机床电气控制实训总结范文

时间:2023-10-31 13:40:50

机床电气控制实训总结

机床电气控制实训总结篇1

关键词:车床维修; 拆装; 故障

普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床,常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹,采用相应的刀具和附件,还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等,普通车床是车床中应用最广泛的一种,约占车床类总数的65%,普通车床是典型的机电一体化设备,对普通车床的组成结构认识,工作原理学习,典型故障的维修,是机修专业实训的核心课程之一,根据我校的实训课程探索,车床拆装与维修的实训内容主要包括以下几个方面。

1 车床的操作基本技能实训

主要熟悉车床的基本操作,训练熟练使用机床,只有了解才会修理,本模块主要进行以下训练,主要培养学生对车床的基本操作技能,熟悉车床的加工要求。主要包含已下几个方面

1.1 安全技术。

1.2 熟悉普通车床的结构组成及功用。

1.3 熟悉普通车床的基本操作:车床的启动和停止,车床转速、进给量、进给方向、光丝杠转换,车床手动进给控制

1.4 刀具的结构、种类、基本角度和功用。

1.5 普通车床的基本切削操作:

零件的装夹,刀具的安装,端面、外圆的车削方法,滚花的车削方法,切槽、切断的车削方法,圆锥的车削方法

1.6 螺纹的切削操作:

①螺纹相关数据的计算方法

②开合螺母加工法车削螺纹

③正反转加工法车削螺纹

通过对车床的基本训练,对车床功能熟悉,为以后的维修,维修之后试车打下基础。

2 车床各部件的拆装与典型部件的工作原理

2.1 本模块主要对车床的各组成部分拆装,熟悉工具的使用,熟悉各部件的内部结构,为以后的维修打下 基础,主要训练项目如下:1 工具的正确使用,基本的装配知识,精度检测工具使用。

2.2 主轴箱拆装 ,溜板箱.进给箱 尾座,刀架等

2.3 典型的结构认识和拆装同步进行,如摩擦离合器,变速操纵机构,互锁机构等

本模块训练时间最长,要求学生必须熟练掌握,本模块是修理的核心部分。

3 电气控制线路的学习以CA6140型车床电气控制线路及安装、检修为主要内容如下、电气控制要求

3.1 电工常用仪器,仪表的熟练使用。

3.2 了解车床对电气控制提出如下要求:

①主拖动电动机一般选用三相鼠笼式异步电动机,并采用机械变速。

②为车削螺纹,主轴要求正、反转,小型车床由电动机正、反转来实现,CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现,电动机只作单向旋转。

③一般中、小型车床的主轴电动机均采用直接启动。停车时为实现快速停车,一般采用机械制动或电气制动。

④车削加工时,需用切削液对刀具和工件进行冷却。为此,设有一台冷却泵电动机,拖动冷却泵输出冷却液。

⑤冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系,即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否;而当主轴电动机停止时,冷却泵电动机立即停止。

⑥为实现溜板箱的快速移动,由单独的快速移动电动机拖动,且采用点动控制。

3.3 CA6140型车床的控制线路原理。

CA6140型车床的电气原理图分析,图中M1为主轴及进给电动机,拖动主轴和工件旋转,并通过进给机构实现车床的进给运动;M2为冷却泵电动机,拖动冷却泵输出冷却液;M3为溜板快速移动电动机,拖动溜板实现快速移动。

3.3.1 主轴及进给电动机M1的控制。

由启动按钮SBl、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转启动一停止电路。

按下SB1线圈通电并自锁 M1单向全压启动,通过磨擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转,以及刀架的直线进给。

停止时,按下SB2KM1断电 M1自动停车。

3.3.2 冷却泵电动机M2的控制。

M2的控制由KM2电路实现主轴电动机启动之后,KM1辅助触点(9—11)闭合,此时合上开关SA1 KM2线圈通电 M2全压启动。停止时,断开SA1或使主轴电动机M1停止,则KM2断电,使M2自由停车。

3.3.3 快速移动电动机 M3的控制。

由按钮SB3来控制接触器KM3,进而实现M3的点动。操作时,先将快、慢速进给手柄扳到所需移动方向,即可接通相关的传动机构,再按下SB3,即可实现该方向的快速移动。

通过本模块的训练使学生熟悉各种电气控制原件的安装,能对照电路图对机床电气线路进行安装调试。

4 典型故障的学习

本模块,主要应用上面几个模块学习知识,进行实战训练,对主要故障进行现场排除,主要包含两大部分:

4.1 机械故障:如,摩擦离合器制动不灵,小刀架卡死,撞车,互锁不到位等

4.2 电气故障.

(1)主轴电动机M1不能启动的检修

①检查接触器KM是否吸合,如果接触器KM吸合,故障必然发生在电源电路和主电上。

②接触器KM不吸合

(2)主轴电动机M1启动后不能自锁的检修

(3)主轴电动机M1不能停车的检修

(4)主轴电动机在运行中突然停车的检修

(5)刀架快速移动电动机不能启动的检修

总之 通过四个模块的实训让学生对普通车床的维修熟练掌握,培养学生的维修技能,为学生以后进行其他设备维修打下良好的基础,也为学生以后从事设备维修岗位工作做了很好的准备。

参考文献

[1] 车工工艺学 北京:中国劳动出版社 1997

[2] 机械切削工技能 北京:机械出版社 2000

[3] 机床维修技术问答 北京:机械出版社 2001

机床电气控制实训总结篇2

关键词:设备控制技术;项目教学;课程改革

《设备控制技术》课程是一门专业性、技术性、实践性极强的课程,也是高职院校机电类学生必修的一门主干课程。如何使教学真正的符合职业教育的内涵.是当前职业院校教师不断探究的课题。本文仅就高职《设备控制技术》课程的教学改革作初步探讨。

传统的课程教学模式是按教材章节,教师从绪论到最后一章节内容灌输式的讲解,根据内容顺序插入几个实验或实训课时,这种方式最终的结果是:概念、理论内容多,内容抽象难懂,学生应用知识的实践少,造成学生的专业关键能力提高受限,远离职业工作环境,出现“学无致用”,他们对教师所讲一套套理论难以理解、似听天书,从而产生厌学情绪。而职业教育课程的最终目的是培养生产在一线的、具有实战能力的职业人,要求学生掌握技术、知识去完成某种特定的工作活动。针对这种情况,我从课程整体设计入手,探索了基于工作过程的《设备控制技术》课程改革。以工作过程为导向,把教学与工作过程结合在一起,建设“教、学、做”一体化的教学情境。

1 基于工作过程的课程目标设计

根据职业岗位需求,通过培养达到以下目标:

(1)能力目标:能正确选用机床电器;能安装、改进、调试、维护典型生产机械电气控制系统;能设计简单的 PLC 应用控制系统;能对企业技术标准、国家技术标准的的查阅;能熟练使用常用的各类

工具。

(2)知识目标:熟练阅读机床电气控制线路原理图和接线图;掌握典型机床电气控制系统故障分析及排除方法;会正确选用PLC型号、分配PLC控制系统I/O设备、编制并调试PLC程序;熟练掌握PLC控制技术及其在工业控制中的应用。加深对电气控制设备中机械、液压、气压与电气控制的理解,对电气控制设备故障有分析与解决的

