机电一体化职业技能培训认证稿PPT课件

1 机电一体化职业技能培训和认证教学指导方案 全国现代制造技术远程培训专家组 国家高技能人才培训工程 全国现代制造技术远程培训 2 内容 培训认证教学和考核大纲教学与考核知识点分析培训模式考核方法典型实例理论考试复习 3 培训认证教学和考核大纲 一 培训课程性质 培训技术范畴说明1 培训课程性质机电一体化专业技能培训课程是集气压技术 液压技术 控制电机及电气控制技术 自动检测技术 PLC及其自动控制技术 网络通讯技术为一体的专业技术课程 4 培训课程紧紧围绕机电一体化技术的核心技术环节 检测 控制与执行三大技术环节展开 同时引入最新的网络控制技术 机电一体化技术应用非常广泛 主要体现在机电一体化技术在生产过程控制中的应用与机电一体化技术在机电装备制造中的应用 2 考核内容的取舍 5 机电一体化技术在生产过程控制中的应用主要体现在生产过程中应用机电一体化技术实现生产过程的自动化 例如汽车自动化生产线 电子元件生产线 罐装饮料生产线 所以在现代制造业中 需要大批量的机电一体化技术与技能型人才从事自动化生产线的设计 安装 调试 维修 维护等方面的工作 6 机电一体化技术在机电装备制造中的应用主要体现在机电装备制造过程中应用机电一体化技术实现机电装备的智能化 例如数控机床 服装裁剪机械 各类电梯设备等 所以随着各种机电一体化设备的普及 需要大批量的机电一体化技术与技能型人才从事数控机床维修 电梯维修等领域的工作 7 尽管机电一体化技术领域非常广泛 但上述两个领域是机电一体化技术最重要 最广泛的应用领域 这两个应用领域的共同特征是 1 最终的控制对象为机械运动机械运动控制为主 暂时未考虑过程控制内容的考核 8 2 运动控制技术为焦点以运动控制技术为焦点 不包括机械本体的结构设计与强度问题 3 以PLC为系统控制器以PLC作为控制器已经是目前机电一体化控制技术的主流 不考核单片机 忽略与弱电应用相关的内容 不考核工控机 板卡的控制方式 回避PC机底层软硬件的内容 9 4 适应技术发展潮流引入网络技术以工业现场总线 工业以太网为基础实现网络通讯已经成为机电一体化技术发展的趋势 适当引入即将到来的 全集成自动化技术 理念对于机电一体化技术人员的后续发展是有益处的 10 系统总体技术 机械技术 检测传感技术 信息处理技术 自动控制技术 伺服传动技术 机电一体化技术 11 二 人才规格 培训层次与目标机电一体化职业技能培训目前分为两个等级 培训课程分 中级证书培训和高级证书培训 高级培训课程包含中级证书培训课程内容 12 获得中级培训资格证书的学员可以从事机电一体化装置操作 安装与维护工作 获得高级培训证书的学员可以从事机电一体化装置的操作 安装 维修 控制程序的编写和初步系统设计工作 13 1 中级培训目标 掌握机械制图和电气制图的基本方法和标准 具有识图的能力 掌握机电一体化装置的基本概念 明确机电一体化装置的构成 明确各部分的作用 掌握机电设备中常用的元气件的结构 特点 应用和安装方式 初步学会根据设备要求选择元器件 掌握典型机电设备的操作 安装与调试基本知识和基本技能 能够根据提供的控制回路 接线图 装配图等完成典型装置安装与调试 能够判断机电一体化装置的常见故障 并能对安装类故障进行调整 14 知识目标 机电一体化系统组成与机电一体化各个环节的作用 各类自控元件结构 工作原理 特点与选用原则 能力目标 电气绘图与读图能力气动回路安装与调试 电气回路安装与调试 传感器应用回路安装与调试 PLC控制回路安装与测试 15 2 高级培训目标 在中级培训目标基础上完成培训 了解工业计算机在机电一体化装置中的应用方式 建立计算机在机电一体化装置中实现控制的基本框架 具备计算机绘图的能力 能够熟练测绘机械零件并用计算机绘图 掌握PLC的程序编制方法 完成典型机电一体化装置的PLC控制程序编写 利用组态软件 完成控制组态 建立人机界面 掌握机电一体化装置的故障诊断与排除的一般方法 具备对简单机电一体化装置技术改造能力 16 在中级的基础上增加以下要求 知识目标 可编程控制器工作原理熟悉基于工业现场总线的分布式控制系统组成结构能力目标 可编程控制器编程技术典型检测方案设计 完成一个小型系统的控制组态 17 人才规格 中级强调操作 安装 维护 