对自动化生产线实训设备的浅析.doc

对自动化生产线实训设备的浅析 【摘要】 在我国，随着经济的发展和社会的进步，对柔性自动化的研究越来越受到人们的重视。使用柔性自动生产线、提高生产线的柔性化程度已经成为当今制造业适应市场需求、加速产品更新换代的一种主要手段。 【关键词】 生产线 实训 教学 自动化生产线安装与调试是工科类高等职业院校一门重要的、实践性很强的专业课程，要求学生不但能够很好的掌握自动化生产线的理论知识，（包括硬件结构，各元器件的作用，气动回路的构成，气缸的结构、工作原理），而且能够熟练的利用编程软件对plc进行现场编程，对设备进行联机调试，在设备运行过程中能够自主并且快速的确定并排除故障。目前随着我国自动化生产线的不断发展和完善，大中型企业在生产中使用生产线的比例不断提高，所需要的人工操作岗位越来越少，也就是说所需要的熟练操作工人数量在不断减少，柔性自动化设备的操作和维护人员的比例在不断的提高，这就需要培养出理论和实际操作能力都很强的高素质技能型人才，而高等职业教育的特点是既重视讲授理论知识，又突出实践操作技能的训练，以培养高素质技能型人才为目标。实践操作训练主要形式是实验实训教学。从2003年评估开始，很多高职院校都陆续建立了自动化生产线实验室，花费巨资购置了自动化生产线实验实训设备。但通过这几年的调研和教学发现，在实现实验教学计划及教学实施过程中存在一些问题： 1、实践教学环节不足 自动化生产线安装与调试课程的实践环节主要包括相关实验和实习，但目前很多院校因为设备、场地、课时分配等原因不能保证足够的实践教学，教学内容和教学计划都过于“理论化”，没有突出课程“实践性”和“应用性”的教学特点，不利于实现本课程在高职院校中的教学目标。 2、实验设备不够 目前各院校都加强了实验室建设，购买大量的实验设备，但随着各院校招生规模的扩大及实践教学环节的加强，需要的实验设备缺口很大，而一台实验设备动辄几十万，大部分高职院校由于经费有限，购置的生产线设备仍不能满足教学需求，有的学校甚至没有相关的实验设备。 3、实验设备不合适 很多院校购置了生产厂家生产的成品实验装置，而这些设备往往和实际教学脱节，有的设备功能单一，结构简单，只能进行“简单验证式”和“非真实器件模拟”的实验，不能使学生深刻理解生产线的工作原理，全面了解真实的控制过程，不能实现学生毕业后“零距离上岗”的最终目标。 4、实验教学方式的呆板及滞后 在一些学校至今仍沿用老师编好详尽的实验指导书，讲固定的程序，缺乏多模式多层次的实验教学方法，而学生“依葫芦画瓢”，学生只需要进行简单的程序输入就可以完成实验，不能达到培养学生创新思维和综合职业能力的目的。 因此，我们急需设计一种综合性强，价格低廉，能够培养学生创新思维和综合职业能力，在同行业中各项技术和指标都比较先进，既能做各种模拟演示实验又能展示工厂实际生产过程的自动化生产线综合实验台。同时结合我们的实验台，要调整实践和理论课时的比例，加强实践教学环节，调整实验内容，使其能更好的完成对于高素质技能型人才的培养目标。 在我国，高等职业教育规模已经很大，高职院校有1000多所，大部分院校由于教学经费问题，不能及时的更换或者购买最新的实验设备，导致教学实验台和工厂实际的生产线存在着不小的差距，从而直接影响到高职学生的就业和择业，而本课题将研究设计一种自动化生产线实验平台，达到以下目标： （1）具有综合性和真实性：既能做自动化生产线真实过程的展示实验，又能做plc一般演示实验，能解决高职院校实验设备不合适的问题。 （2）具有可开发性：可以根据实验情况，引出plc的i/o插口，为平台开发出其他实验，由学生自己动手，设计实验项目，调动学生自我能动性，进行设计开发，可以解决实验教学方式呆板落后的问题。 （3）能真实展现自动化生产线工作的实际过程，同时学生可以自主设计设备动作过程和动作顺序，通过动作过程和动作顺序，自主设计出相应的控制程序，以提高学生的动手能力和plc编程能力； （4）在进行实验扩展时，能够改变工件的加工顺序，调整工件的加工速度，可以随时对所需模块进行组装，并且出现故障后能够及时报警。 （5）学生通过这款实验台进行实验和实训，可以提高学生对模块式生产线结构、工作原理的了解，熟练掌握生产线的工作过程，对每个环节的工作原理有全面的理解，通过自己动手拆解、安装生产线，了解各个生产单元之间的联系，同时，掌握各个环节的基本工作原理，为以后的工作打下坚实的基础。让学生到工作岗位后就能够很快熟悉工厂的自动化生产设备，并能够进行简单的维护和维修，真正意义上实现“零对接”。 （6）具有较高的性价比：目前在高等职业院校，引进的自动化生产线实训平台，功能都比较单一，操作性不强，而且每条生产线的购置费用都在几十万，因此就限制了引进的数量，而这款试验台的制造成本控制在两万元以下，能解决高职院校教学经费不足的问题，实验设备不够的问题，为加强实践教学环节提供物质前提。 （7）作为教学实验系统，实验时的安全性和方便性是非常重要的，本实验台采用金属全封闭结构，有良好的防触电性。实验导线采用kt4abd52型带保护套的簧圈式迭插头，和与之配套kt4a52护套插座，具有良好的防触电性，实验时，采用插入式接线，即安全又方便。 （8）目前高等职业院校中所使用的生产线都是由厂家直接研制、安装和调试的，在设备运行一段时间后出现的问题，必须要由厂家来维修，而一旦过了保修范围，那么，必须要向厂家支付维修费用，而我们这款新型生产线完全采用模块式结构，在使用过程中，如果某个部件出现问题，可以由实验室管理人员将某个部件拆下，换上新的模块即可，大大减少了维护时间、降低了维护费用，为大面积普及打下了坚实的基础。 从自动化生产线实验教学的大纲要求，设备概况的调查分析，可以归纳出：实验教学中需要的是一台具有综合性（既能做plc一般演示性实验，又能做真实过程展示实验；能体现plc控制系统的组成、工作原理；包含各种常见设备，能进行程序的输入、调试、设计；能反映出各种控制过程）形象性（各种设备要尽量接近生产实际，反映工作岗位中要遇