職業(yè)院校技能競賽在加強(qiáng)學(xué)生技能培訓(xùn)、深化實踐教學(xué)改革、改變教師教學(xué)理念、建立實踐教學(xué)體系、科學(xué)制定實踐教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和評價體系方面發(fā)揮著重要作用。2008年10月，河北省化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院舉辦了中央控制杯全國化工儀器維修工人職業(yè)技能競賽。除理論評價外，還設(shè)有檢測儀器、控制儀器安裝、參數(shù)設(shè)置和驗證四個技能操作項目；DCS控制系統(tǒng)的模擬和組態(tài)；過程控制系統(tǒng)的運行和參數(shù)整理；大面積涵蓋生產(chǎn)過程自動化技術(shù)的專業(yè)操作技能。其中，項目氣動薄膜調(diào)節(jié)閥組裝與電氣閥定位器聯(lián)合校準(zhǔn)為單個項目，要求參賽者在90歲min內(nèi)完成。
   1 氣動薄膜控制閥評估內(nèi)容
   1.1 設(shè)備組成及其原理
   氣動薄膜控制閥的組裝和驗證設(shè)備如圖1所示。

   該系統(tǒng)主要由氣動膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、電氣閥定位器和操作員組成。其中，四川儀器十一廠生產(chǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)HA2R，其工作壓力范圍為80~240kPa，壓力信號從下膜蓋進(jìn)入，為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；控制機(jī)構(gòu)的型號是HTS，直通單座正裝閥，直線流量特性，額定行程25mm；川儀十一廠也使用電氣閥定位器HEP-15；操作器為百特工控的DFQ566F，控制器在實際過程控制系統(tǒng)中的角色可以產(chǎn)生4~20mA，0～10mA以及1～5V通過面板上的加減按鈕選擇和調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號，以控制控制閥的開度。系統(tǒng)工作原理如圖2所示。u控制信號，x推桿行程，y為閥門開度。

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   1.2 項目評估內(nèi)容
   氣動薄膜控制閥的評估內(nèi)容分為五部分：氣動薄膜控制閥的組裝、控制閥與電氣閥定位器的連接、電路氣路連接、控制閥與閥定位器的調(diào)整、設(shè)備復(fù)位和文明競爭。選手工具選擇正確，操作規(guī)范正確，各設(shè)備安裝順序正確，設(shè)備組裝方法和位置正確，連接牢固，無泄漏，調(diào)整方法正確，驗證結(jié)果滿足精度要求，數(shù)據(jù)處理方法正確，設(shè)備復(fù)位可在所需時間內(nèi)完成，即拆卸恢復(fù)到比賽開始時的狀態(tài)。此外，玩家在比賽過程中必須嚴(yán)格遵守考場的紀(jì)律和文明操作。
   2 氣動薄膜控制閥校準(zhǔn)系統(tǒng)組裝
   2.1 控制閥組裝
   氣動膜控制閥的組裝從閥芯開始，然后安裝閥蓋。閥蓋的6個螺母應(yīng)均勻擰緊，以確保閥門的密封性；在比賽過程中，為了方便操作，安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架，然后安裝膜頭內(nèi)部件和膜蓋。執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架安裝的關(guān)鍵是牢固。否則，在使用過程中會有危險；膜蓋的安裝是裝配過程中最耗時的環(huán)節(jié)，但必須有序、均勻地擰緊膜蓋螺釘，防止泄漏。
   2.2 推桿行程驗證
   執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組裝完成后，由于膜頭內(nèi)部重新組裝，需要對推桿行程進(jìn)行驗證。驗證的目的有兩個：一是確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠正常工作，走足夠的整個行程；二是確保壓力信號在壓力范圍下限值時，閥門完全關(guān)閉。檢查時，首先將信號下限的壓力值（80kPa），使推桿稍稍向上移動，然后將壓力增大再減小至下限值，此時，通過開縫螺絲連接推桿和閥桿，安裝百分表并調(diào)零，固定指針，使其指向行程標(biāo)尺的零位。
   2.安裝3 定位器
   定位器的安裝直接影響控制閥與定位器的聯(lián)合校準(zhǔn)。如果安裝不到位，檢查將變得非常困難。定位器應(yīng)預(yù)先固定在執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架上，并保持垂直；插銷件應(yīng)安裝在指針塊的螺孔中，而不是開封螺釘?shù)穆菘字校辉谀ゎ^上施加一半信號范圍的壓力值（160kPa），指針指向行程中間(12.5mm），此時，定位器反饋桿的安裝水平為90°夾角。若不能安裝水平，則重新調(diào)整定位器的上下位置，直至安裝平整。
   3 氣動薄膜控制閥校準(zhǔn)
   氣動薄膜控制閥與定位器的連接是技能競賽的難點。它不僅要求玩家具備優(yōu)秀的技能，而且具有豐富的理論知識、實踐經(jīng)驗和良好的心理素質(zhì)。傳統(tǒng)的驗證方法是在反饋桿安裝水平的前提下，通過操作器向系統(tǒng)施加4mA電流信號，調(diào)整定位器的使控制閥剛剛打開；然后向系統(tǒng)施加20個mA電流信號，調(diào)整定位器的行程旋鈕，打開控制閥，指針指向25mm。由于零點和行程相互影響，需要反復(fù)調(diào)整。該方法應(yīng)達(dá)到檢驗精度，使0%、25%、50%、75%和100%的5點在所需誤差范圍內(nèi)±1%以內(nèi)，至少要反復(fù)調(diào)整4~5次。如果反饋桿沒有安裝水平，很難長時間滿足精度要求。
   通過訓(xùn)練和探索，總結(jié)出更快、更方便的驗證方法，更有效地解決了比賽中遇到的問題。在反饋桿安裝水平的前提下，首先通過操作員向系統(tǒng)施加12mA(50%)電流信號，調(diào)整定位器的調(diào)零旋鈕，使指針指向行程標(biāo)尺的中間位置，即12.5mm。然后分別向系統(tǒng)施加420mA電流信號，驗證零點和范圍，如果兩點略高或略低，偏差小，只需逆時針或順時針微調(diào)零旋鈕；如果零點與范圍偏差方向相反，偏差大小相等，則調(diào)整零旋鈕保持不變，調(diào)整范圍旋鈕；如果兩點方向偏差較大或兩點偏差方向相反，但偏差大小差較大，則反饋桿無安裝水平，無需浪費時間驗證，重新安裝反饋桿進(jìn)行驗證。
   4 結(jié)束語
   通過氣動薄膜控制閥組裝驗證的籌備和參與化學(xué)儀器維技能競賽，掌握了氣動膜控制閥組裝的技能和技能，提出了氣動膜控制閥和閥定位器驗證的新方法，大大提高了驗證速度，降低了驗證難度。參賽者使用這種方法組裝和驗證控制閥，并贏得了項目的前兩名?；诨瘜W(xué)儀器維修工人專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技能競賽指導(dǎo)了高職院校自動控制專業(yè)教學(xué)改革的發(fā)展方向，促進(jìn)了工程與人才培訓(xùn)模式相結(jié)合的改革創(chuàng)新，促進(jìn)了技術(shù)人才隊伍的整體發(fā)展和建設(shè)。