能力。

(3)态度目标:基本职业素养的培养:遵守工作时间,在教学活动中渗透企业的6S制度(整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全)。培养学生的团结协作能力:能根据工作任务进行合理的分工,互相帮助、协作完成工作任务。培养学生填写、整理、积累技术资料的能力:在完成电路装接、故障排除、程序调试等工作任务之后能进行资料收集、整理、存档。培养学生语言表达能力:能正确描述工作任务、工作要求,任务完成之后能进行工作总结并进行总结发言。

2 基于工作过程的课程设计思路与内容

职业教育课程的内容必须以职业活动为导向,以学习项目为载体。本课程组先到机床生产企业现场进行实际生产过程的调研,对其典型工作任务进行了能力、素质、知识分析,再根据学生认知及职业成长规律把工作任务转化成相应学习项目,所以我们本课程的内容我们进行了重构,以“强化能力、重在应用”为主线,以培养技能型专业人才为出发点,以满足岗位职业技能需求为目标,以真实的工作任务或产品为载体,以必需够用为度来设计教学内容,将课程内容教学与相应的职业技能要求相融通,增加实践性和创新性教学环节,培养学生的应用、操作能力,据此课程内容整体设计为3大模块、6大学习情景,20个工作任务。

“电气控制技术模块”分三个学习情景。主要选择“CA6140型车床电气控制系统安装与调试”为本模块的贯穿项目达到教学目标,分解为四个工作任务即:机床电器的选用与维护、基本控制线路分析与绘制、基本控制线路分析与绘制、电气控制线路故障检测与排除。再按照从简到难的规律,进行Z3040型摇臂钻床电气控制系统安装与调试、XA6132卧式万能型铣床电气控制系统安装与调试等设备电气控制系统的能力训练。

“可编程控制器技术”模块分4个学习情景。主要以“基于PLCZ3040摇臂钻床电气控制系统改造”为该模块的贯穿项目,通过PLC控制系统来达到相关要求,为四个工作任务即:确定和选用PLC类型和用户I/O设备、控制系统流程图选择内部元件设计PLC程序、I/O设备的连接动机主电路连接、输入程序PLC并进行调试。按从简到难的规律,再组织其他三个学习情景的教学,进行PLC控制系统运行维护与调试的能力训练。

3 基于工作过程的教学方法与教学手段设计

(1)项目分析引导法—从项目入手,分析所要完成的任务,从知识和操作技能开始进行引导,学时容易理解,效果较好。

(2)任务驱动法—要实现具体的任务,学时应该怎样一步步地完成任务,促使学时思考问题,制定实施计划;完成一个PLC小系统的软硬件设计,元器件选择、安装调试和设计报告等。

(3)“教、学、做”引导法—通过教师的示范、学生实训及教师指导相结合帮助学生提高实训技能,并在实训中掌握理论知识。

(4)互相协作问答法—小组成员针对实训中出现的难题进行讨论协商,最后得出结论,提高学生解决问题的能力。

(5)调试分析讨论法—对控制系统调试过程中出现的故障进行分析讨论,总结经验,为以后实训打下基础。

4 基于工作工程的课程考核设计

实行以能力为中心的全程化、过程性考核方式,考核在评价标准和方式上,不再以期末笔试形式为主,而是增加技能考核力度,重视学生技能素质的培养,实行“素质、技能、知识”三位一体的综合性评价。

结合本课程教学目标,更注重实践能力的考核。在考核内容上,除了期末理论考试之外,平时教学项目中工作任务的完成情况作为学生能力考核的方式,是课程考核评价的重要组成部分。在考核形式上,注重过程的考核评价,不是一味的结果评价。对于本课程,在能力考核中,是否完成工作任务并不是考核的唯一依据。更重要的是在完成工作任务的过程中是否有合理的分析方法、实施步骤和工具仪表使用能力。总之,从学生的学习态度、独立思考和探索创新精神、数控机床电气装调维修方法的养成、工作任务完成过程、学习进步情况等多方面进行课程考核评价,力求全面客观反映学生学习的效果。

5 结语

通过对本课程的整体设计,在教学改革探索中,有以下几点体会:教师的观念需要更新,改变传统的职业教育观念,提高教师的实际教学能力;在专业建设的带动下来进行课程改革,根据职业岗位需求设置课程项目,课程才有活力和操作性;需要加大实训资源和工学结合基地的建设,学生实践能力培养才能落到实处;在教学中,教师可以少讲理论知识,但要带领学生完成学习任务,引导学生自主探知识和创新能力。高职课程教学是一个复杂系统工程,需要我们不断更新教学理念、不断研究和探索,为企业培养“下得去、用得着”的高素质技能人才。

参考文献

[1] 戴士弘.高职教改课程教学设计.北京清华大学出版社.2007.07:7-10

[2] 姜大源.职业教育学研究新论.北京:教育科学出版社.2007.06:10-15

机床电气控制实训总结篇3

关键词:《电机及电气控制技术》;电气自动化技术;教学改革

《电机及电气控制技术》是高职电气自动化技术专业一门必修的重要专业课程。本课程是根据电气设备制造企业工业电气设备及控制系统安装、设计、调试及技术管理等工作岗位能力要求所开设的专业技术性课程。其综合了《电机及拖动基础》和《机床电气控制技术》课程的相关内容,知识覆盖面广,实用性强。课程以数控机床控制柜为载体,通过对电机和电气控制线路的学习和实操,突出动手能力的锻炼,提高学生解决实际问题的能力,与企业岗位技能要求对接。

一、课程设计思路

本课程是在学习《电工基础》和《电子技术》等课程的基础上,使学生进一步提高电机和电气控制系统设计、生产、管理、检测、维护的能力,达到企业对技术应用型人才的要求。通过对生产企业专家的调查发现,电气自动化专业人员必须要具有电气控制设备的检测、维护、安装、调试,生产过程管理,电气自动化产品生产工艺分析和生产工艺编制,电气自动化生产设备营销与服务等方向的知识技能。而目前学校的课程设置比较注重培养学生对电机及电气控制系统的应用能力,而对于检测、维护、安装、调试、工艺分析和编制、营销与服务方面的知识技能相关课程开设较少,导致学生只停留在知道某个电气自动化设备的用途,而不知如何去维护、检测、调试、设计,得不到具体的体验,从而导致与市场脱节现象的产生。因此,将电气自动化设备中各个部分有机组合起来,通过有效地调整相关课程资源,强化学生动手和分析解决问题的能力,提升学生的综合能力,很好地解决学校教学和企业需求之间的矛盾,使学生所学的知识和技能更加贴近生产实际,在高职教育中有必要开设《电机及电气控制技术》课程。课程采取项目课程教学形式,结合学校人才培养方案调研和毕业生回访工作,组织企业和专家对电气自动化专业所面向的工作岗位的工作任务与职业能力进行系统分析。课程定位在电气生产设备的应用、检测、维护、安装、调试、电气控制系统的设计等工作任务上,围绕这些工作任务,组织课程内容,划分教学项目。

二、教学内容设计

课程内容以就业为导向,强调岗位技能与课程内容对接,课程教学与相应职业资格鉴定相结合,以培养技术技能型人才为出发点,以数控机床控制柜为项目载体,组织教师深入企业一线进行现场调研,明确岗位技能要求,细分工作任务,对典型工作任务进行知识、能力、素质分析并转化成相应学习项目,重构课程内容,强调理实一体化教学,增加实践性和创新性教学环节,培养学生的动手实操能力,将课程内容整体设计为基础认知、专项技能和综合训练3个递进关系的教学模块共11个工作任务,内容具体设计如表1所示。