高级强调维修 控制程序编制 全集成自动化 18 三 教学与考核知识内容 课程培训应以实际机电一体化装置为平台 以装置中实际应用为载体 完成以下知识点 能力点的培训 19 预备知识 机械制图与电气识图机械基础知识机械加工知识电工与电子技术计算机基本知识安全生产和环境保护要求 中级培训知识点 机电一体化的基本概念气压传动知识液压传动知识检测装置的应用常用电气设备PLC控制的基本知识 高级培训知识点 机电一体化系统知识液压 气动控制回路检测装置的应用工业控制网络的基本知识PLC控制程序的编制触摸屏和人机界面 1 考核培训知识包括 20 中级培训能力点 高级培训能力点 2 培训能力点分解 机电一体化装置维护和改造能力机电一体化装置控制程序的编写能力 图纸的识别能力机电一体化装置的装配能力机电一体化装置的调试能力 21 教学与考核知识点分析 一 预备知识预备知识考核学员对机电基础知识掌握的情况 理论与应用 侧重应用定量与定性 侧重定性 22 机械部分 侧重机构与联接 强调内容 螺旋传动与轮系相关计算 运动方向判别 各类带传动特点典型间歇运动机构分析 23 电工电子部分 高级 侧重电工电子与机电一体化中典型应用紧密结合的部分例如 单臂 半桥 全桥对比中级 侧重电工仪表使用知识 安全知识 主要通过实操考核 24 二 中级培训知识点 含高级 机电一体化基本概念 1 客观识别关于机电一体化定义2 主观写出机电一体化系统包含的技术环节3 能指出典型机电一体化设备各部分组成的功用 4 开闭环系统的判别 结构组成 优缺点对比 5 高级要求知识点3 25 气压传动基础知识 重点为1 2 3 6 4的要求是识别流量公式 并能根据公式说明节流阀原理 气源装置 重点是气源装置的组成环节与叙述作用 执行元件 缸 强调 单出杆汽缸差动连接相关计算 执行元件 阀 强调 3种压力调节阀的符号识别 安装位置 作用 26 气动控制回路 高级要求知识点8 液压传动基础知识 强调知识点3 6 液压其它部分按照大纲要求 27 检测装置基础知识 知识点1 4理论考核 5实操考核 其中知识点1应更加注意 磁性物体检测 金属物体检测 一般物体检测3部分 强调 除大纲要求外 注意综合对比应用 开关量传感器调整放在实操中考核 28 主令电器 理论考核中重点是识别符号 识别其在电气控制回路中作用 典型电气控制回路的绘制 实操考核重点是连接方法 控制电机基本原理与作用 强调 步进电机步距角计算 继电器 接触器控制原理图 理论考核1 2 实操考核3 4 可以作为实操现场问答题 29 变频器作用与应用 理论考核1 4 实操考核2 3 PLC基本组成 1 2 3 5理论考核 4实操考核 PLC与检测 执行装置的连接 实操考核 梯形图及常用符号认识 考虑到各个学校系统的差别 理论考核中主要以触点逻辑为主 但不排除使用定时器与计数器 使用时给出注释 30 三 高级培训知识点 机电一体化系统组成 1 强调系统原理分析2 机械传动中强调对滚珠丝杠的应用3 故障处理注意滚珠丝杠预紧力调整与消除间隙的方法 31 气动系统应用 应用知识 主要考核2 5 综合应用分析 理论考核1 2 实操考核3 液压系统应用 应用知识 主要考核2 5 综合应用分析 理论考核1 实操考核2 32 传感器知识 1 连续量测量是高级重点2 传感器考核以应用为主 结构原理分析次之 3 旋转编码器在角位移检测中应用4 熟悉检测中检测元件差动连接的目的与方法 33 5 理解热电偶三定律并会应用 工业控制网络基本知识以考核基本知识为主 逐步过渡到基于工业现场总线的分布式控制系统知识的全面考核 PLC控制程序编制 1 大纲中知识点全部要求2 理论考核中将有读程序写结果类题目3 注意A D D A应用 34 培训模式 知识点学习安排几个模块 采用现场教学和仿真教学相结合的方法 根据培训教材内容进行学习 能力点的培训可以根据提供的案例和训练标准在实际机电一体化装置上分步进行综合训练 也可以根据实际需要按照能力点要求对每一点进行单独训练 培训依托典型考核装置开展 中级培训以安装项目为引导 此基础上引入包含大纲规定知识点 能力点的子项目进行培训 高级培训在中级培训安装完成的机电设备基础上 增加控制程序的编写和故障判断 排除的培训 35 建议采用模块化 