Розробка навчального стенда на базі шафи МКН1063 для підготовки студентів з електромонтажу та автоматизації

Анотація

Представлено результати дослідження, спрямованого на розв’язання проблеми недостатнього рівня практичної підготовки студентів електротехнічних спеціальностей у частині монтажу, налагодження та експлуатації електротехнічного обладнання. Аналіз виробничої практики, проведеної на підприємстві ТОВ «СічЕнерго», засвідчив, що значна частина студентів не володіє необхідними компетентностями для роботи з шафовим електрообладнанням. Зокрема, було виявлено труднощі під час монтажних робіт в умовах обмеженого простору електричних шаф, недостатні навички прокладання кабельних трас, встановлення модульного обладнання на DIN-рейки, виконання комутаційних операцій, підключення автоматичних вимикачів, реле, контакторів, ПЛК та іншої апаратури. Окремою методичною проблемою стала неможливість організувати групове навчання безпосередньо біля реальних працюючих шаф через обмежений доступ до робочої зони. Огляд сучасних досліджень у галузі професійної підготовки інженерів показав, що, попри розвиток VR/AR-технологій, цифрові тренажери не можуть повністю замінити фізичні монтажні стенди. Віртуальні інструменти ефективні для візуалізації та ознайомлення з принципами побудови систем, однак виявлення й усунення дефектів кабельних з’єднань, правильне використання інструменту, організація монтажного простору та виконання операцій у реальних умовах потребують роботи з реальними компонентами. Таким чином, оптимальною моделлю підготовки є поєднання цифрових технологій з фізичними конструкціями, які здатні моделювати виробниче середовище з високою точністю. Для вирішення зазначеної проблеми було розроблено універсальний навчальний монтажний стенд на основі промислової електричної шафи МКН1063. Конструкція стенда включає типові елементи електромонтажу, програмовані логічні контролери, модульні реле, автоматичні вимикачі, модулі зв’язку та інше обладнання, що дозволяє відпрацьовувати як базові, так і розширені навчальні сценарії, наближені до сучасних вимог виробництва, зокрема Smart Grid та IoT-інфраструктури. Стенд оснащено прозорими боковими стінками, що забезпечують можливість одночасного спостереження всією групою за процесом монтажу, аналізу техніки виконання та виправлення помилок. Ключовою інновацією стенда є можливість виконання монтажу спочатку на горизонтально розташованій панелі, а потім – на її вертикальній установці всередині шафи. Такий підхід дозволяє точно відтворити реальні виробничі умови, відпрацювати повний цикл монтажних операцій та сформувати компетентності, необхідні для роботи з шафовим обладнанням. Модульна компоновка забезпечує гнучкість у конфігурації навчальних завдань, включно з демонтажем, діагностикою несправностей і відпрацюванням ремонтних операцій. Результати апробації показали зростання точності виконання монтажних операцій, покращення навичок командної роботи та підвищення рівня дотримання вимог електробезпеки.

Ключові слова: монтаж електротехнічного обладнання, шафа керування, панель, стенд