三、课程考核设计

本课程以“强化能力,重在应用”为主线,强调过程考核。在考核方式上,以项目考核结果为主、期末考试成绩为辅,课程共分为11个典型工作任务,分项目进行考核,项目考核结果汇总作为课程考核评价的主要组成部分,期末笔试成绩作为课程考核评价的次要组成部分;在考核内容上,以实操技能考核为主、理论笔试为辅,注重学生技能素质的培养和提升;在考核评价上,以综合评价为主、结果评价为辅,在过程考核中,关注学生是否有合理的分析方法、正确的学习态度、积极的探索精神和工具使用能力,力求全面客观反映学生学习的效果。

四、基于有效课堂,改进教学方法

为提升课堂教学效果,提升人才培养质量,本课程积极改革教学方法,摆脱传统灌输式理论教学模式,采用“教学做合一”的教学模式,所有课程的授课全部安排在实训室进行,在授课过程中,理论教学、现场教学、仿真实训教学、综合实践训练相结合。理论教学中,注重对学生进行启发式引导,进行多元互动,尝试采用翻转课堂模式;充分利用校内实训室和周边合作企业,邀请企业工程师进行现场教学,引导学生对机床电气控制的全面了解;利用各种网络学习平台和实训仿真软件进行仿真教学,专业教师与宇龙软件公司合作开发仿真教学软件1款,实际教学效果良好;在教学过程中,以数控机床控制柜为载体开展综合实践训练,使学生实际机床电气系统的安装与维护水平得到进一步的提高。(一)强调校企结合利用已经建好的“厂中校”和“校中厂”,本课程的实验实训项目均来自于企业生产一线,注重课程内容和岗位知识要求对接,以工作过程为导向完成教学与实践环节,进一步提高学生与企业生产实际相结合的程度。(二)开放的实验实训环境学校机床电气控制实训室全天向学生开放,并安排指导教师给予一定的指导,不仅增加了学生动手实践的时间,同时也为培养学生较好的自主学习习惯打下了良好的基础。(三)全面实行教考分离借助学校“三通一专”考试并结合职业资格鉴定工作,建立了电气控制核心技能考核试题库,并聘请校内外企业专家参与研讨评分细则、评分标准以及最后的鉴定考核工作。平时项目实践考核由任课教师完成,期末考核直接由题库中抽取考试题,专业基本形成重教重学的良好氛围,教学质量得到不断提高。(四)实践教学形式多样除传统的课堂实验外,还开展课程实训、典型控制过程分析与设计、综合实训、工程实训等实践环节,并要求教师组织特长班,组织校内机床电气设计大赛、湖北省现代电气控制系统安装与调试技能大赛和湖北省数控机床装配调试与维修技能大赛,组织学生参与科研开发等。(五)利用网络课程平台开展线上线下混合教学在《电机及电气控制技术》课程教学中,合理运用现代信息技术等手段,利用建成的校级电气自动化技术专业教学资源库平台在线课程《电机拖动技术》《电气控制技术》和《PLC应用技术》等开展线上和线下混合教学,网络学习资源丰富,提高了学生学习的积极性。

五、结语

《电机及电气控制技术》课程作为电气自动化技术专业一门专业性很强的课程,以实际机床电气控制线路作为项目载体,在教学内容上结合相关职业资格标准,充分利用多种媒体资源,开展混合教学,突出了学生的主体地位,提高了学生的学习兴趣和分析问题、解决问题的能力。在课程改革的过程中,充分贯彻“实践考核、弱化理论、校企结合、信息化教学”的思路,取得了一定的效果,对专业课程改革具有一定的指导作用。

机床电气控制实训总结篇4

Abstract: This paper introduces a method of the numerical control design based of siemens 802D system and presents the details. It provided a new way to utilize the old equipments.

关键词: 西门子802D;数控化改造

Key words: SIEMENS 802D system;numerical control design

中图分类号:TH11 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)32-0184-02

0引言

数控技术水平的高低和数控设备拥有量的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志[1]。随着机电一体化技术的迅猛发展,数控机床的应用已很普及,然而,发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大,这使许多中小型企业难以承受。如果淘汰大量的普通机床,而去购买昂贵的数控机床,势必造成巨大的浪费。因此,普通机床的数控化改造设计大有可为。为了专业教学的需要,更新现有的数控实验设备以改善办学条件,比较经济有效的办法就是充分利用和改造现有的设备,满足实践教学的需要。

1系统改造设计方案

在调研的基础上对CW6132车床进行数控化控制设计,设计的主导思想是数控化后的机床,能够达到使用一台数控机床就可提供一个整班实施电气装调实训的配套设备与环境,同时也能满足一定的机械加工任务。所以在机床改造设计时,根据机床功能要求进行结构设计,要求电气元件的安装,接口信号的端子安排都要进行最大程度的整合。在改造方案中,利用该机床的机械结构,液压冷却系统作相应调整,重新设计新型防护罩板,用滚珠丝杠副代替原滑动丝杠副,进给伺服系统中采用交流伺服电动机,X轴选用1FK7060,Z轴选用1FK7063交流伺服电动机,机械连接采用电机与丝杠副通过联轴节带来传动;主轴的驱动取消原接触器控制方式,采用西门子公司生产的MM420变频器作为主轴的驱动装置,并在802D系统中将其配置为模拟主轴,另外重点对机床电器控制部分的具体功能进行分类整合。

数控系统的选择,经过反复的比较,我们选择西门子802D数控系统。西门子 802D数控系统是西门子公司推出的经济型数控系统,是公司针对车床和铣床开发的中档数控系统,其核心部件PCU将CNC、PLC、HMI和通讯等功能集成于一体,可靠性高、易于安装,并且该系统具有免维护的特点[2],通过现场总线PROFIBUS将驱动器、进行连接和通讯;集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制,并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序,简化了设计过程,缩短了设计周期。

本次驱动单元改造选择SIMODRIVE611UE,选择611UE双轴模块作为伺服驱动模块,同时在双轴模块上设定叠加轴,配置为模拟主轴,完成对主轴的控制。

2系统方案工作原理

2.1 系统整体原理介绍改造后,机床整体连接的结构如图1所示,西门子 802D是基于PROFIBUS总线的数控系统。输入输出信号是通过PROFIBUS传送的,位置调节(速度给定和位置反馈信号)也是通过PROFIBUS完成的。ROFIBUS电缆应根据机床电柜的布局连接,每一个PROFIBUS插头上均由一开关,开关的on/off设置,遵循两头on,中间off的原则。PCU 是主站,SIMODRIVE 611UE 和PP72/48是从站。每个PROFIBUS从设备(如PP72/48、611UE)都具有自己的总线地址,因而从设备在PROFIBUS总线上的排列次序是任意的。PROFIBUS两个终端设备的终端电阻开关应拨至ON位置,PP72/48的总线地址由模块上的地址开关S1设定,第一块的总线地址为“9”(出厂设定)。611UE的总线地址利用工具软件SimoCom U设定,也可以通过611UE操作面板上的输入键来设定。设定参数MD11240=3,611UE总线地址设定值为12,图1中X2、X4、X423 是PROFIBUS接口,用于连接PROFIBUS 的9芯D型孔型插头,X111、X222 和X333,是PP72/48上用于连接数字输入和输出的50 芯扁平电缆插头,X1201和X1202,是MCP上用于连接PP72/48的50芯扁平电缆插头。

