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汽车电气设备范文1
我国汽车行业标准《汽车电气设备基本技术条件》QC/T413-2002对汽车电气设备产品的防尘试验进行了规定，具体推荐采用的防护等级为IP5X。IP5X的含义是不能完全防止尘埃的进入，但进入的尘埃量不能影响设备的正常运行，不能影响安全。
用基本原理如图1的所示的设备做试验，在一适当密封的试验箱内盛有呈悬浮状的滑石粉，滑石粉应能通过筛丝间名义宽度为75um、筛丝名义直径为50um的金属方孔筛。滑石粉的用量按照每立方米试验箱内体积为2kg，使用次数应不超过20次。根据样品正常工作时，样品内部压力是否与周围大气压相同，将产品的外壳分为两种类型。第一类外壳：设备正常工作周期内壳内的气压低于周围大气压力。对于这一类外壳的产品，被试样品放在试验箱内，壳内压力用真空泵保持低于大气压。第二类外壳：外壳内气压与周围大气压力相同。对于这一类产品，被试样品按正常工作位置放入试验箱内，但不与真空泵相连接。
2、日本汽车电气设备防尘试验标准要求
日系汽车标准基本采用JISD0207的测试方法。试验分为浮尘试验（F）和循环试验（C）两类。试验用尘统一采用符合JISZ8901标准的8类或6类规格。试验箱内空气的温度为20℃±15℃，相对湿度为45-85%。试验箱内粉尘浓度需要按照JISZ8813进行测定。F类为浮尘试验（采用图2中左边的设备），其工作原理是利用空气压或者风扇等搅拌粉尘一定时间，使粉尘在试验箱内均匀分布，让后按规定的时间停止。如此重复进行。C类为循环试验（采用图2中右边的设备），其工作原理是让规定浓度的粉尘按一定的流速在试验箱内循环。F类试验分为三个小类。F1类，粉尘浓度为60g/m3，试验箱有效容积至少为为0.7m3。主要适用于车灯等车外零部件。F2类，粉尘浓度为3g/m3，试验箱有效容积至少为为0.5m3。主要适用于开关、雨刮等车外零部件。F3类，粉尘浓度为0.1g/m3，试验箱有效容积不作规定。主要适用于门锁、雨刮电机和测量仪表等零部件。C类试验细分为两个小类。C1试验采用粉尘浓度为5g/m3,气流流速约为5m/s，试验箱有效容积不作规定。主要适用于车外机械零部件。C1试验采用粉尘浓度为0.1g/m3,气流流速约为10m/s，试验箱有效容积不作规定。主要适用于车外其他电气零部件。
3、两国汽车电气设备防尘试验标准主要差异
通过上文的分析，两国汽车电气设备防尘试验标准主要差异总结如下。
4、结论
汽车电气设备范文2
关键词：汽车；电气设备故障；故障原因；检测方法
1汽车电路特征
汽车的电气系统其实包括很多小的部分：蓄电池、发电机、充电控制系统、启动控制系统、点火控制系统、仪表显示系统、照明控制系统、空调及汽车音响系统等。其中不乏有很多保证汽车正常使用的重要系统，如果使用不当或者日常维护工作做得不是很到位的话，就容易直接导致汽车电气设备发生故障，严重的话甚至可能会直接威胁到汽车的正常使用寿命，导致电气火灾的发生[1]。汽车电气设备的基本电路结构具有以下几个特点：
1.1低压
目前用于汽车制动专用交流电气控制体系的额定交流工作电压主要两种类型大致有12V和24V两种。其中12V电源主要使用在汽油车当中，而柴油机电路部分主要采用24V高压直流电源。
1.2直流
由于目前现代直流电动汽车中的起步同时发动机主要上都是靠直流机的电力起动来与直流起动机内部同步进行起动的,起步同时发动机由直流电力起动蓄电池内部进行供电，而向直流电力起动蓄电池内部进行充电又必须用一个大的直流电源。所以目前用于汽车电力驱动器的电力系统体系为直流高压供电电力系统。
1.3单线搭铁连接
汽车的单线搭铁连接是其与其它电路结构不同的特性之一，采用导线直接将负极与车身底盘直连，采用这种连线方式可以有效地减少线路复杂性。
1.4线路并联连接
汽车电气设备的线路连接除了单线搭铁的特点外，其还采取并联的方式，通过并联的方式将汽车上的电源以及各个用电设备进行连接，这样的好处是即使其中一个部分发生故障也不会影响到别的系统的正常使用[2]。为了更加方便地接通、断过蓄电源与其他用电相关设备之间进行联系，蓄电池管的正极先要连接至电动钥匙解锁开关，由电动钥匙解锁开关向电源总保险丝盒一端供电，然后再通过这两个保险丝盒对其它的用电保护设备进行供电。
2汽车电气设备故障原因分析
在日常使用过程中，常见的导致汽车车用电器设备产生故障的原因有两种，分别是线路故障和设备故障，具体分析如下：
2.1电气设备故障
电气设备故障着重关注的是设备本身失去功能的故障，常见的电气设备故障有：设备烧毁、电子器件老化、短路、性能降低以及击穿等等[3]。针对这类故障一般多采用换件的方式进行维修，因此成本较大，在汽车使用过程中应着重注意此类故障，避免汽车由线路出线的小故障发展成为电气设备的直接故障，造成更大的损失。
2.2线路故障
