學生掌握電梯工作過程，即電梯是經過選層(外呼或內呼)、自動定向、關門、啟動、運行、換速、平層、開門的循環運行過程。同時也對一些電氣元件在不同系統的故障現象進行分析，例如樓層位置感應器損壞在繼電器控制系統的故障表現是不管電梯是上行還是下行，在故障樓層不停梯、不顯示該樓層信息;在PLC控制系統中一般是采用兩個樓層位置感應器，一個是計算電梯上行的樓層信息，一個是計算電梯下行的樓層信息。如果是計算電梯上行樓層位置感應器損壞，則電梯的故障現象是電梯只停底層和頂層，不停中間樓層，在電梯下行時才會停中間樓層;在微機控制系統中，由于采用了編碼器和光電感應開關來計算樓層信息，在新安裝電梯當中如果樓層光電感應開關損壞則電梯在進行井道子學習的時候會出現不能完成井道自學習，在舊梯中則是電梯出現平層不準確。通過實訓來提高學生電路分析和故障判讀的能力。
安全知識方面的教育則采取校企合作企業提供的安全教育視頻，該視頻涵蓋了電梯貨物進場卸貨、電梯安裝、維修過程以及工作前的安全評估等環節，才不采用企業安全監督管理人員現場拍攝的員工違反安全條例的工作現場和員工受傷后的個人反思。通過觀看視頻讓學生對電梯安全事故發生的過程和產生的原因以及后果有了直觀的認識，并找出視頻當中所有的安全隱患并進行討論。
模塊二:安全回路故障維修。
安全回路時刻檢測電梯機械、電器部件及運行程序的工作狀況，發現故障隱患，及時采取積極有效的措施，保障人身安全。電梯在啟動運行之前必須確保安全電路是正常工作，沒有起保護作用。
實訓教學內容是讓學生掌握各個安全部件出現故障的現象以及檢修的方法。不管是什么控制系統的電梯，這一部分的電路和故障現象基本上都是一樣的，所以安全回路的實訓教學是在PLC控制的模擬電梯實訓裝置上進行。對于一些不能模擬的典型故障則同案例來講解，例如有一部使用了兩三年電梯在運行到一樓的時候時常出現電梯停頓或電梯困人的現象，按照正常分析有可能是因為一樓的廳門安裝位置有偏差或是門刀碰到廳門門滑輪，導致廳門的聯鎖開關斷開停梯或者停頓。但是通過開慢車檢修，發現門刀和廳門的尺寸符合要求。由于轎廂是停在一樓，懷疑是下端站保護接觸不良，于是進入井道檢查，發現是隨行電纜太長。在運行到底層的時候，有時會碰到限位開關和極限開關導致電梯出現故障，通過分析是因為安裝人員在安裝隨行電纜時預留的長度超出規定和隨行電纜比較重出現拉伸導致。
模塊三:門聯鎖回路與門機控制電路、內外呼電路。
為保證電梯的運行安全，在每扇廳門及轎門上都裝有門電氣聯鎖開關。只有全部門電氣聯鎖開關在接通的狀態下，控制柜的門鎖繼電器方能吸合，電梯才能啟動運行。開關門電路是電梯在滿足開關門(在平層位置并沒有超載)條件時，根據主控電路發出的指令才打開或關閉電梯的廳轎門。
門聯鎖回路和門機控制電路、內外呼電路雖然電路組成比較簡單，卻是電梯故障的多發部分。主要是使用不當和使用頻率過高造成，例如出現關門不到位的現象是因為廳門地坎有異物、在使用過程中撞擊廳門導致門變形導致關門不到位，以及觸點氧化出現接觸不良等現象。此類故障可以通過觀察門聯鎖繼電器是否動作或是主板的門聯鎖信號輸入端子是否有信號輸入來判斷是否門聯鎖故障。門機電路故障是轎廂的經常運動導致出現接觸不良而出現不能開關門，內外呼電路只要是相關按鈕的使用頻率過高導致接觸不良而引起。
在這一部分電路的實訓教學當中，要求學生掌握正確檢修方法和技巧來檢修。主要是要求熟練掌握觀察法和替換法來快速判斷電梯故障的位置和元器件。如采用觀察門聯鎖繼電器是否動作、主板上的開關門到位指示燈狀態來判斷門聯鎖回路是否出現故障。
