機(jī)電一體化平臺的功能擴(kuò)展與探索

劉嵩

摘 要：亞龍YL-235A型機(jī)電一體化實訓(xùn)考核裝置既包含了機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和基本機(jī)電技能的要求，也體現(xiàn)了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用。就中職電氣自動化專業(yè)學(xué)生技能競賽設(shè)備擴(kuò)展應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；實訓(xùn)考核裝置；電氣自動化；伺服電機(jī)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.134

在電氣自動化專業(yè)中職學(xué)生技能競賽設(shè)備的擴(kuò)展應(yīng)用中，亞龍YL-235A比賽平臺對學(xué)生比賽的內(nèi)容均有所涉及，但本專業(yè)的核心課程——PLC的相關(guān)實訓(xùn)并沒有加入模擬量控制部分，且完全沒有涉及伺服電機(jī)。因此，在此基礎(chǔ)上增加了PLC模擬量模塊和對應(yīng)的傳感器，以實現(xiàn)PLC對模擬量的控制，還增加了伺服電機(jī)，以達(dá)到用伺服電機(jī)控制電機(jī)速度的目的。

1 亞龍YL-235A比賽平臺的作用和意義

對于普通學(xué)生，應(yīng)了解電氣自動化專業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及的電機(jī)驅(qū)動、機(jī)械傳動、氣動、觸摸屏控制、可編程控制器、傳感器和變頻調(diào)速等多項技術(shù)。因此，應(yīng)為學(xué)生提供典型的綜合實訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)生全面認(rèn)識和鞏固以往學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)知識，并開展綜合訓(xùn)練和實際運用。同時，也應(yīng)實現(xiàn)PLC項目課程實訓(xùn)功能、變頻器項目課程實訓(xùn)功能、觸摸屏項目課程實訓(xùn)功能和模擬實際生產(chǎn)中各種電氣設(shè)備的應(yīng)用功能。在亞龍YL-235A比賽平臺的基礎(chǔ)上增加模塊，可進(jìn)一步提高和擴(kuò)大本專業(yè)教師的專業(yè)技能和授課范圍，從而提高機(jī)器的利用率，實現(xiàn)機(jī)器應(yīng)有的價值，且使普通學(xué)生能充分利用設(shè)備，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)社會的能力。

運用亞龍平臺增加的主要部分及其作用為：①增加了PLC模擬量模塊和對應(yīng)的傳感器，以實現(xiàn)PLC對模擬量的控制，比如速度、壓力物理量等。②增加了伺服電機(jī)及其控制電路，以控制電機(jī)速度。③實現(xiàn)了控制傳送帶速度的多樣化。通過變頻器的調(diào)整、PLC控制和直接伺服電機(jī)控制等形式增加設(shè)備功能。④制定并實踐了教學(xué)技能訓(xùn)練方案。

在研究控制傳送帶的速度時，可選擇3種方式：①利用PLC模擬量輸入模塊和速度傳感器。基于速度傳感器反饋的信號，可利用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。②直接利用伺服電機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。③直接利用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

對于增加的新內(nèi)容，可進(jìn)一步探索校內(nèi)“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)新模式，摸擬現(xiàn)實中生產(chǎn)設(shè)備的一些功能；創(chuàng)新教師的教學(xué)思路，提升專業(yè)教學(xué)效果；為學(xué)生提供可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，構(gòu)建了可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實踐平臺。

通過模擬實際工作環(huán)境、采用真實案例，理論結(jié)合實踐，采用參與式學(xué)習(xí)的方式，在最短的時間內(nèi)使學(xué)生在專業(yè)技能、實踐經(jīng)驗、工作方法和團(tuán)隊合作等方面獲得提升。實訓(xùn)的最終目的是全面提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，最終達(dá)到學(xué)生滿意就業(yè)、企業(yè)滿意用人的目的。

此平臺可實現(xiàn)對知識的實際應(yīng)用、技能的綜合訓(xùn)練和實踐動手能力的客觀考核，但也需要學(xué)生具有一定的知識儲備，比如機(jī)電一體化技術(shù)，這是因為新增內(nèi)容有機(jī)結(jié)合了機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)與信號變換技術(shù)等。此外，該融合技術(shù)在現(xiàn)代化自動生產(chǎn)設(shè)備中的使用率非常高。

2 具體實踐步驟

此適當(dāng)采購該平臺的前提下，由本專業(yè)師生自主設(shè)計、安裝和調(diào)試設(shè)備，這是一次很好的“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)方式的體現(xiàn)。具體的實踐步驟如下：①查閱和搜集相關(guān)資料，開展方案設(shè)計、電氣原理圖繪制等前期工作。②聯(lián)系相關(guān)廠家、商家，查閱相關(guān)網(wǎng)頁資料，進(jìn)行設(shè)備、元器件的選型、定型；③根據(jù)定型的電子元器件的外型尺寸和電子線路板原理圖繪制線路板元件圖，并加工相應(yīng)的線路板部件；④根據(jù)各部件和所購設(shè)備的尺寸設(shè)計機(jī)械零件圖、實驗裝置外殼圖（可加入擴(kuò)展部分），并加工成型；⑤設(shè)計并加工需要的機(jī)械部件；⑥制作必要的小部件；⑦總裝；⑧終檢和調(diào)試；⑨試運行；⑩驗收和交付使用。

3 結(jié)束語

擴(kuò)展技能競賽設(shè)備可為學(xué)生提供典型的綜合實訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)生有效鞏固學(xué)過的專業(yè)技術(shù)和基礎(chǔ)知識，并能進(jìn)一步探索校內(nèi)“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)新模式，從而創(chuàng)新教學(xué)思路和提升專業(yè)課的教學(xué)效果。

〔編輯：張思楠〕