面向卓越工程师培养的PLC-DCS实训平台研究.pdf

在当今技术迅速发展的时代背景下，工控行业的“工业4.0”概念强调高度集成化、智能化和综合化的工业控制系统。这样的趋势对工科院校和工程师的培养提出了更高的要求。为了适应市场和社会对技术人才的需求，工科院校需要对自动化专业等核心实践课程的教学方法进行改革。这正是本篇研究报告的主要动机。 研究的核心是开发一种面向卓越工程师培养的PLC-DCS实训平台。PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是自动化控制领域的一种主要技术，而DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统，广泛应用于工业过程控制。结合这两项技术，研究者提出了创建一种新型的实践教学平台，它结合了传统的PLC实训平台和DCS实训平台，并融入了网络控制系统（NCS）的概念，以满足“工业4.0”时代对高度集成化自动化系统的要求。 文章提到的“工业4.0”是指第四次工业革命，它强调通过物联网、大数据分析、云计算等技术实现制造过程的智能化、定制化和高效率。这样的革命对工程师的能力提出了新的挑战，不仅需要他们掌握核心的工程知识，还需要具备创新设计和系统集成的能力。因此，传统的以单一学科实训装置为主的实训平台已不能完全满足现代自动化专业人才的培养需求。 现有的国内PLC实训平台，例如浙江天煌科技的THSM系列、上海华大的HD2系列，虽能完成基本的PLC教学任务，但它们往往过于基础，缺乏对设计性实验或创造性实验的支持，且系统模块的可移植性和灵活性较差。国外的实训装置和设备虽然功能性强大，但其功能性和实用性还需要进一步的验证。因此，当前形势下改进和开发新的实训平台是必然趋势。 研究者提出了通过整合现有PLC实训平台和DCS实训平台的功能来满足现代工业控制系统的基本构架。这样的实训平台需要最大限度地模拟真实工业现场的控制系统，为学生提供更加接近实际工作环境的教学体验。这种实训平台的开发不仅要求将PLC和DCS的核心技术有机结合起来，还要求提供更丰富的实验和实训内容，包括设计性实验和创造性实验，以及满足系统核心模块的可移植性要求。 本研究的一个重要项目来源是河南省教育技术装备和实践教育研究项目“PLC-DCS实训平台的创新设计”，这表明了该项目的创新性和研究价值。研究团队成员包括郑州大学西亚斯国际学院的讲师和副教授，他们在过程控制与系统集成、自动控制原理与应用、电子技术与应用等领域都有深入的研究。这些研究背景为PLC-DCS实训平台的开发提供了坚实的理论基础和技术支持。 综合以上信息，可以得出以下几点知识点： 1. 卓越工程师培养的目标要求工科院校加强理论与实践教学方法的改革，以满足“工业4.0”时代对集成化、智能化、综合化工业控制系统的需求。 2. 现有的国内PLC实训平台虽稳定安全，但实验内容偏基础，缺乏对设计性、创造性实验的支持，不满足新形势下的实践教学需求。国外实训装置的功能性和实用性需要进一步考证。 3. PLC-DCS实训平台的研究是为了整合传统PLC实训和DCS实训平台的功能，开发满足“工业4.0”时代高度集成化工业控制系统需求的新型实践教学平台。 4. 研究团队由具有过程控制、自动控制和电子技术研究方向背景的教育工作者组成，为实训平台的开发提供了理论基础和技术支持。 5. 该研究项目符合河南省教育技术装备和实践教育研究项目的资助，进一步证明了其创新性和应用价值。