模塊四:電梯調試與用戶參數設置模塊。
電梯功能參數設置與調試是電梯調試和維修崗位必須掌握的技能，主要是新梯在調試時能夠按照調試的步驟和要求去設置電梯各項參數和客戶的要求設置電梯的超載重量、可以?？磕切菍拥?。在調試方面主要開設電機參數總調諧、井道信息自學習、門機調試等實訓內容。參數設置主要開設如何根據客戶要求調整超載的報警載荷、?？磕切菍蛹爸靼迥承┒俗映霈F故障時如何更改信號端子的編號等。這些參數如設置錯誤則電梯是不能夠正常運行。
在調試當中容易出現的問題，通過舉例說明，例如電梯在井道信息自學習時，運行了一段時間，未到達頂層，中間停了下來。經檢查沒有人操作電梯，電源回路正常，安全回路正常，通信正常，有可能是什么問題造成的?通過分析這個問題有可能是運行監測時間設置錯誤，超過設定時間，有可能機械安裝位置不對，在運行過程當中導致樓層計算錯誤，信號采集的相關器件安裝錯誤，運行速度和檢修速度設置錯誤都有可能導致在井道自學習的過程當中出現中間停梯的現象。采取合作企業的培訓標準和現場的案例讓學生進行實訓和分析，通過這些內容的訓練讓學生掌握調試的方法和步驟、技巧。
模塊五:典型操作步驟模塊
針對在電梯維修工、電梯特種作業操作證的培訓和考核要求內容，電梯行業、電梯調試和維修人員的崗位技能需求。要求維保人員必須掌握轎廂內困人盤車的安全操作方法、進出轎頂和轎頂檢修操作的安全操作規程、進入底坑的步驟。
這些內容的教學當中要求學生牢記操作規程和步驟，在這三個環節當中如果操作不當，則很容易出現維修保養人員和乘客受傷。要求學生牢記以下幾要點:1．在底坑檢修時先按下底坑急停開關，確保電梯停止運行才能夠進入井道;2．進出轎頂和轎頂檢修操作時，打開廳門確認轎廂位置時要注意廳門打開的寬度不能太大(約100－200mm)，確保轎頂跟廳門地坎平行，在進入轎頂前按下急停再把轎頂檢修開關打到維修狀態，檢修運行之前確保身體任何部位不能超出防護欄的位置以及沒有碰到轎頂的旋轉部件;3．機房盤車前先關閉控制柜主電源，確認轎廂位置、把轎廂盤到距離平層位置300mm以內，才能夠打開廳門確認轎廂位置符合要求，才能夠把被困乘客救出來。
模塊六:故障綜合檢修模塊
現有很多電梯都是微機控制，有時故障比較復雜，軟硬件故障交叉在一起。所以在檢修電梯時應該堅持先簡單后困難、先外部后內部、結合電梯平時運行的表現和故障現象以及故障代碼、控制柜中的主要元器件的動作與否、主板信號指示燈狀態進行綜合分析，確定檢修步驟和方法。
通過在電梯模擬器上設置硬件故障和修改主板參數模擬軟件故障，讓學生根據電路圖、維修手冊、主板使用說明書等技術文件來進行電梯檢修。在實訓的過程當中要求學生講解檢修思路、確定故障部位的方法和操作步驟，在檢修之前應該進行哪些準備工作，如何做好安全防護措施等。
四、結束語
在電梯電氣故障檢修實訓教學項目設置和教學當中遵循培養學生實際技能、縮小課堂學習和實際工作需求的距離、提高學生對工作崗位適應能力、由易到難、從簡單到復雜的原則。實現“教學、生產(維修)、技術改良”一體化教學。最終達到提高學生的動手能力、解決實際問題能力以及創新能力的培養，使他們學習興趣高漲，練就了過硬的實踐技能與綜合運用能力。 


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