线路故障一般是指汽车线路发生短路、断路以及接触不良等现象。线路短路有可能会引起汽车自燃，是线路故障中最危险的情形，因此需要格外关注。在对车辆进行检测时，应该仔细检查各处线路是否有缠绕、乱搭等现象存在，避免长时间后出现线路短路情形。线路接触不良一般是由于插线不牢导致的，这种故障多导致电气设备的使用时好时坏，因此针对线路接头也应该认真检查。
3汽车电气设备故障的影响因素分析
3.1温度和湿度的影响
汽车的电气设备最害怕的就是老化，温度和湿度因素都会加快电气设备的老化过程。其中，温度主要影响的是电子，过热将会导致电气设备自身的电气特性、线路的绝缘特性等都发生不同程度的劣化；而湿度是通过水分子中的无机盐对电气设备进行腐蚀从而导致的电气设备老化，长时间的腐蚀将会造成设备绝缘性能降低、接触不好等诸多问题，从而影响汽车电气设备的正常使用。
3.2电压的波动的影响
电压波动的影响主要指的是非瞬变性的过电压波动影响，汽车设备长时间处于超出额定工作电压的电压下工作将会导致设备彻底损坏，导致这一故障出现的原因一般是发电机调节器故障，从而使发电机的电压处于不正常值。这种故障多发生在以下两种情形下：（1）汽车刚刚发动点火时。电机内的绕组和蓄电池之间的电磁通路在瞬间被自动切断，从而可以使驱动电机在感应磁场驱动绕道机组内产生感应负向峰电压，按电磁指数运动规则进行变化，其反向峰电压可达100-50V。由于不含蓄离子电池，脉冲极易振动造成整个电子单元部件的严重破坏。（2）在一些切换动作过程中，如电子喇叭、各类驱动电机和电子磁离器等，在这些切换动作过程中将可能产生高频峰值振荡，其高频峰值振荡可能会达到200V以上，但振荡持续时间不可能超过300V（约200Pa），对一些具有高速调频驱动响应的电子控制驱动系统，如汽车电机驱动控制器和汽油机的喷射控制系统，常会因此引起错误的切换动作[4]。
3.3汽车各个电气设备间的相互干扰的影响
在一辆汽车正常运行期间，电气装置经常会以电磁辐射的方式相互产生侵扰，无论由于任何原因由其激发的信号都会以高频电磁波等各种方式向其他汽车电子系统活动发射，从而对其它汽车电子系统活动造成较大电磁干扰，一旦其屏蔽措施受损，也极有可能会导致系统工作异常。
4汽车电气系统故障常用诊断方法和应用
4.1通过视觉直现进行诊断
汽车的电气设备发生严重故障时，一般还会伴随着其它的现象产生，如着火、发臭等等。这些现象可以通过我们的视觉、听觉或嗅觉的直观反应而检测到，因此可以采取直观诊断法对汽车电气设备进行检测。
4.2对各个部件进行逐个检测
汽车上的许多车用电器设备间的连线都比较简单，一般来说是从一个集中电路供电的总控制保险丝盒上的一个相应的总保险丝连接到一个控制开关按钮，再到其他电气设备，元器件很少，可以逐个进行检测并找出所有故障点的位置，从而快速确定所有故障，如图1所示。只需对喇叭保险丝，喇叭连接按钮及无线电喇叭部件进行一次检查，即可将其连接安装到整个保险丝上。
4.3换件法
换件方法常用于实际故障诊断，使用无故障元件代替怀疑有可能发生故障的部件。观察故障系统工作状况，从而确定故障的发生地点。采用换件方法必须注意，在更换之前，应对其线路进行必要的检查。确保线路的正常使用，否则将造成更多的损失。
4.4电脑检测法
相较于以前，现代社会车辆拥有者更加庞大的电气设备系统，这些系统也更加智能。汽车上的不同电气设备具有各自独有的特点，这些特点可能是识别编号、可能是频率波段、也可能是电压范围等等。当电气设备正常时，这些参数将处于正常的范围内，但是一旦设备发生故障，这些参数将发生变化，而这个变化可以通过计算机检测装置进行检查。采用计算机检测装置对车辆电气设备进行检测具有更高的可靠性与效率，较人工检查更加可靠，同时也更加具有经济性。在日常的车辆电气设备故障检测上，采用计算机进行相关检测已经十分普及与必要，它甚至可以检测出许多人为检测发生不出的隐藏故障，确保汽车电气设备正常、安全的使用。
4.5高压试火法
在对汽车电气设备进行检测的诸多方法中，高压试火法也是非常常用的一种方式。这种检测方法主要检测的是车辆的基本性能，通过将点火线圈取下后与汽车火花塞的高压导线进行接触，点火后观察产生的火花强弱情况来判断车辆是否存在故障。若出现的火花是很强的天蓝色跳火，同时其声音很大，则车辆正常；若出现的火花很弱，则证明车辆电瓶存在问题，需要进行进一步的相关检测。
5结束语
现代汽车电气设备故障诊断方法倾向于使用专业计算机检测各种设备进行检测，并采用换件方法进行检测，有时造成误换、检查过长，检测失败等结果。因此，在本文的分析基础上对各种故障的特点、产生原因以及检测方式进行熟练地掌握是对车辆进行下一步维修和养护的根本，具有十分重要的工程实际意义。
参考文献
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[3]沙道英.汽车电气设备故障的判断与排除[J].内燃机与配件,2020,311(11):172-173.
