一體化的多功能機床電氣控制實訓臺研制

劉 磊 裴 宇 楊 芳

（沈陽理工大學 遼寧 沈陽 110159）

一體化的多功能機床電氣控制實訓臺研制

劉 磊 裴 宇 楊 芳

（沈陽理工大學 遼寧 沈陽 110159）

一體化的多功能機床電氣控制實訓臺是集教學、學習和操作為一體化的教學模式。一條化的多功能機床電氣控制實訓臺的研制對促進一體化教學模式有著重要的推進作用，大大提升了高職教育的質量。

一體化；多功能；機床電氣控制實訓臺

引言

高職學校的教育目的是為培養高技能的現代化人才，因此在日常教育中，更為重視教育的實踐性和學生的專業性。為了更為合理的利用學校的實驗實訓條件，提升實驗實訓的質量，一體化教學是非常必要的，而研制并使用一體化多功能機床電氣控制實訓臺則是實現該教學模式的重要措施之一。一體化多功能機床電氣控制實訓臺的應用，能夠有效的將理論與實踐相結合，提升學生對“常用低壓電器”、“電動機基本控制線路”等學科的綜合了解和運用，進而提升學生的職業能力。

1. 一體化多功能機床電氣控制實訓臺的設計思路

傳統的學院機床電氣控制技術所使用的實訓裝置和設備都是有專門的企業或廠家制造的，性能比較單一，只能用于一門課程的教學或實驗，而無法滿足整個機電專業的課程需求。如學生在學習PC電腦聯系程序編程時，只能完成對指示燈或者小型繼電器的控制，而無法實現對電動機的操作。如此就會造成實驗過程與實際操作過程差距過大，根本無法滿足實踐教學的需求。在機電專業中，PLC與變頻器的知識是相通的。但現有的電機原理實驗室只能用作交直流電機的點動控制、自鎖控制、正反轉控制等，無法在其中體現PLC的知識實踐。而變頻器原理及應用實驗室只能進行變頻器調速原理的實驗、參數設置實驗、外接段子功能實驗等，對PLC的控制及相關知識的實踐也沒有辦法得到很好的實踐。這些實驗器材和設備都有著各自的運作系統，且體積龐大，不宜移動，價格也是非常的昂貴。學校常常花了昂貴的資金購買，但其使用率與對提升教學質量的成果都不是非常理想。對于提升學生的專業技能，鞏固專業知識也沒有過大的作用。

因此一體化多功能機床電氣控制實訓臺的設計一定要具備足夠的靈活性，如此才方便其多功能的實現。一體化多功能機床電氣控制實訓臺的設計必須結合機電專業的各課程的知識，使其具備足夠的專業性和綜合性；能適用于學生的整個教學課程，而不是在單一的具體課程中或知識點中使用；教師和學生都要參與到一體化多功能機床電氣控制實訓臺的設計中，使其能夠符合學生和教師的不同要求[1]。一體化多功能機床電氣控制實訓臺的研制完成，不僅能提升教學質量，提升學生對機電專業知識的綜合運用能力，還能對學生的職業資格評估、教師素質提升和社會培訓發揮推進的作用。

2. 一體化多功能機床電氣控制實訓臺的組成和特點

一體化多功能機床電氣控制實訓臺的組成應該包括以下部分：電源、電壓表、按鈕、指示燈、實訓電機、簡易小車、交流結合初期、熱繼電器、中間繼電器、控制變壓器、傳感器、開關、PLC控制系統（以最新型號為準），變頻控制系統（以最為通用的系列為準）[2]。

一體化多功能機床電氣控制實訓臺的第一個特點就是具備良好的靈活性。它解決了傳統機電實驗設備的單一性，以簡單的方式構建了一個復雜的系統。每個一體化多功能機床電氣控制實訓臺可以簡單的看成是一個一個的基本框架和可更換的實訓板組成，完成能夠根據不同機電課程的需求進行重新組合[3]。實訓臺的框架可以采用不銹鋼的方管焊接而成，并保證整個框架是向后傾斜25°的，以方便學生對器件和接線的操作與觀察[4]。為防止一些易損壞的部件在搬運過程中的安全，框架的左側可以完全固定/電機的開關、減速器的開關和絲杠傳統系統的開關可以看做一個整體，安裝在實訓臺的上方。如此便可在方便安裝調試的同時，避免這些系統的電線很容易與絲杠、衣物或其他的連接線纏繞在一起。