综合化的项目培训模式如对以气动设备为执行装置的综合培训 可以围绕一个典型设备展开培训 一 培训方法建议 1 机电一体化系统培训 36 使用小型机电一体化装置培训 37 使用MPS培训 38 39 使用物流系统培训 40 使用数控机床维修台培训 使用电梯模型培训 使用实际机电设备培训如 光盘打签装盒系统 饮料罐装打标装箱系统等 41 综合训练系统培训 1 机电一体化系统组成分析2 各个环节组成分析3 各个环节实现方法4 核心技术分析5 核心程序设计思路分析6 多站系统信号传递方式 42 2 技术环节培训1 使用工业现场实际器件 2 强调应用 少讲与应用无关的原理 3 强化正常授课中忽略的技术 4 围绕器件应用设计教学项目 5 通过对比学会选用 6 实际动手安装调试 43 传感器培训 外型 44 传感器培训 按原理分的种类 45 传感器培训 接线方式 46 传感器培训典型应用项目设计 传送带速度检测项目设计金属零件厚度检测项目设计转角位置检测项目设计 47 考核方法 考核分为理论知识考试和实操考试 比重分别为40 和60 一 理论考试根据培训大纲和教材中的知识点要求建立题库 由考核办公室组卷进行理论考核 高级理论考核主要题型 1 选择题50题 每题1分 2 填空题20题 每空1分 3 分析题3题 每题5分 内容包括气动 液压回路分析 电机控制线路分析 检测环节应用分析 典型PLC程序编制或分析 4 综合应用题1题 15分 内容是一个小型机电一体化系统的设计分析 该系统主要包括执行装置 检测装置 可编程控制器 要求根据系统硬件绘图 PLC的I O分配表 编制PLC程序 48 中级理论考核主要题型 1 选择题50题 每题1分 2 填空题20题 每空1分 3 分析题3题 每题5分 内容包括气动 液压回路分析 电机控制线路分析 检测环节应用分析 典型PLC控制系统分析 4 综合应用题1题 15分 内容是一个小型机电一体化系统的分析 该系统主要包括执行装置 检测装置 可编程控制器 要求根据系统硬件绘图 PLC的I O分配表 PLC程序 分析系统功能 49 二 实操考核 1 考核方式中级 机电一体化装置 系统 安装调试 考官提供 考核装置功能描述 安装图纸 安装主要器件清单 主要仪器与工具 操作步骤 PLC控制程序 考核中注意事项和要求考核内容 根据系统要求安装调试机电一体化装置 系统 考生实操完毕后现场抽题回答与该项目有关的问题 高级 考核分模块一和模块二两部分 模块一机电一体化装置 系统 安装调试 同中级 模块二机电一体化装置 系统 PLC程序的编制与调试考官提供 考核装置功能描述 安装好的机电一体化装置 系统 元件表 PLC的I O分配表 操作步骤 考核中注意事项和要求考核内容 根据系统要求编制PLC控制程序 考生实操完毕后现场抽题回答与该项目有关的问题 50 2 考核时间实操考试时间为60 80分钟3 实操考试命题原则1 命题范围中级考核以安装 维护为主要考核内容 命题为一个机电一体化系统 装置 的安装与调试 考核应包含以下内容 传感器的安装 执行装置安装 含机械安装 电机及传动装置或液压 气压及其传动装置 PLC 主令电器等安装 系统电气连接 PLC控制程序的下载与系统调试 考官提供控制程序 安全生产 环保意识 仪器与工具使用 51 2 命题题型考核装置应有多种形式 有不同的考核题目 学员通过抽签方式选择 实操考试题目类型可从下面三种类型之中选择 PLC控制气压传动的机电一体化系统PLC控制液压传动的机电一体化系统PLC控制电机传动的机电一体化系统 52 3 难度要求 选择气动或液压系统为执行装置要求有两个执行气缸或油缸 两缸动作有顺序动作关系 位置顺序或者是压力顺序 并能实现循环运动控制 具有定时 如执行缸活塞杆伸出到位后保压一段时间 与计数 如工作10次后停止 功能 压力回路中应该包括溢流阀 稳压阀 节流调速阀 电控换向阀 采用PLC实现上述控制功能 53 选择步进电机为执行装置参考配置 系统为两台步进电机控制的X Y工作台 具有工作台极限位置检测装置 作为工作台极限位置控制信号 两个步进电机轴安装旋转编码器 精度高于360dp r 用于检测电机转角 步进电机由步进电机驱动器驱动 该驱动器可以接收PLC发出的控制控制信号实现转角控制 转速控制 可以用小键盘设定转速或采用电位器设定转速 