汽车电气设备范文3
【论文摘要】汽车电气设备构造与维修课程是汽车专业的一门主干课程。随着汽车机电一体化程度的不断加深,推行实践教学成为该课程关键。如何培养优秀人才,促进汽车专业特色建设,培养学生实战能力,成为教师专业素质的重要衡量标准。教师要在课程的实践教学中注重学生实战能力的培养。
汽车电气设备构造与维修课程是汽车运用与维修专业的一门重要课程,是从事汽车修理行业,特别是现代汽车修理的必备知识。其课程主要包括汽车电气设备的构造、原理、特性、使用、维修、故障检测判断与排除等内容,需要电工学、电子学、物理及电工学等知识,兼具理论性和实践性。
一、汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题
实验设备不足。实践教学主要方式为以班级为整体的演示性教学。演示性教学不仅要求教师正确讲解,更重视学生的动手操作。实验室设备台套数不足,学生很难有操作机会,不能实际操作,教师也不能预计学生操作过程中可能出现的状况,无法进行针对性讲解,完全不能发挥学生的能动性和教师的指导作用。
学生主导地位不突出。教学过程中,教师通常根据生产实际设置故障,然后带领学生进行分析、诊断和排除,不能培养学生的独立判断能力。
实践指导教师队伍教学脱节。实践指导队伍有理论课和实践课。理论课教师不注重实践训练,实践课老师不注重理论学习,造成理论和实践的脱节,重复教学但是效果不佳。教学队伍的“断层”不利于高素质应用型人才的培养,尤其是汽车这种实践性较强的学科。
反馈信息无法测评。教师的教学效果,学生是否在实践过程中掌握了理论知识,并能独立操作,都无法进行测评。学生的反馈信息无法传达到教师那里,造成单向教学,教学效果势必受影响。
二、汽车电气设备构造与维修课程实践的教学方向
设计教学模块,明确目标。
鉴于汽修专业学生的就业岗位主要集中在汽修、售后或相关部门,该专业学生首先必须掌握构造原理特性等基础知识;其次必须具有独立的故障判断、排除等修理技能。此外,还应了解汽车电气设备的型号、性能特点以及相关设备使用等技能。根据以上情况,可以将教学工作分为如下几个模块:第一模块:种类型号模块。该模块主要就汽车电气的种类、型号、型号特性等进行分析讲授。第二模块:原理特性模块。该模块为基础模块,通过原理和特性掌握,为下一步学习故障判断和排除打下基础。第三模块:构造、拆装、检修模块。第三模块和第二模块结合,理论和实践相结合,通过实物演示和操作,便于进一步理解和掌握理论。第四模块:识图、接线、故障判断和排除模块。该模块是教学工作的关键,是汽修专业必备的专业技能。第五模块:仪器设备使用模块。该模块要求学生认识使用仪器设备,学会用才能会修。以上模块的划分,是为了使教学知识点更为集中,方便教学工作开展和学生学习。
一体化教学。
所谓一体化教学,就是指课堂教学为主线,辅助教学设备为载体,理论和实践相结合,视觉、听觉和行动为一体,听课、提问、实践操作相贯通,全方位教学。一体化教学的出发点,是使学生的能力得到最大化的培养,不仅要注意理论与实践的相互结合,更要注意各个模块的相互渗透,以能力为主线,全方位实施。严格遵循教学规律,结合学生实习,充分利用课堂和校外场所等教学资源,逐步深入、循序渐进;注重师生互动,以教师为主导,以学生为主体,使学生获得实实在在的能力。
需要注意的是,实行一体化教学,需要把握以下几个环节:合理设计教学模块,教学模块是一体化教学的依据,教学模块的设计,但一定要考虑本专业就业岗位的需要,在遵循课程教学体系的基础上进行设计;以循序渐进为原则,注意模块之间的相互关系,由浅到深,从基础到专业,避免“断层”;处理好理论教学和实践教学的比例关系,不能过分注重理论学习,更不能盲目增加实践学习时间,造成理论和实践比例失当,可以将理论学习放在实践教学中;突出学生的主体地位,切忌“满堂灌”,加强师生互动,活跃课堂氛围。
三、汽车电气设备构造与维修课程实践教学的具体措施
实行“三位一体”的教学方法。即汽车电气设备构造与维修课程的现场教学、技能训练、模拟故障三者结合,以学生为主体,以教师为主导,教学工作围绕学生实际操作技能开展。通过现场教学进行实践,通过学生实际操作进行理论学习,提高学生学习积极性。
实行“协作学习”的组织模式。协作教学的组织模式是基于汽车电气设备构造与维修课程自身的特点而定。该课程的教学计划中,包括蓄电池的结构与工作原理的认知、充电系统和故障诊断、汽车空调系统的故障判断和排除等,都有大量实践环节,加上教学设备、实践导师缺乏和学生自身兴趣等原因,引入“协作学习”模式很有必要。协作学习指以学生为中心、培养学生与学生之间的团结协作能力精神为宗旨,根据学生成绩、技能水平和学生兴趣,随机分成不同档次,组成协作小组。协作学习不仅培养了学生之间的团结协作精神,对促进学习效果,提高学生学习积极性,提高教学质量都有很大的作业。
实行“理论加实践”的考核模式。传统考核模式侧重于理论(理论成绩70%,实践成绩20%,平时成绩10%),忽视实践成绩,不利于学生综合能力的提高和教学质量的总体上升。“理论加实践”的考核模式,就是给予理论成绩和实践成绩对等的地位,提高实践所占比重,促使学生加强实践能力的训练,加强理论和实践的结合,提高自身的综合能力。同时增加实践成绩的比重,也避免了学生在考核过程中滥竽充数、相互抄袭的现象,保证了考核的真实性。
结语:
汽车电气设备构造与维修课程实践教学本身就是理论教学和实践教学相结合,突出实践教学的地位,将理论教学融入实践教学,避免脱节。本文从汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题出发,从教学方法和具体实施方面进行分析,提出一体化教学,三位一体和协作学习等模式。笔者希望以上模式能对汽车电气设备构造与维修课程实践教学提供参考价值,促进教学质量的提高,为汽修行业培养更多专业化人才。
参考文献:
[1]冯崇毅.汽车电子控制技术[M]北京:机械工业出版社,2004.