2.2 电气控制系统设计电气控制系统设计针对功能需要选择电气元件,把需要完成的电气装调内容单独列出来,设计电气原理图,制作电气安装板,各项控制功能通过7个X1-X7航空插头传输到改造好的数控机床上来实现,电气调试到满足数控车床的各项控制功能至正常,X1插头用39号红色导线和40号黄色导线连接机床工作灯,X2插头连接机床冷却泵,X3用插头连接机床集中部件,X4插头连接机床刀架部件,X5插头连接机床PCU与NC信号,X6插头连接数控车床X轴与Z轴超程限位,X7插头对数控车床驱动器与变频器信号进行传输。通过这样信号传输就可以把机床的一些电气控制功能单独从电路控制中提取出来,单独制作电气安装板,这样改造好的一台数控车床就可以配备多台电气控制板,平常可以进行正常的数控加工任务,在教学中又可以让学生在控制板上进行电气装调训练。

2.3 PLC程序的模块实现采用西门子802D系统所提供的PLC子程序库可以迅速搭建用户PLC应用程序[3]。参照系统自带的工具盒(Tool box)中配备的“PLC802文件库”,首先通过通讯软件WINPCIN,将车床的初始化文件通过串口以二进制传送到802D系统中,下载初始化文件F,系统自动为车床配置两个进给轴和一个主轴,系统已为车床的标准配置,并且在802D子程序库的基础上搭建PLC应用程序,设置参数MD14510[16]=1;MD14510[28]=17;MD14510[30]=21;MD14512[16]=CH;MD14512[18]=8H;就可以完成802D系统PLC程序的基本功能调试。

在802D系统提供的子程序中,根据不同功能分别进行了定义,主要包括PLC-INI(系统初始化)、EMG-STOP(急停处理)、MCP-NCK(机床控制面板MCP信号送至NCK接口)、AXIS-CTL(进给轴和主轴使能控制)、LUBRICAT(定时、定量控制)、COOLING(冷却控制)等,所有选择的子程序必须在主程序(MAIN)OB1中进行调用[4]。在CA6132卧式车床的改造中,我们仅使用SBR31 USR-INI子程序,在其中写入设备主轴手动控制,大拖板的进给等控制的子程序。

2.4 NC系统调试就电气控制而言,机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。一般情况下,机床主轴的控制系统为速度控制系统,而机床伺服轴的控制系统为位置控制系统。换句话说,主轴编码器一般情况下不是用于位置反馈的,也不是用于速度反馈的,而仅作为速度测量元件使用[5]。本改造机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置以及3.7KW标准主轴电机,主轴可以根据需要工作在伺服状态,所以主轴编码器作为位置反馈元件使用。此外采用的变频器是MM 420西门子变频器。图3是变频器与611U伺服驱动的连接图。

802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是通过611UE的X411端口上的75.A和15给出的,正反转指令是通过X453端口上的Q0.A和Q1.A给出的。

在系统初始化后,NC系统已成为车床的标准化配制,按说明书要求依次设置进给轴参数,主轴参数,再利用准备好的驱动器串口调试电缆将计算机与611UE 的X471端口连接起来;启动伺服驱动器调试工具SimoCom U,选择联机方式;进入专家表(Ctrl+E),配置电机参数:

P890=4 编码器信号源来自X472 接口

P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型

P1007=1024编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数MD31020 相同。

P915[8]=50103 总线给定值配置:模拟输出送到X441 的端子75.A 和15

P915[9]=50107 总线给定值配置:数字输出送到X453 的端子Q0.A 和Q1.A

在SimoComU 的主画面上选择存储数据,再选择上电复位。这样就完成了模拟主轴相关伺服驱动器的参数设置[6]。

2.5 伺服驱动器的优化SimoCom U是西门子公司开发的用于调试Simodrive 611U的一个软件工具[7],可实现对驱动器参数的优化,可根据伺服电机实际拖动的机械部件,对611UE速度控制器的参数进行自动优化,也可以监控驱动器的运行状态。具体步骤是通过RS232连接计算机与611UE 的X471端口,通过定义驱动器的名称,设定各坐标轴PROFIBUS的总线地址,再输入电机型号和编码器的型号后,在转速/力矩运行模式下运行驱动器,优化的效果是伺服系统速度环的动态特性,与电机和机械传动装置的连接方式有关。

3结语

对通用车床结合实际改造方案进行数控化改造设计,首先可以提高等院校中设备的利用率,更重要的是在数控化改造过程中可以根据教学内容安排需要合理进行设备的改造过程,提高教师的现场动手技能,也便于在今后教学活动中进行教学组织,研制的数控加工操作与电气维修培训一体机解决了机床电气装调实训设备配套经费昂贵的瓶颈问题,可利用现有旧机床改造设计获得可供实施教学的配套设备与环境。

参考文献:

[1]高杉,赵波.普通机床的数控改造策略.辽宁省交通高等专科学校学报,2009,(6):40-41.

[2]李南,张博等.西门子802D数控系统在DPS1800车床数控改造中的应用.机床与液压,2009,(5):181-182.

[3]陈平信.西门子系统与数控机床改造.中国设备工程,2008,(12):12-16.

[4]李河水,孙淑敏,刘志安.FANUC OI 数控系统数据备份和恢复.设备管理与维修,2008,(9):24-27.

[5]李盛宇.普通车床的数控化改造.机械制造与自动化,2005,(6):121-123.

[6]常兴,刘国锋,田勇.普通车床数控化改造及其设计计算.现代制造工程,2005,(8):26-27.

机床电气控制实训总结篇5

目前X院机械专业主要有数控加工技术和模具设计与制造,校内教学实训是培养学生动手操作能力的起点,并为后面的加工生产奠定基础,因此通过教学实训使学生应达到以下的能力结构要求。

(一)通过钳工实训,培养手工制作工件的基本技能

现代机械加工技术虽然早已取代原始的手工加工技术,但手工操作技能对学生的能力形成具有战略性的基础地位,且在日常生活中常常会用到。钳工实训内容包括了解利用手工制作工件所需的设备、工具、刃具及量具,掌握锯削、锉削、錾削、划线、钻孔、攻丝、套丝等基本操作方法,钳工加工工艺的制定,能制作一般难度的工件及镶配件;通过钳工实训掌握机械加工常用量具(如,游标卡尺、千分尺、百分表等)使用方法,工件精度检测方法;还能让学生知道从事机械专业工作要不怕脏不怕累,培养一丝不苟、吃苦耐劳的职业素养,锻炼毅力,增强体魄;熟悉钳工设备的日常维护与保养及安全文明实训要求。

(二)通过普通机床加工实训

(如车床、铣床、刨床、磨床等),培养普通机床的加工技能在现代机械加工行业中,由于历史原因,传统的普通机床加工仍然占据较大比重,掌握普通机床的加工技术仍具有重要意义。了解普通机床的分类、结构及功能;熟练掌握车床、铣床、刨床、磨床的操作规程和方法,能分析和制定一般难度零件的加工工艺过程;掌握刀具的刃磨、安装、调试方法,工件的装夹及调试,切削参数的选择;能独立完成一般难度的零件加工、零件的精度控制和检测方法;熟悉普通机床的日常维护与保养及安全文明实训要求。

