一种模拟生产线的实验平台设计.doc

一种模拟生产线的实验平台设计-设计论文一种模拟生产线的实验平台设计 赵彦威 ZHAO Yan-wei；王茜 WANG Qian；张杰 ZHANG Jie （北京工业大学耿丹学院，北京 101301） （Gengdan Institute of Beijing University of Technology，Beijing 101301，China） 摘要： 新时期高等教育教学改革的核心目标之一是培养创新型人才，创新实践教育资源平台的建设在创新人才培养中的地位与作用日益凸显。本文设计一种模拟生产线的实验教学平台设计，主要阐述了系统组成，设计思路以及利用其开展教学的思路。平台的应用对于培养学生的独立思考能力，学习能力和动手能力有很大促进作用。 Abstract： Today, one of the core objectives of teaching reform in higher education is cultivating innovative talents. The status and role of building an innovative platform for practical education resources is more and more ingportant in cultivation of innovative talents. It is an experiment teaching platform design of simulated production line. The system components and the design ideas are discussed as the focus, and the design also includes how to use the system to teach. The application of the system can greatly promote students independent thinking, learning ability and operating skill. 关键词： 创新；生产线；教学平台 Key words： innovation；production line；teaching platform 中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）02-0225-02 0 引言 创新实践教育是培养大学生创新能力的实现载体和根本保障，客观上要求新时期高等教育要构建和优化有利于创新人才成长的创新实践教育资源平台1。本文主要针对独立学院机械、自动化类专业设计一种模拟生产线的教学平台设计，通过该平台学生可以根据生产需求设计不同控制系统，得到机械设计、自动化设计与工业设计的综合锻炼。成为具有创新精神的复合型、应用型高级专门人才2。 1 系统概述 整个设备采用OMRON的CS1G型PLC作为控制器控制。PLC控制伺服电机带动平台移动。由PLC控制器控制电磁气动阀通过气动回路能实现卡紧、升降、翻转。以包装产品为例，机械手卡紧产品，通过升降、翻转实现包装动作，通过平台移动将产品送到下一工位。主要控制电器全部安装在电器柜里。 系统布局图如图1所示。 2 系统设计 2.1 平移机构布局设计 系统能实现左右平移运动及前后平移运动，其中平移导轨及支撑部分的设计结构如图2所示。 典型任务的动作流程：先把被加工对象搬运到设备移动平台上，启动设备，设备的气动回路开始工作，卡紧加工对象尾部，上升，卡紧加工对象边缘，加工对象尾部卡紧机构松开，加工对象尾部卡紧机构下降，机构翻转90。移动机构沿导轨向右移动到指定位置，转入前后移动导轨进行前移，动作顺序按上述过程倒序完成，移动平台返回初始位置。如此完成一个工作循环，在实际教学中可以灵活布置不同工序，完成设计。 2.2 翻转机构设计 此部分能完成对加工对象或者产品的固定以及翻转动作，例如自动化包装，自动搬运过程中都会用到此典型机构，实现卡紧上升翻转指定角度下降松开等常见任务流程。 2.3 控制柜配置设计 控制柜以OMRON生产的小型PLC为核心，CS1G-CPU43带两个数字量IO模块IDOD，配有空气开关，负荷开关，端子排，控制变压器等常用低压电器，学生根据实际需要选择其中器件并接线。 2.4 接线图设计 系统在控制电气箱上安装了所需的中间继电器、接触器等低压电器，PLC及扩展模块，学生根据所接收任务，自行接线调试。用于锻炼学生的电路设计、接线，动手操作能力。 2.5 程序设计 学生可以在计算机上进行PLC的程序设计。系统准备了PLC仿真软件，可将PLC程序导入仿真软件进行初步验证，如果仿真结果合理，就可以将程序上载到PLC中，在真实的系统中进行验证。系统配有触摸屏，让学生掌握组态界面的设计。软件均可以在任何PC上运行，学生可在自己的电脑上安装用于课后的练习。 3 结束语 系统是一个典型的工控平台，模拟了生产线的常见运动控制。在教学过程中的应用，能有效调动学生积极性，取得了良好的效果，对于培养学生的自动化知识、工控知识等专业技能有一定促进作用。 参考文献： 1李辉.大学生创新能力培养中的创新实践教育平台建设J.中国大学教学，2013（9）