郭斌峰.汽车电气设备的构造与维修课程实践教学新法[J]企业技术开发,2010,22.
汽车电气设备范文4
关键字：企业化教学；汽修专业；实施过程
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0227-03
一、企业化教学模式的构建
1.企业化教学模式的含义。汽车电气课程的企业化教学模式是依托汽车4S店的完善设施，采用一体化课程模式，建成集教学、实践、能力培养、工作岗位培训为一体的企业化教学培养体系。在日常教学和学生管理的过程中，营造4S店工作的情境，并将学生视为4S店的员工，通过统一着装、体验式教学、课内实训、校内教学4S店实践、校外顶岗实习等措施和办法，以达到将学生在校的学习成果与毕业后在4S店就业实现“无缝链接”的目的。
2.《汽车电气设备构造维修》课程特点。《汽车电气设备构造与维修》（以下简称《汽车电气》）对于汽车运用与维修专业是一门核心专业课，以汽车构造及相关专业基础课为基础，通过相关教学过程，使学生系统掌握汽车电气设备的结构、基本工作原理、使用和维修、电路图、检测和调试等知识与技能，最终能够达到独立完成故障诊断与排除的水平。汽车电气技术的先进程度体现了现代汽车的先进程度，由此，《汽车电气》课程对汽修专业学生的重要程度可见一斑。但这门课程理论体系完善，知识结构完整，同时实践性特别强，需要学生亲自动手实践才能更好地理解课堂知识。所以学生特别需要一套适合的实践体系去学习本门课程。
3.企业化教学模式意义。①《汽车电气》课程一体化教学模式对学生的就业起到了良好地促进作用。《汽车电气》课程企业化教学模式除了将理论与实践有机结合外，还将很多企业元素融入其中，按照企业用人要求培养学生，学生在这种企业氛围很强的环境中学习，可以使学生熟悉企业的运作、组织结构、经营理念、管理方法、服务理念及文化内涵等情况。专业掌握的好企业也更愿意接纳这种模式下培养出来的学生，最终形成了良性循环，符合了技能型、应用型人才培养要求，让学生的就业搭上直通车。②很多职业学校面临招生难的问题，学生就业难是其原因之一，企业化教学模式促进了就业，同时也缓解了招生难的情况。③我国的就业形式严峻，职业教育的发展必须要迎合就业和社会发展的要求。汽车运用与维修专业的《汽车电气》课程一体化教学模式符合这一要求，是应极力推广的一种教学模式。
二、构建企业化教学模式的保障措施
1.组建企业化教学师资团体。专业师资团体的建设是企业化教学模式实施过程中的首要条件。一体化课程实施应用是一个循序渐进的过程，实施初期会遇到各种障碍，随着进一步应用，新的问题会不断出现，对于各种障碍和不断出现的新问题，首先做出反应的是一体化师资团体，通过他们的总结、研讨，再对一体化课程中其他的配套内容做出调整，这是一系列的反馈过程，只有形成一个闭环的一体化实施过程才是真正符合客观需要的专业课程。
2.设立企业化教学标准。根据一体化课程教学改革基本原则，通过对区域内汽修行业用人需求、毕业生工作能力现状等的调研，制定企业化教学培养方案，设计企业化教学标准。
3.开发企业化教学课程教材和实训模式。①课程教材。教材应设定典型课程并模块化，教材的内容应符合企业化教学的课程教学标准的要求，应根据学生就业的职业特征、职业成长规律、企业实际需求，遵循实际工作过程导向，由企业化教学师资团队编写企业化教学教材。教材也应符合用人单位的客观需求，所以教材的内容是非固定的，要不断地完善和更新，这也是由汽车行业的发展所决定的。②实训模式。经过在各汽车4S店及汽车维修企业调研，以一汽大众4S店为例，每次售后服务过程包括接待、作业管理、交车服务等。每个过程一般由5～8名工作人员共同完成，所以在分组时以此为依据。首先选出组长主要负责全局统筹，且采用职务轮换制，让每个人都能体验到过程中每个职务及职能。对于部分学校班级人数较多或实训设备台套数少等情况，老师可以视情况而调整。以小组划分的方法安排课程任务能够锻炼学生的团队协作能力，这方面能力也是学生工作中所必需的，也体现出汽车电气企业化教学模式很重要的一个特点。
4.确定课程内容。经过企业化教学师资团体研讨完善的模块式教材是课程的指导依据。首先是理论知识的学习，理论学习是根据汽车电气课程的特点将模块式典型任务当中的知识细化，将每个知识点以实物对照，且采用引导的方式使学生主动学习。引导是实训教学中的关键环节，设立企业化情境教学的方式极大地激发了学生的学习兴趣，让学生感觉像是在做一次课外活动，最终使其达到主动接受的目的。其次，老师指导及小组协商分工合作、各负其责，完成接待、作业管理、交车服务等完整的企业服务流程。在这当中应重点突出教学内容――作业管理环节。特别是在故障诊断与排除环节上应全组参与，虽有各自分工，但此环节上也应让其他职能的学生辅助参与，能够达到独立完成故障排除是主要的教学任务。
5.建设企业化教学场地。企业化教学场地应满足教学标准和课程教材的要求，力争创设真实的工作环境，为学生提供体验实际工作过程的条件。场地的建设包括实训设备的购置、场地装修、场地使用管理规则制定等。实训设备的配备应遵循以下原则：第一，应配备足够的台套数，以保证相应数量的学生使用；第二，实训设备的结构设置应与实际车上结构相同，最好使用整车，以免学生产生误解。场地功能区划分及场地装修应按照仿照真实4S店来制定建设方案。这一模块可以采用与企业合作办学的模式进行。
三、以4S店售后维修接待流程为例说明企业化课程实施过程
在企业化教学实施过程中，老师的作用是布置任务及引导，让学生认清自己的职务职能保证整个教学过程有序进行，并做好安全防护与安全教育工作。4S店售后维修的程序上主要有三个环节，可在课程上应用，分别如下。
1.接待。主要任务是详细咨询维修和保养的项目，并做好记录。在此环节需1名学生完成工作。老师扮演顾客，这样既能描述好故障问题，又能引导好学生。同时老师也要记录学生的表现，以便后期评价。
