職業(yè)院校技能競賽在加強學生技能培訓、深化實踐教學改革、改變教師教學理念、建立實踐教學體系、科學制定實踐教學質(zhì)量標準和評價體系方面發(fā)揮著重要作用。2008年10月，河北省化工醫(yī)藥職業(yè)技術學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，還設有檢測儀器、控制儀器安裝、參數(shù)設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 設備組成及其原理
   氣動薄膜控制閥的組裝和驗證設備如圖1所示。

   該系統(tǒng)主要由氣動膜執(zhí)行機構、控制機構、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)行機構HA2R，其工作壓力范圍為80~240kPa，壓力信號從下膜蓋進入，為反作用執(zhí)行機構；控制機構的型號是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)整標準電流或電壓信號，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、設備復位和文明競爭。選手工具選擇正確，操作規(guī)范正確，各設備安裝順序正確，設備組裝方法和位置正確，連接牢固，無泄漏，調(diào)整方法正確，驗證結果滿足精度要求，數(shù)據(jù)處理方法正確，設備復位可在所需時間內(nèi)完成，即拆卸恢復到比賽開始時的狀態(tài)。此外，玩家在比賽過程中必須嚴格遵守考場的紀律和文明操作。
   2 氣動薄膜控制閥校準系統(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)行機構支架，然后安裝膜頭內(nèi)部件和膜蓋。執(zhí)行機構支架安裝的關鍵是牢固。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)行機構和控制機構組裝完成后，由于膜頭內(nèi)部重新組裝，需要對推桿行程進行驗證。驗證的目的有兩個：一是確保執(zhí)行機構能夠正常工作，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。如果安裝不到位，檢查將變得非常困難。定位器應預先固定在執(zhí)行機構支架上，并保持垂直；插銷件應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
   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，需要反復調(diào)整。該方法應達到檢驗精度，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。
   通過訓練和探索，總結出更快、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，重新安裝反饋桿進行驗證。
   4 結束語
   通過氣動薄膜控制閥組裝驗證的籌備和參與化學儀器維技能競賽，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。基于化學儀器維修工人專業(yè)標準的技能競賽指導了高職院校自動控制專業(yè)教學改革的發(fā)展方向，促進了工程與人才培訓模式相結合的改革創(chuàng)新，促進了技術人才隊伍的整體發(fā)展和建設。