(三)通过数控机床加工实训

(如数控车床、数控铣床、加工中心、线切割机床、电火花成型机床等),培养数控机床的加工技能随着现代机械加工技术的不断发展,数控机床加工技术逐步取代传统的普通机床加工技术,机械专业的学生掌握数控机床加工技能是不可缺少的。了解数控机床的分类、结构、功能及工作原理;熟练掌握数控车床、数控铣床、加工中心、线切割机床及电火花成型机床的操作规程和方法;掌握数控编程基本原理、编程方法和技巧,能利用手工编程和自动编程方法编制一般难度零件加工程序;掌握零件加工工艺分析,加工工艺制定;合理选择工具、刃具、量具及切削参数;掌握零件精度控制和检测方法,能利用数控设备独立完成一般难度零件的加工;了解数控设备故障诊断与电气控制原理,熟悉数控设备的日常维护与保养及安全文明实训要求。

二、改善机械专业工学结合模式的可行路径

(一)制定教学实训计划

学制为三年制的数控加工技术和模具设计与制造专业的高职学生,根据教学实训应达到的能力结构和目标要求,结合实训设备的实际情况,确定教学实训各工种实训流程,学期安排,实训课时,实训内容,实训设备台数,每台设备人数及相关工具、刃具、量具、夹具和材料配备。1.钳工实训只安排一次,并安排在新生进校第一学期,实训时间3周(84课时)。实训内容以钳工加工工艺知识,锯削、锉削、錾削、划线、钻孔、攻丝、套丝等操作方法、手捶及镶配件的制作。每位学生一个台虎钳工位,若干台台式钻床,相关工具、刃具、量具和材料配备。2.普通机床加工实训安排在第二学期,实训时间4周(112课时),以车、铣为主,刨、磨为辅。实训内容主要为普通车、铣、刨、磨床的基本操作;学习车、铣加工工艺分析,工艺制定,车削外圆、内孔、圆弧、台阶、内外锥面、内外螺纹等;平面和沟键的铣削、刨削工艺分析、工艺制定及加工方法;平面及内外圆磨削工艺分析、工艺制定及加工方法;一般难度零件的综合加工练习。每台机床2-3名学生,相关工具、刃具、量具、夹具和材料配备。3.数控加工实训安排在第二、三学期,实训时间10周,其中数控车工3周(84课时),数控铣工(加工中心)4周(112课时),线切割(电火花)1周(28课时),数控故障诊断与维修2周(56课时)。实训内容主要学习数控车、铣(加工中心)、线切割(电火花)机床的基本操作;零件的加工工艺分析、工艺制定,数控程序编制及零件加工方法,一般难度零件的综合加工练习;学习数控设备故障分析与诊断,电气控制原理,对一般性故障进行分析及排除练习。每台设备3-4名学生,相关工具、刃具、量具、夹具、材料及电工器材的配备。

(二)制定加工生产训练计划与目标

加工生产主要是承接外协企业的产品加工业务,属校内生产系列,其本身具有独立核算,自负盈亏的经营性质,原本属于教学系列之外。为使加工生产服务于教学实训,可将加工生产形式作为实践教学的重要组成部分,让学生在总的实践教学计划中,安排一定的时间从事外协企业的加工生产任务,既可以节省实训材料,又可以拓宽学生的能力结构范围,加深技能难度,延伸企业管理知识。把校内教学实训和加工生产有机地结合起来,统筹兼顾,互为补充,相得益彰。加工生产安排在第四、五学期进行,学生从事加工生产时间7周(196课时)。根据产品结构特点及难易程度,既可利用普通设备也可利用数控设备进行加工。通过承接企业生产任务,让学生了解各种不同结构、形状的零件,自己分析、确定加工工艺,选择和刃磨刀具,自己编制加工程序,自己对刀,自己加工及检测零件。能对零件加工过程中产生的误差进行分析和排除,能分析和排除设备的日常故障。通过加工逐步熟悉企业生产模式和企业环境,碰到问题自己想方设法解决,培养分析问题和解决问题的能力,不断提高工艺制定、操作能力和水平。当外协业务不足时,可用一定难度的零件项目进行补充。

(三)教学实训与加工生产相结合衔接方案及应达到的预期目标

为使教学实训与加工生产相结合模式顺利实施,并达到预期目标,校内实践教学顺序分为两个阶段,第一阶段为教学实训,第二阶段为加工生产,两个阶段应相互衔接。只有通过第一阶段的教学实训,使学生达到规定的能力目标要求,才能具备转入第二阶段加工生产的条件,否则第二阶段加工生产就无法实施。教学实训属学院教学系列,按教学计划要求进行,加工生产属生产系列,具有自负盈亏,独立核算的经营性质。但均作为校内实践教学环节,两者应统筹安排,使其既相互独立,又相互统一,达到互为促进共同提高的目的。低年级学生安排从事教学实训,奠定学生对机床操作和零件加工基本技能,在形成较基础的操作能力条件下,高年级学生进入加工生产岗位,从事外协企业的零件加工,通过对不同类型、结构及较复杂零件的加工训练,全面熟悉产品加工生产流程,了解企业生产模式和企业环境,加强企业生产质量管理和安全生产意识,进一步提升学生的机械加工工艺水平、操作能力及企业管理等综合素质。通过加工生产训练,可从高年级学生中挑选较好的,协助老师指导低年级学生进行教学实训,形成团结协作、以老带新、互帮互学局面。加工生产使用的是外协来料加工,所用的刃具、量具、工具及水、电、气、设备折旧、工时等费用均计在生产成本中,大大降低了校内实践教学成本。加工生产创造的利润既可为学院增加创收,其中一部分发给老师和学生作为生产劳动报酬,又可充分调动教师和学生参与加工生产的积极性,形成教学实训与加工生产的良性互动循环。

机床电气控制实训总结篇6

摘要:本文根据科技、制造、经济发达国家的职业教育特点,结合学校电工专业职业教育培训模式和电工专业的特点,探讨校企合作与顶岗实习培训电工专业学生的教学的路径和方法。

关键词 :现代职业教育 电工专业 校企合作 顶岗实习 教学实践

众所周知,世界上任何经济发达的国家,无一不是职业教育发达的国家。如德国、瑞士等,它们的职业教育各有千秋,但都有一个共同特点:十分重视理论知识与实践技能的高度结合,并通过学校、企业的共同参与为国家培养高技能人才。

因此,职业技术培训需要不断尝试采用校企合作与顶岗实习的人才培养模式。

笔者学校是全国轴承行业唯一的一所部级高级技工学校。学校牵手世界、国内一流企业,在国际上与全球最大的轴承制造公司瑞典斯凯孚(SKF)有限公司和美、德、日等企业,在国内与洛阳轴承(LYC)公司和中国一拖、洛阳轴研科技等科研生产企业,建立了长期友好的合作关系。通过在学生顶岗实习中,设立冠名班,设立奖学金,在国际国内交流等方面开展合作,有效地提高了校企合作的层次和质量。同时,为学校电工专业学生的顶岗实习提供了得天独厚的技术优势和培训基地。

学校在电工专业开展校企合作与顶岗实习的教学实践,主要注重以下两大方面。

一、在一流企业中为学生选择一流顶岗实习基地和岗位

1.把企业的电动机、变压器大修车间作为电机与变压器课程项目的顶岗实习基地

学校选择企业的电动机、变压器大修车间,作为电机与变压器课程项目的顶岗实习基地,把学生分配到车间各工序小组中,由电工师傅或技师带领,以师徒形式确定下来。学生们通过参与电动机与变压器维修的各个环节,对电动机、变压器的结构与工作原理进行透彻的理解,从而掌握电动机和变压器的维修工艺流程、实际操作技能和维修保养方法。