2.作业管理。主要任务是通过与接待人员沟通来确定维修内容和进行维修作业操作。在此环节上需1至3名学生操作。老师应指导学生的操作规范及注意事项。
3.交车服务。主要任务是对作业管理环节的验收，合格后交给接待，接待将车交给车主。在整个过程进行当中，老师一定要注意过程完整性，目的是与维修企业形成对接，让学生在校期间可以体验到企业的规范和氛围，缩短学生的工作适应时间，更贴近企业的用工要求。
4.评学。评学环节主要针对学生的学习及表现情况做出评价。主要包括两方面，即学生对学生的评价和老师对学生的评价。学生之间互相评价可以总结出相对的自身不足和优点，老师对学生评价是去衡量全组及学生个人的表现是否达到了课程设计要求，在每个学习环节结束后老师应视情况对小组和个人做出成绩评定。这也是模拟了企业中的考核制度，使学生在工作中更快适应工作环境。
5.评教与验正。评教与验正过程是一体化教学模式的总结及对整个教学模式中每个教学环节的检验。评教包括任课老师及学生对课程客观、全面地评价，最终将总结和检4验得到的结论，充实到一体化教学模式课程当中，使其不断地完善。
参考文献：
[1]高丽洁，任璐.模块化教学在《汽车电气设备构造与维修》中的应用[J].长江工程职业技术学院学报，2010，（2）.
[2]韦秋香.论职业技术教育在促进就业中的作用与发展思路[J].商，2013，（14）.
汽车电气设备范文5
【关键词】 输送线 故障诊断 电气设备 PLC 可靠性
【Abstract】 Body painting is an important means of protection and decorative car， based on the unique characteristics of the car has a very high level of quality of coating. Body paint production line of electrical control equipment used PLC technology， on-site bus technology， frequency conversion technology， to achieve a production line of various aspects of the device action， state and process parameters strict control， at the same time also to the equipment maintenance and fault diagnosis raised the higher requirements. In this paper， the typical failure method to reduce fault loss and troubleshooting， as PLC program improvements， PID parameter settings and other electrical equipment maintenance， the stability of the coating line equipment running steadily improved.
【Keywords】 electrical equipment site bus PLC reliability fault diagnosis
1 引言
汽车涂装层一般分为底漆、面漆，轿车类一般有中涂。汽车涂装线每个环节都涉及机械运输设备。而输送设备基本都处于自动运行无人操作的情况。控制方式涉及了PLC控制、现场总线技术、变频技术等方面，设备多和控制要求高给设备的维修和故障诊断带来了一定困难。所以要对汽车涂装生产线电气控制设备进行故障分析，并设计在线监测与故障诊断系统、采用方便直观的人机界面，以便对生产线的各种参数、故障状态进行实时集中诊断和控制。
2 涂装线设备常见故障及产生原因
设备故障是指“设备功能失常”也就是设备不能达到预期的工作状态而无法满足应有的性能、功能。判断故障的准则是：在给定的工作状态下，设备的功能与约束条件不能满足正常运行或原设计期望的要求。
涂装线输送线常见故障及产生原因如下：
（1）滑橇在烘干炉内跑偏或在运输链上跑偏，在转运车、转台、升降机处或快链、慢链连接处的相邻工件分隔不开，造成一个工位上两个工件或多个工件连在一起，无法动作。主要的事故原因是由于滑橇在生产线上反复地烘干加热、冷却以及滑橇本身的磨损，滑撬的橇体变形所造成的。
（2）升降机、转台、载运小车不到位。这是因为开关位置调整不好，发号过早或过晚，使停车位置过早或过晚；另外行走电机的制动调整不良，过松或过紧也会影响停车位置；变频器的加减速时间设定不好，减速时间不合适，提前减速或过晚减速都会使升降机、转台、载运小车不到位。
（3）程序运行中出错，设备误动作。会直接导致烘干炉进出口升降机在工件未完全完成工位动作的情况下开始升降，造成工件挤伤和设备故障；会使转运车、转台在工件未到位的情况下开始运行或工件到位后不动作；也会导致运输链末端的停止器误动作，使工件跑出运输链，造成工件损伤或其它故障等。
3 故障处理及减少故障的手段和方法
设备故障分析的目的是找到故障点，确定故障原因，并在此基础上进行故障处理。
3.1 涂装线PLC的控制系统的故障处理
3.1.1 由于输入信号出错产生的输出误动作
可编程序控制器（PLC）是涂装线电气控制的核心，PLC通过对输入信号按PLC程序来控制输出信号。而PLC工作的稳定性、可靠性就成为影响设备的稳定性的最重要的因素，由于PLC本身的可靠性较高，电气故障主要是由于输入信号出错产生的输出的误动作。输入出错的原因主要有：电气线路本身的干扰信号引起输入信号出错；人为误操作引起的输入信号出错；传感器本身的误动作、误发号引起的输入信号出错。