一體化多功能機床電氣控制實訓臺的另一個優點是方便。 由于實訓臺具備基本的框架，因此能夠根據實際情況方便地更換電器實驗板，其中包括復雜的機床線路連接實驗板、反接制動及能耗動實驗板及各種PLC控制實驗板等。在一體化多功能機床電氣控制實訓臺上，所有的電氣設備及實驗器件的電源線和實驗板的控制線都能夠連接到面板上已經安裝好的接線端子上，且不同的設備或器件的控制使用的是不同顏色的接線端子[5]。為了保證學生或其他教師能夠快速掌握的實訓臺的使用技巧，制作教師和學生可以編寫出專門的使用說明書和實訓指導書。

為了保證實訓臺的用電安全，可以采取以下措施：實訓供電裝置均為隔離變壓器，并且采用浮地設計；每個實訓裝置都必須具備一個總電源開關，每個能夠更換的實驗板都要安裝一個電源開關，所有的電源開關都必須是漏電保護型。而為了保證實驗板更換的方便性，可以通過以下幾點來實現：（1）每塊各更換的實驗板上都有操作手柄 ；（2）實驗板的板材以鋁板制成，并在表面噴砂，保證其外表美觀，并保證其重量在7.5千克以下；（3）實驗板的尺寸宜為 450mm×500mm ×150mm，以保證實驗板搬運和儲存的方便性；（4）實訓臺的裝置框架和固定部分的重量應保持在25千克，保證兩個學生能夠輕松的完成搬運。（5）實驗板即可以單獨使用，也可以組合使用。

按照上述標準設計的一體化多功能機床電氣控制實訓臺幾乎適用于機電專業的各種專業課和實驗的需求，如低壓電器元件認識實訓、漏電保護電路實訓、簡單控制回路線路實訓。帶連鎖控制線路實訓、帶互鎖控制回路線路實訓等[6]。無論是某一專業課程的實訓，還是多項專業知識的綜合操作，學生都可以在教師的指導下完成。同時，學生能夠按照相關的操作標準和規范，自主地進行硬件安裝和調試；教師也可以根據所學的技能知識布置相關的課題或實驗研究，引導學生在現有知識的基礎上進行進一步的探索和創新[7]。這對于鞏固學生的專業技能和知識，鍛煉學生的創造力，提升學生的自信心、幫助學生養成良好的核心競爭力都具備重要推近意義。

結論

一體化多功能機床電氣控制實訓臺的研制和使用很好的體現了“在做中學，在學中作，通過做讓學生掌握專業技能和技術”的高職教學的目的和理念。充分詮釋了素質教育中“注重突出并加強學生的主體地位”的教學理念。一體化多功能機床電氣控制實訓臺改變了傳統實訓臺的單一性和可使用效率低的情況，大大提升了實訓設備的經濟性、靈活性、方便性和多功能性。由于一體化多功能機床電氣控制實訓臺有效的將機電專業各學科結合在一起，提升并鞏固學生對于理論知識的實踐。而對于學生的機床電氣控制技術的考核制度、職業資格的考核制度，該實訓臺都發揮了重要的推動意義。隨著機電專業的內容的不斷更新和完善，一體化多功能機床電氣控制實訓臺也必然會得到相應的改善，使之更好的促進在高職教育目的的實現。

[1]周航.關于機械電氣一體化技術的探討與分析[J]. 黑龍江科技信息,2014, 12:36.

[2]許艷霞,王廣權. 一體化多功能機床電氣控制實訓臺的科學研制論述[J]. 電子技術與軟件工程,2014,11:248.

[3]歐陽昭. 淺談機電一體化技術專業的核心技能[J]. 價值工程,2014,22: 261-262.

[4]蔣劍雄. 機電一體化技術的現狀與發展[J]. 企業科技與發展,2015,14:7-8.

[5]曾鵬,黃河,劉福華. 淺析機電一體化的特點及發展趨勢[J]. 科技創新導報,2013,05:144-145.

[6]陳齊. 淺議機電一體化的發展與應用[J]. 技術與市場,2013,04:66+68.

[7]杜中慶. 機電一體化多功能教學機床的研究[J]. 江西電力職業技術學院學報,2011,02:1-3.

K928

B

1007-6344（2016）07-0130-01

劉磊(1996.09--) 男，吉林省松原市人，本科學歷，專業：電子科學與技術。

裴宇(1995.01--)男，遼寧省燈塔市人，本科學歷，專業：電子科學與技術

楊芳(1994.02--) 女，遼寧省海城市人，本科學歷，專業 :交通運輸