采用PLC作为系统控制器 54 选用变频电机作为执行装置参考配置 系统为一台变频电机拖动的传送带系统 如分拣系统 变频器采用主流厂家产品 可以通过面板设置工作方式 有数字量和模拟量输入接口用于控制转速与转向 电机轴安装有旋转编码器 可以测量电机轴转速与转角 传送带侧面安装有传感器 颜色传感器 金属件测试传感器 光电传感器 可以用于传送件个数计数信号 可以通过调整电位器调整转速 采用PLC作为系统控制器 55 4 考核办法 制定实操项目考核标准和评分办法 每个考生需有1个实操考试过程记录单 根据学生操作情况和问答问题情况正确评分 参加高级证书考核须通过中级考核模块 理论和实操考核中单项合格 一年之内有效 56 考核方法说明 考核过程分为实操 理论考试理论考试现阶段采用培训中心统一出题 集中考试的方法 但要求各培训学校要出2套试题 以供参考 也是为以后试题库建设做准备实操考试由考试中心确定试题基本要求 各考试点出题报中心备案 57 考核方式说明 理论试题范围实操考核技巧说明实操命题要求 中级 高级 58 典型实例 实训一可移式气动机械手的电气 气动控制回路 中级 1 功能描述初始位置 垂直缸活塞杆位于底部 水平缸活塞杆位于左端 回转缸位于中位 机械手工作循环 按下启动按钮 垂直缸上升一水平缸伸出一回转缸转位一回转缸复位一水平缸退回一垂直缸下降回转缸的转动 垂直缸 水平缸活塞杆的伸出要有调速控制各气缸活塞杆的伸出或回退到位用行程开关控制气动回路的控制用PLC来实现 59 气动机械手示意图 60 2 回路图 61 气动回路示意图 气动回路示意图 62 3 I O分配 63 4 PLC程序 64 5 现场问题 PLC的型号如何确定 简述气动二联件的元件组成并分析其工作原理改变机械手气缸动作顺序时 气动回路图和PLC程序如何调整 位置控制由行程开关改为传感器控制时 如何选择传感器 传感器与PLC输入口如何接线 如果将PLC控制改为继电接触器控制 控制回路如何设计 如果将PLC控制改为纯气动控制 气动控制回路如何改进 65 6 评分标准 66 实训二工业洗衣机程序控制系统 高级 1 控制要求系统进入初始状态 启动时开始进水 水位到达高水位时停止进水 并开始洗涤正转 洗涤正转15S 暂停3S 洗涤反转15S后 暂停3S为一次小循环 若小循环没满3次 则返回洗涤正转 若小循环满3次 则开始排水 水位下降到低水位时开始脱水并继续排水 脱水10S即完成一次大循环 大循环没满3次 则返回进水开始的全部动作 进行下一次大循环 若完成3次大循环 则进行洗完报警 报警后10S结束全部过程 自动停机 其控制流程图如下 洗衣机从洗涤正转15S 暂停3S 洗涤反转15S 暂停3S要求使用FR A540变频器的程序运行功能实现 用变频器驱动电机 洗涤时变频器输出频率为50Hz 其加减速时间根据实际情况设定 67 2 操作步骤 画出主电路 写出I O分配表 画出I O接线图 硬件 编写应用程序 软件 根据主回路和PLC控制电路图正确接线 输入程序 运行程序 调试 68 3 PLC与变频器连接图 69 编程提示 70 频率参数设定 71 4 PLC参考程序 LDX1ORM8002SETS0STLS0ZRSTS20S25ZRSTC0C1LDX0SETS20OUTY0LDX3SETS21STLS21OUTY4OUTY5OUTT0K70LDT0SETS22 STLS22OUTT1K10OUTC0K3LDIC0ANDT1OUTS21LDC0ANDT1SETS23STLS23OUTY1RSTC0LDX4SETS24STLS24 OUTY1OUTY2OUTY4OUTY6OUTC1K3OUTT2K100LDIC1ANDT2SETS25STLS25OUTY3OUTT3K50RSTC1LDT3OUTS0RETEND 72 5 评分标准 73 如何把握理论考试的复习要点 认真研读你校机电一体化专业课程大纲 和大家取得共识 真正在日常教学中贯彻是唯一的途径 同时注意跟踪新技术 了解本专业发展动态 74 考题1 4片电阻应变片贴在弹性敏感元件上 其中R1与R2沿着弹性敏感元件纵向贴 R3与R4沿着弹性敏感元件横向贴 则在电桥检测电路中 应变片应该按如下方式接入R1与R2为相邻臂 R1与R3为相对臂R1与R3为相邻臂 R1