3.1.2 PLC的控制系统的故障处理解决方案
（1）信号屏蔽法。首先对干扰信号进行分析。对输入点进行监控，是否确有个别输入点在运行当中不正常发号，用监控软件或编程器监控其发号。对于有些能找到干扰源的信号可以采用屏蔽干扰源或信号线的方式；对于不好确定干扰源的只能屏蔽信号线。有时，干扰无法确定其来源，但只是偶然瞬间发号，且不会对设备造成到大影响，可不加屏蔽用软件处理。 适当增加必要的安全开关和线路来提高设备的可靠性和安全。
（2）程序改进法。通过改进PLC程序除了可以提高设备的可靠性和安全性外，更重要的是还可以通过PLC程序实现对设备的在线故障监控，及时有效的发现、预防和减少事故的发生，减少破坏性事故。
具体有以下几类：1）完善常规的保护程序，如：驱动站断销保护可以在发生断销（负载过大）或发生其它故障时保护设备的安全。升降进出口占位保险传感器可以防止炉内输送机在出口升降机不在上位时出口，而使工件由炉内出口掉落的现象。滑橇的变形跑偏且原发号机构不容易调整，经常只能接触一侧开关，一但失灵容易掉车，出车就能碰上，采用措施是在原有的发号开关的基础上将其它开关引入其动作程序，增加其可靠性。2）增加防止操作人员误操作的程序：防颤程序，防止操作人员误碰相关的开关、按钮时的误动作可以采用加延时动作，防止误碰开关引起误动作。防误操作程序，即增加限制约条件，在条件不满足时，不允许进行操作，如：上件工位为防止人为误上件造成槽内工件集放时间过长引起工件锈蚀，在第1槽空位延时一段时间后方可允许继续上件，在这时间内按动按钮无效。3）故障状态的检测和重大事故的预防：通过改进PLC程序除了可以提高设备的可靠性和安全性外，更重要的是还可以通过PLC程序实现对设备的在线故障监控及时有效的发现、预防和减少事故的发生，减少破坏性事故。针对关键工位专题研究，专门设计其运行程序，改进电气线路增加必要的开关，通过严密的逻辑关系和严格的限定条件严格控制程序动作，减少破坏性事故的发生。增加错误状态的识别程序。一旦发生突发故障或出现不正常的信号状态及时停机，保护工件及设备的安全。例如：集放链部分前进方向的控制如图3.1所示，当集放链因压缩空气突然停气，集放链出口端挡铁（气动）因无法及时将集放的滑橇挡住（压缩空气突然停气），而运输链继续运转，就会造成集放链的滑橇跑出集放位置将工件强行推入升降机的事故，为避免此类事件的发生，对集放链出口的PLC程序段进行改进，增加了联锁保护，一旦入口前动辊占位，只要有滑橇冲出集放链SL发号，立即将集放链停机，以免发生类似事故。
图3.1 运输链出口及动辊示意图
3.2 变频器保护措施
在机械化运输设备中，根据加减速及调速的需要，变频器的应用较为普遍。
例如：根据工艺的需要，将原来的固定链速的输送机改为变频调速的输送机时，应采用具有强迫冷却风扇的变频器专用电机，以保证电机在恒转矩、低速运行时的可靠运行，变频器输出回路产生的高次谐波会对线槽中的其它信号线产生一定的干扰，调速链的电机线均使用屏蔽线，一端接地，同时将热敏开关接到变频器的控制端子回路中，保护变频电机。根据运输链恒转矩的特性，考虑到低频慢速时的运转特性，变频电机和变频器的功率都适当加大，留有一定余量，变频电机的过流保护由变频器的过电流的参数进行调整。
4 热工设备及其它设备
烘干炉温度不仅和自身的热交换器有关，同时与喷漆室送、排风有关。温控中常见的问题的诊断及处理：
（1）PID参数设定及仪表等主要问题的处理：由PID参数设定问题使得温控滞后或执行机构的振荡，可以合理地试验、设定PID参数；老式的国产温控表容易损坏，工作不稳定，逐步换成（如EISENMANN的KS94系列温控表等）先进仪表。
（2）炉内温度不均衡。涂装线设备工作中往往多个系统共同工作，有可能出现相互干扰的情况。在排除设备本身的故障后，仪表和调功器工作止常后，如果出现炉子一端热的情况，应该检查喷漆室的送排风，调量，保证基本止常（送排风量接近），有时风机本身无故障，喷漆室底部的隔栅或水旋堵塞也可引起排风不足，送风偏大，冷气流向炉子涌入的情况。
5 直流电源及其它附属设备故障
有电压无电流或电泳工件时电源打火故障主要原因是接电装置接触不良。前处理、电泳、纯水系统的电气设备因环境潮湿有时会跳闸或出现其它故障，需要及时检查设备，检查其对地及线间绝缘情况。
6 现场总线的应用中的故障处理
在电气设备中PLC的使用中经常应用如现场总线进行通讯，如Profibus。通讯电缆与PLC相联，实现了集中控制，减少了电气线路因恶劣的现场条件导致的老化及其它故障。
网络使用中的常见故障如下：通信瘫痪：主要是由于通信电缆故障和终端电阻导致。如网络在敷设通信电缆过程中存在中间接头，中间接头未处理好引通讯瘫痪，无法与现场模块互联，终端电阻接触不良也可导致上述问题；个别现场模块未联到网络上、脱离。主要是上通信电缆故障或通信电源故障引起，通信电缆和现场模块需要DC24V的的电源，同时也需要模块电源与通信电源分开，通信电源故障时，现场模块无法工作导致脱离；BUS插头接触不良也能引起上述故障。
7 结语
由前面的故障分析及处理的过程可以看出，故障分析是故障处理的前提和基础，而故障处理又是故障分析的最终目的。通过对设备故障的分析及故障类型的统计，可以很方便的建立故障速查系统，及时准确的查找故障点，实现快速维修。通过上述改进措施的实施，一方面改善了PLC程序的适应性，在实际运行中，重大事故的发生的频率得到了有效的控制。由于电气失控造成的升降机掉车、在烘干炉出入口挤车等事故得到有效控制，运输链、转台、转运车由于增加了故障识别，即使发生故障也很少会造成大的设备或质量事故，多数是发生故障停机，设备停止运转，等待处理或复位。另外，对一些干扰信号，在程序中进行了屏蔽，减少了干扰信号对程序运行的干扰，程序的运行的可靠性大大增加。
参考文献：
[1]盛兆顺，尹琦岭.设备状态监测与故障诊断技术及应用.化学工业出版社，2003.