2.把机床电气大修车间作为顶岗实习基地

学校把机床电气大修车间作为顶岗实习基地,在这里学生与师傅共同承担大修机床的电气配线工作。由于学生在校学习和安装的是独立的机床电气控制电路,没有做过机床总体线路的安装,这样恰好给他们提供了综合配线的机会。通过对各种机床的电气维修,学生掌握了机床电气故障的类型、原因,分析和解决的方法,如采用电压测量法、电阻测量法、短接法来查找故障等等。实践证明,通过这样的顶岗实习,凡是参加过机床电气大修的学生,就业到全国各地的轴承生产企业中,都能独立承担一些机床电气维修任务。

3.参与各种数控机床的电气维修

学校让学生参与各种数控机床的电气维修。工厂中有很多数控机床需要维修,因为数控机床是机电一体化的典型产品,它综合了计算机、自动控制、电动机与电力拖动、电工电子技术和自动检测、液压气压、精密机械等方面的技术,所以该项目特别适合高级工大专班的学生实习。通过实习,学生可以大大拓宽知识面,掌握数控机床各类故障的分析方法和基本维修技能。

4.参与多种机床的改造工作

学校让学生参与多种机床的改造工作。随着新技术、新工艺的出现,一些精度低、故障率高、可靠性差、功耗大的设备需要技术改造。在工程师和技师的指导下,学生参与部分普通车床的数控改造和轴承专用机床的PLC改造,通过实践,不仅可以提高学生对新知识的认知能力,还可以提高学生的创新能力。

二、确保校企合作,顶岗实习得到实效的措施

1.配备得力的实习指导教师

学校选拔责任感和使命感较强,而且具有丰富教学经验和一定科研能力的专业课教师来担任实习指导教师,并兼任班主任工作。教师要把学生的日常管理、思想教育和专业教育结合在一起,经常与企业、师傅沟通,随时改进或完善教学内容与方法。

2.严格落实安全责任制

教师要严格落实安全责任制。由于电气工作的特殊性和危险性,在实习前要进行三级安全教育,在实习中要指定专人负责学生人身安全。

3.教育学生融入企业文化并加强纪律性

教师要教育学生融入企业文化并加强纪律性。优秀的企业都有优秀的企业文化,企业精神。通过学习企业文化,学生们获得了荣誉感和责任感。这对培养他们的职业素养、职业纪律的约束力大有好处。

4.给学生分配切实可行的顶岗实习任务

教师要给学生分配切实可行的顶岗实习任务。要结合学生的适应能力,给学生分配任务,学生有任务就会有压力,有压力就产生动力。这时,教师要采用任务驱动法培养学生的独立思考、独立发现,分析、解决问题的能力。

5.采取科学严格的考核奖励措施

教师采取科学严格的考核奖励措施,通过考核评比,发现问题,找出原因,随时纠正,使学生获得正确的操作技能;培养学生安全第一、严肃认真、精益求精的工作作风,通过奖励鼓励先进,激励后进。

机床电气控制实训总结篇7

关键词: 电气与可编程控制器课程 实践积极性 实习训练 应用性

1.引言

服务社会作为世界高等教育的三个职能之一[1],即是强调教育不仅仅是传授理论知识,更重要的是增强学生对知识的应用能力。大部分大学生毕业后都要走向工作岗位,需要实践环境,进行实际操作和从而获得发现、解决问题的能力,于是在实训中掌握、巩固和加强知识的应用显得非常重要。

为适应以上要求,在电气与可编程控制器课程中,我们尝试进行了以下改革:在暑期,首先选拔出十名具有较强实践动手能力,善于思考的学生组成特训小组,直接由老师指导。在集体学习了控制任务的情况下负责电气与可编程控制器系统的元器件选型,电气接线板、电气接线图、电气原理图、元器件位置图的设计,然后招标购买和定制相应器件,自主完成电气控制柜的安装,接线,并结合回火炉控制系统[2]和C460车床控制系统[3]的控制要求编程、下载、调试,完成电气控制柜的整体设计和实验,反思问题和总结经验,撰写相应报告。学期开始后由这十名特训成员直接带领其他学生小组进行实训,重复以上实训内容,取得了很好的实训结果。

2.当前电气与可编程控制器课程中存在的问题

可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC或PC)是专为适应工业环境的应用而设计的一种数字运算操作电子系统[4]。它采用了可编程存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令,并通过数字量,模拟量的输入输出,控制各种类型的机械工业或生产过程。

经过30多年的发展,PLC自身已十分成熟与完善,尤其在顺序控制、开关量逻辑运算和处理这两方面具有显著优势,而模拟量闭环控制也已成熟,并随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,PLC的结构和速度也得到了飞速发展,所以在工业控制领域中可编程控制器的应用非常广泛,涉及可编程控制器的岗位也是非常丰富的,需要大量能够熟练设计,操作,控制和维护此类工业控制应用设备的人才。对电子类专业而言,电气与可编程控制器是必不可少的课程,然而传统教学存在以下不足:(1)学生实践基础较差,缺乏主动锻炼的乏环境;(2)填鸭式课堂教育对学生吸引力小,常有逃课现象;(3)知识的掌握停留在认识阶段,不能将讲授知识和实际应用客观地联系起来;(4)未能掌握电气常识,导致在传统实验中,停留在“依葫芦画瓢”,老师查线后简单记录数据的被动阶段。这也就削弱了电气与可编程控制器课程的教学效果,不能充分体现其综合性和实用性的教学目的。

3.学生主导、突出工程的一体化实训

这次实训的主体是中山大学南方学院07级电子专业的全体学生,实训的目的是通过以学生为主导,教师为辅的方式,使学生获得从具体控制系统的项目需求分析,设计到电气与可编程控制柜所有元器件的采购、安装、接线,到最后完成控制系统的程序编写、调试和实训报告的全部参与和实践。如图1所示:

3.1控制系统分析

这部分内容的主要目的是让学生了解工业过程中,为适应自动生产、加工而应用广泛的车床、流水线等工艺,并分析它们的控制过程,以掌握其电气原理,完成控制系统的设计。

本次综合实训选择了两个典型控制系统,分别为回火炉控制系统和C460车床控制系统。首先分析了它们的运动结构、电力拖动形式、控制要求、实现原理,不同电机之间的协作关系,然后思考完成相应控制功能需要的数字或模拟输入输出量,对应的驱动形式,以得到所需元器件类型和数量,达到一个定性到定量的分析,最后让学生开始思考其主电路和控制电路原理和组成,所需要的保护、报警、显示等故障保护措施,尝试设计其电气原理图,以达到对系统的全面理解。

3.2电气原理图等的设计

基于对工业控制系统的认识,结合低压电器控制原理和电机控制理论等知识,引导学生进行电气控制系统图的设计。电气控制系统图包括电气原理图、电气元件位置图和电气安装接线图。这也就要求我们首先设计电气原理图,在掌握控制原理的基础上,系统的考虑控制需求、电气安全等从而进行器件选型,然后综合以上知识进行电气接线板的设计,即设计电气元件位置图,并结合所选型号器件的尺寸,获得了电气接线板的制作图纸。步骤如下:

(a)电气原理图的设计:根据控制系统要求,采用标准电气符号和标识,设计符合绘制准则的电气原理图。

(b)器件选型:满足控制系统要求和电气安全的基础上,进行器件选型。首先计算输入输出点数,并考虑适当冗余进行可编程控制器的选型,然后选择交流接触器、电机等器件,并充分考虑功能、尺寸、额定电流、电压等指标。

(c)电气元件位置图和电气接线板的设计:结合电气原理图和所选器件,集中配置电气元件,以求美观,安全和接线方便。

(d)电气安装接线图的设计:针对设计的电气接线板和元件位置图,结合电气原理图,对电源、主电路、控制电路及照明电路等接线进行设计。

(e)电气控制柜的设计:考虑电源的接入、接地等因素,以及移动和学生实验接线的方便等,设计双向可开门,正面为有机玻璃,操作面板直接可视且带滚轮的电气控制柜。

通过以上电气控制系统的设计,学生基本掌握了控制任务和实现方式,对低压电器控制有了很好的了解,同时需要阅读大量可编程控制器的模块资料,以及其他电器的资料,对低压电器目前潮流和实物也有了一定的了解。

3.3器件采购

在选型阶段,我们和学生已经走访了很多次市场,基本了解了低压电器的市场行情,但是为了减少现场采购的压力,我们采用了网上竞标和现场采购两种方式进行,针对像SiemensS7-200PLC这样的标配器件,我们采用了网上竞标方式购买,而螺丝、电线等则采用了现场购买方式,所以这次采购相对比较轻松。

3.4安装和接线

学生以组为单位,每个团队各负责一台电气控制柜的安装和接线。参照电气元件位置图,把大概120台电器或配件安装在电气接线板上,大概是一天时间的工作量。

在进行电气元件接线之前,要求每位同学首先学习电气常识,掌握电气装置的安装注意事项,以及接地与接零的相应知识,然后结合电气元件接线图,进行接线,做到主电路和控制电路尽量避免交叉和平行走线,减少干扰;做好过电压、过电流、漏电保护和接地,等等。

实际动手操作比理论难很多,很多学生都表示,接线是一项非常需要耐心、体力和技巧的劳动,每一个拐角都要折成漂亮的90度角,并且还要掌握每个电器的工作原理和接线方式,以及相互之间的先后顺序和布线技巧。而有些问题一旦没有注意到,很有可能导致短路,轻则烧毁电器,重则危及人身安全,所以需要很强的安全意识。接线的工作量比较大,时间较长,在接线的过程中,同学们可以同时掌握低压电器以及控制工艺。

3.5程序编写与调试

因为实训选用了西门子S7-200CPU和相应模块,所以要求学生利用自己的课余时间进行STEP7编程语法的学习,分别掌握语句表、梯形图和功能块等不同的编程实现方式。考虑到每个小组的具体情况都不尽相同,各有差异,我们首先给学生讲解了四种不同的编程方式:(1)使用起保停电路的编程方式;(2)使用步进梯形指令的编程方式;(3)使用移位寄存器的编程方式;(4)使用置位复位指令的编程方式。然后学生根据自身的知识特点和兴趣爱好,选用不同的编程方式。接着从最简单的一个按钮控制一个灯开始学习编写程序,渐渐地加入自锁、互锁、计时器、计数器、顺序控制等控制功能。当对STEP7编程熟悉之后,开始让学生思考回火炉和C460车床控制系统的地址分配、控制要求及实现逻辑。

由于在校大学生基本不具备继电器控制的设计经验,因此经验设计法不适合,我们提倡学生使用逻辑设计法。而为了增强逻辑性,便于理解和编程实现控制功能,我们引导学生思考如何将一个复杂的控制系统分成几个相对独立的子任务,分别对各子任务进行编程,最后将子任务的程序合理的连接起来,从而能够帮助同学们清晰的认识到各个控制子任务及相互之间的逻辑关系。

同时为了增强安全和可靠性,程序的编写要充分考虑手动和自动方式,遇有紧急故障,可及时手动停止。程序在下载到CPU之前,需要不断的修改和仿真。比如把程序导出后下载到仿真软件S7-200sim2.0中,进行反复仿真和调试,直到不仅能够满足控制要求,而且具备一定的鲁棒性、预防突发故障和紧急停车等性能为止。

3.6联机调试和编写实训总结报告

虽然在仿真软件中已经反复进行过调试,但并不代表程序一定能够满足控制要求,联机调试是必备步骤。在联机调试之前,需要制定周密、详尽的调试计划,充分考虑工业加工环境可能遇到的干扰和突发事件,不能盲目调试而忽略安全隐患。

通过联机调试之后,让程序连续运行一段时间,以确保程序的正常运行。

做到这一步,电气与可编程控制器实训已接近尾声,凝聚了众多的汗水和精力展现给我们的是一整的电气控制柜,内含满足回火炉和C460车床控制系统实现的软硬件。但是为了让学生回顾实训内容、总结实训经验和提升自己的专业知识,要求每个组以实训总结报告的形式编写技术文件,包含实训目的、平台、内容、步骤、结果和心得等六部分。

4.结语

电气与可编程控制器课程的综合性、实用性和应用广泛性,使得它与其他课程不同,仅仅靠理论学习,没有实践锻炼,将使得对知识的掌握缺少直观性、系统性、实践性和综合性。为了系统培养学生对控制系统、低压电器、电气常识、PLC、编程和调试等的认识,开展PLC综合实训课程是十分必要的,同时也能让大学生提前认识到工作所需要的汗水、耐心、责任、创造性思维和团队合作精神,提高综合素质。

参考文献:

[1]傅树京.高等教育学[M].首都师范大学出版社,2007.

[2]李彪.回火炉燃烧控制系统[J].自动化与仪器仪表,2009,(5):113-114.

[3]王兆京.维修电工(高级)[M].机械工业出版社,2007.

[4]李艳杰.S7-200PLC原理及应用开发指南[M].机械工业出版社,2009.

机床电气控制实训总结篇8

关键词:案例教学 实践 驾证式考核

《机电设备控制技术》课程是机电一体化技术专业开设的专业核心课程之一。该课程由《机床电气》、《可编程控制器》、《传感器技术》等学科整合而成,故教学内容取舍以及教学方法方面是课改的重点。经调查发现,该课程在省内外同类院校都有开设,教材也有很多,每个院校对该课程都非常重视,但教学方法、教学内容均不一样,部分高职院校把电类的课程全部归类到该课程,也有院校仅包括机床电气与PLC。我院倡导以就业为导向政策。针对上述情况,我们教研室根据自己的特点,对该课程的教学改革进行了一系列的尝试。

1 课程改革的依据

为了做好《机电设备控制技术》这门课的改革,首先要明确改革的方向,下面将从以下三个方面具体分析:

1.1 走访问卷、调查顶岗实习学生

学生们到了大三就走上顶岗实习,为了做好《机电设备控制技术》这门课的改革,我们开展了走访调查工作。为了确定该课程的教学内容我们做了大量的调查问卷,问卷中设置了大量与课程内容相关的问题:①实习中你认为学校学到的哪些知识对你的工作很有帮助。②工作中哪些知识是学校没有学到的。③机电设备控制技术中哪些知识是你认为必不可少的。④机电设备控制技术中哪些知识你认为课时可做删减的等项目。调查结果统计得出,73.3%的学生认为在学校学到的机电设备控制技术这门课对工作有较大的的帮助。有65.8%的学生提到了变频器的知识是在学校没有学到的知识,另有48.4%的学生提到了步进电机与伺服电机的知识是在学校没有学到的知识。对于问题③,98%同学选择机床电气与PLC的基础知识是本门科必不可少的内容,另有2%的学生选择不清楚。对于问题④有30.6%的学生选择传感器的内容可以做下删减,另有40%的同学选择低压电气理论课时可以做下删减。对顶岗实习生的走访调查表明,对课程的内容要有所调整。

