机电控制实训教学系统的研究与实现正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.

机电控制实训教学系统的研究与实现正式版

机电控制实训教学系统的研究与实现

正式版

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当前，职业教育为区域经济和社会发展的服务功能越来越明显，以服务为宗旨，以就业为导向，走校企合作、产学研结合的发展道路，培养生产服务第一线的高素质的劳动者和高技能实用技术人才已成为职业教育战线的共识，同时也成为社会的共识。

当前，职业教育为区域经济和社会发展的服务功能越来越明显，以服务为宗旨，以就业为导向，走校企合作、产学研结合的发展道路，培养生产服务第一线的高素质的劳动者和高技能实用技术人才已

成为职业教育战线的共识，同时也成为社会的共识。而以上人才知识与技能的获得仅仅依靠在学校的学习是远远不够的，只有在实际工作环境中学习才能获得，即要通过工学结合来实现。

在工学结合条件下，学生在实际工作环境中的心理状态和对环境的感受是与学校完全不同的；现代企业理念、良好行为习惯、应变能力、新的实用技能、创新能力也只有在实际工作环境中才能学到或形成。在实践中我们深深认识到：培养什么样的职业岗位人才，就应该有什么样的职业岗位教育环境；技能型人才、实用型人才的培养，只能在工学结合中实现。

目前国内高校在PLC课程教学中普遍

面临问题是教学设备落后，跟不上PLC产品的更新换代的问题、教学试验资源有限，实验项目设计不合理、偏重编程练习，对实际项目缺乏整体认识、综合实训项目单一，与实际工作现场出入太大等问题。各高校采用比较多的PLC实训装置为液压传动与PLC实训装置、气动与PLC实训装置、机电气液一体化综合实训装置、PLC实训箱等。

机电控制实训教学系统

机电控制实训教学系统由型材实训台、物料提升机构、物料加工模块、气动机械手、物料输送及分拣机构、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、各种传感器和I/O接口板等组成,共构成五个单

元.每个单元的基本功能如下:

1.1.供料单元的基本功能：供料单元是教学系统的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。

1.2.加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。

1.3.装配单元的基本功能：完成将该

单元料仓内的金属、黑色或白色小圆柱零件嵌入到已加工的工件中的装配过程。

1.4.分拣单元的基本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，实现不同属性（颜色、材料等）的工件从不同的料槽分流的功能。

1.5.输送单元的基本功能：该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。

其中各模块分别由单独的PLC分站点去控制，各站点可独立运行，也可通过站点间的通讯进行一体化控制。整体结构采

用开放式和拆装式设计，让学生可以自由组装和调试送料检测机构、物料搬运机构、物料分拣机构和自动生产线等机电一体化实训设备。为学生提供了一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为学生构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台。

系统可实现的实训项目

2.1.传感器实训。系统中使用了大量的传感器，有电感式接近开关、漫射式光电式接近开关、磁性接近开关等。学生可通过在实训中调整各类传感器的角度、位置、测试各类传感器的动作信号等实训，掌握各类传感器的特性、工作原理及接线方法等知识。

2.2.气动技术实训。系统中使用了大量的气动元件，包括气源、多种电磁阀组、各种气缸、节流阀、速度阀等。学生可通过在实训中连接气动控制回路、调节各气动元件的动作情况等实训，熟悉各种气动元件的作用，了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。

2.3.PLC控制实训。系统的各个工作站都是独立的，各自有一台PLC控制本站的运行，如果各个工作站分开来实训，每组３人的话，可同时满足十五个学生进行实训，并且每个学生都可以参与其中。在各个工作站中，学生可以通过编程学习梯形图编程的基本概念、梯形图的编程规则、

PLC程序设计方法、PLC梯形图编程的特点与优势等。

2.4.电气控制系统实训。系统各个工作站的电气控制原理图均要求按照工业标准和习惯进行设计与连接，学生可以通过各个工作站的电气控制线路的连接、各种接口电路的标准化制作等实训，学习电路原理图的分析、Ｉ／Ｏ接线图的连接等知识点。

2.5.机械系统安装调试实训。系统中的各个工作站可让各组学生将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。

2.6.系统故障排查实训。教师可以在

系统中各个工作站中设置一定的机械、电气和程序控制上的故障，学生则可以通过对故障现象的分析，排查练习，学习设备维修的方法和技能。

本实训系统具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将五个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站直至五站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。在此平台上可实现知识的实际应用、技能的综合训练和实践动手能力的客观考核。既可以作为课程的专业知识模块的单项实训项目的教学，同时可进行机

电一体化设备、气动系统、自动控制系统的综合技能训练，还可以做为技能鉴定的考核设备，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识、综合的训练和实际运用。利用机电控制实训教学系统，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。

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