[2]秦益霖.西门子S7-300PLC应用技术.电子工业出版社，2007.
汽车电气设备范文6
关键词： 汽车电器与电子设备 课程建设 教学改革
作为汽车服务工程专业的核心课程之一，汽车电器与电子设备课程的教学得到了我校高度的重视，入选前期重点课程建设及当前的网络课程建设项目。课程建设和改革过程中，我们进行了关于课程教学内容、教学方法等的全方位的探索与实践。下面将从几个大的方面分别加以论述。
1.教学内容改革
（1）厘清教学内容体系。
在不同的学校所开设的汽车电器与电子设备课程中，教学内容有着较大的差别，这主要是由于近年来汽车电器和电子设备发展极为迅速，在汽车上所占的比例越来越高，不断地有新的知识点添加进来。广义上的汽车电器与电子设备应该包括传统电器（蓄电池、发电机、起动机、点火系统、灯光信号系统、仪表显示系统等）和电子控制装置（发动机电控、底盘电控等）两大部分。在实际授课中发现，事实上，两大部分仍然各有明显的特点，加之后续课程中有专门开设汽车电控技术课程。因此，本课程的主要任务定位在以讲授传统电器设备为主，汽车电控部分内容较少涉及，而控制原理则仅仅稍作介绍。从调研及在实践教学中实施的效果来看，厘清整个课程的教学体系对于本课程的教学至关重要。厘清了教学内容之后，我们将更多的学时放在了传统电器部分的教学上，重点让学生掌握汽车电器的工作原理、汽车电路图的识别和电学基础知识在汽车上的具体应用，更有利于培养学生的核心能力。
（2）教学内容的拓展。
虽然选择了最近出版的教材，但教材内容难免滞后于技术本身的发展。另外，一本教材毕竟不能够完整地体现整个课程结构体系，因此在实际教学中，需要不断拓展和更新教学内容。比如，充电系统的线路在教材中很少涉及，但是，事实上，弄懂这部分知识对于掌握整个电源系统工作原理和工作过程是非常有帮助的，因此，专门增加了相关教学内容，可以通过讲授与大作业（比如论述某充电器的充电线路及原理）相结合的方式。再比如，汽车的点火系统几乎所有教材中都只提到了三类点火系统的基本构造和基本原理，在许多汽车上已有应用的例如离子电流电流、多火花点火系统等新技术教材完全没有提及。在教学环节都会加入这样的内容。从具体实施情况来看，加入这样一些前沿的知识一方面学生非常感兴趣，可以极大地调动学生的积极性，另一方面，这样的教学方式非常有利于知识的融会贯通。这样做的结果是使得内容更加完整，学生的知识结构更加系统化。
2.实践教学改革
本课程本身就是实践性强的课程，有些高职院校甚至实践教学课时占到总课时的一半甚至以上。我校为应用型本科院校，虽然是本科层次的教学，但对实践教学环节也是相当重视的。
（1）精选课内实验项目内容。
按照培养计划的要求，安排的实验时数为8学时，为了让有限的实验发挥最大的效用，经过课题组讨论，精选了充电系统实验、起动系统结构和起动机性能实验、点火系统实验和全车线路识别实验四个实验作为课内实验项目。项目涵盖最重要的汽车电器系统的内容。
（2）开发开放实验项目。
汽车电器与电子设备包含的系统较多，为配合课程实践教学，实验室配备了桑塔纳全车线路实验台、中通天立汽车电控试验台、TQD-2型汽车电器万能试验台、各类用于教学的汽车电器散件（包括蓄电池、发电机、起动机、雨刮器、全车线路）及各种电路示教板、汽车自动空调实验台、汽车整车电控实验台（含帕萨特轿车）和大量检测设备。为了弥补课内实验项目较少的不足，并充分发挥实验设备的效用，课题组开发了汽车电器与电子设备课程开放实验项目八个：充电系统实验、起动系统结构和起动机性能实验、点火系统实验、全车线路识别、蓄电池的检测与充电、交流发电机的拆检与试验、汽车仪表的认识、点火线圈的检测与试验。通过开放性实验室为学生提供更多的实践机会，保证每一位同学都能亲自动手反复操作，以巩固和运用所学知识，提高操作技能，积累解决实际问题的经验。
（3）以项目训练作为实践教学内容重要组成。
组织学生申请国家、省及校级大学生实践创新训练计划项目，通过实际的项目训练，进一步巩固所学知识，并提高实践创新技能。与本课程内容密切相关的“防误起动装置及其试验台”项目已经通过国家级大学生创新项目验收。另外，还有多项校级大学生创新项目获得立项或已通过验收。
3.教学方法与教学手段改革
（1）互动式教学。