1.2 前续课程分析

根据我院的培养方案,《机电设备控制技术》是安排在第三和第四两个学期学习,也就是说学习本门课之前学生们已经学过了基础课程《电工电子技术》。这门课与机电设备控制技术部分内容存在重复教学的情况,主要重叠的区域在低压电气部分。针对上述情况,故要对该内容进行课时的调整。

1.3 机电一体化技术的专业调研

我院每年6月份会组织一次由本专业教研室主任及专业教师组成的调研队伍,对东阳及周边的机械、电子、电力、食品、轻纺等企业进行走访调研,发现目前该课程主要存在如下一些问题。①我院机电一体化技术专业学生所拥有的文化素质基础课与技术基础课都较好,所欠缺的是故障的诊断与排查、维修的能力。②现今的考试制度不太利于衡量学生的掌握情况,还不太利于学生能力的发展。

2 教学内容的改革

《机电设备控制技术》是一门实践性很强的课,也是机电一体化技术的专业核心课程,故完善其教学内容对于本门课意义重大。根据顶岗实习学生走访调查分析、前续课程分析、机电一体化技术专业调研,确定本门课在原先的机床电气控制、可编程控制器技术与传感器技术三大模块的基础上,增加变频器技术与伺服电机技术两个模块。教学内容包括低压电器、电气控制系统的基本控制电路、典型机床的电气控制、变频器控制技术、伺服系统、传感器技术、可编程序控制器、PLC的基本指令及程序设计、S7-200PLC顺序控制指令及应用、S7-200PLC的功能指令、PLC联网通信技术与应用、典型机械设备电气控制系统分析等。课程内容包含了经典的机床电气控制、也包含了先进的可编程控制器、伺服电机、变频器的控制系统,也包含了在工厂极需要实用的与机电设备故障诊断与维修相关的内容。对于专业调研反应学生动手能力的不足,针对这种情况,课程组讨论决定对实践课时进行调整,增加了CA6140车床故障诊断、Z3040摇臂钻床故障诊断、变频器控制等实践教学等内容、并增加了一周机床电气控制实训。

3 教学次序的改革

我们改变传统的教学模式,将理论知识融入到实践实训课程当中,将经典案例带入到理论课堂中,两者有机地穿行。授课时先给出经典案例,分析完成本案例需要那些知识点,哪些问题是通过我们已经学到过内容能够解决的,哪些问题是目前解决有困难的,然后引入本次课所要学习的新课内容,并讲解指令(元器件)的功能及特点,最后通过所学的内容,把这个经典案例给完成了。下一次课紧接着就安排学生去实验实训室去做实验,学生在实验设备上按照老师的提示完成操作,很快就掌握了指令(元器件)的使用方法,并能仿照老师提示的案例,完成相似的任务。例如在讲授定时器指令时,第一次课先拿出经典案例红绿灯,进行分析需要哪些知识点,并引出本次课我们需要学习的知识点定时器,讲解各种定时器指令的特点和作用,并对该知识点内容穿插一些小案例,最后根据所学的内容,完成红绿灯这个案例。第二次课学生在实验实训室的实验装置上输入定时器指令和其他运用程序,通过PLC主机与仿真实验台来验证相关结果。随着对定时器指令的理解和深入,学生便能完成相关的程序设计,如使用定时器编写三相异步电动机星型三角形降压起动控制程序。在这次实验中要求学生根据控制工艺确定输入输出点数,并根据实验台控制面板,列出输入输出表,绘制出接线图并完成接线,然后根据控制要求绘制功能图,并把功能图转换成梯形图,写入、编译、下载、运行程序,调试程序是否达到控制要求。

4 教学方法的改革

在课堂教学中以培养学生动手操作能力为核心,以任务驱动为主体的教学方式。目前本门课主要的教学方法主要是如下几种:

4.1 现场教学法

在教学过程中,利用实训设备进行现场教学。课程教学强调实践实训环节,突出应用能力的培养,教学过程重视理论知识与实践技能融合,实现课程内容的重新序化,重点体现在根据学生特点、课程特点将课堂搬到实训室、生产现场进行,教师边讲课,边演示,边指导;学生边学习,边动手,边提问,在教学中以学生为本,努力提高学生的学习积极性,解决了在课堂上无法讲解的问题。

4.2 任务驱动的教学法

以实际工程为案例,以工程中的控制系统设计任务为载体,采用任务驱动教学法,按照设备的选型、工艺的分析、程序的编制、程序的调试等先后顺序,构建学习情境。通过完成某一具体项目的任务来组织课堂教学,达到培养学生职业能力的目的。

4.3 分组讨论、启发引导式教学方法

在教学过程中,采用分组讨论的教学方法,将工作任务分到各个学习小组,通过集体分工协作,集中集体的力量来完成教学任务,同时培养学生的组织协调和团队协作的能力,教学过程中教师启发引导,帮助学生获得信息,掌握学习要点,达到较好的学习效果,让学生从被动接受教育中解脱出来。

5 考核方案的改革

由于《机电设备控制技术》对学生的动手能力要求较高,固传统的理论卷面考试已经不能满足当今社会对机电一体化技术人才的要求,也体现不出学生真实的掌握情况,根据我院“以技能立身、靠素质发展”教学理念并积极推行驾证式考核方案,重视实践技能考核、教学过程考核,通过“应知”、“应会”两个方面对学生应掌握的知识和能力进行评价,应知、应会中考核不合格的要分别补考。

5.1 应知部分考核(采用百分制)

应知部分考核包括平时成绩评价和期末考试两部分,其中平时成绩从考勤、课堂表现、作业等方面评价,占总评成绩的30%;期末考试采用闭卷考试形式,占总评成绩的70%。主要考核学生对机床电气控制、可编程控制器技术、传感器技术、变频器技术与伺服电机技术等模块的理论知识点掌握情况。

5.2 应会部分考核(采用百分制)

应会部分的考核采用阶段性考核的方式,针对每个能力训练项目设计评价标准,学生在教师的指导下独立完成能力训练项目并形成训练成果,教师根据评价标准进行评分,学期结束阶段考核成绩的总和即为学生应会部分的考核成绩。考核的项目主要有四大模块的内容:机床故障诊断(20%)、变频器控制(20%)、可编程控制器编程与调试(20%)、综合案例(40%)。

6 结束语

《机电设备控制技术》这门课课改的实施极大地提高了学生学习的积极性,使学生在掌握理论知识的同时,也具备了实操的能力。《机电设备控制技术》是一门综合性很强的课程,作为课程改革我们还将继续深入下去。

参考文献:

[1]李红,张国德.可编程控制器课程教学改革探索与实践[J].辽阳科技学院学报,2009.11(3):45-46.

[2]康志亮,许丽佳,陈松伯.可编程控制器课程改革与实践[J].中国农机化,2011(2):133-136.

[3]王萍.项目教学法在专业课程中的实践[J].教育与职业,2009(10):129-130.

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