互动式教学表现在以下几个方面：一是在教师向学生提问题，学生自由回答；二是每次课后出一些综合性思考题，具有知识迁移性，让学生在下次课前用几分钟时间进行提问式讨论；三是每次课后一般预留5分钟左右的时间，让学生自由提问，教师回答。这几个方面作为平时成绩依据，按比例计入最终总成绩。事实证明，这种教学方法不仅使得课堂气氛活跃，讨论热烈，增加师生间的互动，而且教学效果良好。
（2）启发式教学。
启发式教学是使课堂讲授达到良好效果的有效方法。在教学方法上除了突出重点，讲清难点外，讲思路、讲方法，对启发学生的思维也极其重要。学生在教师的启发和引导下，发现问题，找出解决问题的出发点、思路，进而有所创新。这种方法能使学生集中注意力，使学生的学习方法由被动接受向主动探索转变，培养学生的主体意识。
（3）实验室现场教学。
由于汽车电器与电子设备本身具有较强的实践性，因此，经常把理论教学放在实验室进行，对照实验台和实物进行现场教学。这样教师一边进行理论教学，一边进行实物操作，现场示范，增强教学的生动性和实用性，能够使学生加深对理论的理解。
（4）形象化教学。
对于理论知识的讲解尽量做到深入浅出。比如大家都骑过的自行车，其驱动的原理和起动机的单向离合器是一样的，循环锻炼充电和人锻炼肌肉有着异曲同工之妙，等等。通过各种形象生动的比喻让学生加深印象，增进理解。
4.现代教育技术手段的应用
（1）开发多媒体课件。
根据教学内容，开发了完整的汽车电器与电子设备课程多媒体教学课件并不断更新，在实际教学中采用各种辅助的多媒体教学手段，让课堂教学生动有趣。
（2）运用虚拟技术。
把汽车教学软件运用于汽车电器与电子设备的理论教学和实践教学。该软件利用虚拟技术，可进行电器构造认识和原理介绍的理论教学，以及虚拟拆装和虚拟故障诊断的实践教学。利用这种虚拟技术可以使课程理论及实践性环节的教学变得灵活、有效。
（3）开设网络课堂，进行网络教学。
利用学校的网络教学平台，将课程有关资料均上传至网上，便于学生课外自学。另外，通过此平台可以专门进行辅导和答疑，使师生在课外也能进行交流学习，让课程教学做到全方位全天候进行。汽车实验室还根据教学需要采购大量教学光盘，这些光盘大多是针对汽车实物进行现场录制的，通过这些光盘的集中播放或者是上传至网上供同学们学习，使学生很好地将理论知识与实际联系起来。
5.注重核心能力的培养
（1）培养目标。
我校一所应用型本科院校，应用型本科层次的教学应当有别于高职院校和研究型高校。高职院校更加强调学生实际操作的能力，而研究型高校则更强调学生研究创新的能力。应用型本科应当介于两者之间，既要有扎实的理论知识，又要将所学理论知识用于指导实践。本课程属于实践性较强的专业课程，高职院校开设较多，其特点是学时多、实操学时所占比重大。研究型高校多将其作为选修类课程，其特点是学时少、主要进行技术前沿知识的介绍。我们所开设的课程的特点是理论学时较高职院校多，更加强调理论知识的掌握，注重学生动手能力的培养。
（2）本课程的三种核心能力。
知识的积累是量变，能力的培养才是质变。知识的传授只是形式，而能力的养成才是教育教学的最终目的。上述种种方法和手段都是为了培养学生的核心能力。课程是专业培养的重要载体，只有每一门课程都发挥了最大效用，才能够培养合格的专业人才。
在本课程教学中，我们非常重视这一点，将学生能力的培养摆在最重要的位置。本课程的教学主要培养学生三方面的基础能力：对于汽车电器原理的理解与举一反三；汽车线路图的识别能力；电学基础知识在汽车电器中具体应用的能力。为了达到上述教学目的，我们重点要求学生对原理的理解，实操环节中让学生“边做边说”，对于汽车线路图进行反复识读。这些做法都取得了一定的教学效果。
6.结语
课程是教学工作的主要组成部分，课程教学质量的好坏直接关乎学生培养质量的高低。针对应用型本科人才的培养目标，对汽车电器与电子设备课程进行了相关教学内容及教学方法上的改革和探索，取得了一定的成果。但是，课程建设并不是一蹴而就的，需要在教学过程中不断地探索、实践、总结，才能够始终保证良好的教学效果。
参考文献：
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[2]潘仕彬，何为民.论课程教学体系的改革是精品课程建设的核心[J].中国校外教育，2009.10.
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[4]王文慧，于万海.谈《汽车电器设备》国家级精品课程的建设[J].邢台职业技术学院学报，2004.03.
