孫小小

（同濟(jì)大學(xué)，浙江 溫州 325006）

當(dāng)前，職業(yè)教育為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的服務(wù)功能越來越明顯，以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走校企合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路，培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)第一線的高素質(zhì)的勞動者和高技能實(shí)用技術(shù)人才已成為職業(yè)教育戰(zhàn)線的共識，同時也成為社會的共識。而以上人才知識與技能的獲得僅僅依靠在學(xué)校的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有在實(shí)際工作環(huán)境中學(xué)習(xí)才能獲得，即要通過工學(xué)結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。

在工學(xué)結(jié)合條件下，學(xué)生在實(shí)際工作環(huán)境中的心理狀態(tài)和對環(huán)境的感受是與學(xué)校完全不同的；現(xiàn)代企業(yè)理念、良好行為習(xí)慣、應(yīng)變能力、新的實(shí)用技能、創(chuàng)新能力也只有在實(shí)際工作環(huán)境中才能學(xué)到或形成。在實(shí)踐中教師深深認(rèn)識到：培養(yǎng)什么樣的職業(yè)崗位人才，就應(yīng)該有什么樣的職業(yè)崗位教育環(huán)境；技能型人才、實(shí)用型人才的培養(yǎng)，只能在工學(xué)結(jié)合中實(shí)現(xiàn)。

目前國內(nèi)高校在PLC課程教學(xué)中普遍面臨問題是教學(xué)設(shè)備落后，跟不上PLC產(chǎn)品的更新?lián)Q代的問題、教學(xué)試驗(yàn)資源有限，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計不合理、偏重編程練習(xí)，對實(shí)際項(xiàng)目缺乏整體認(rèn)識、綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目單一，與實(shí)際工作現(xiàn)場出入太大等問題。各高校采用比較多的PLC實(shí)訓(xùn)裝置為液壓傳動與PLC實(shí)訓(xùn)裝置、氣動與PLC實(shí)訓(xùn)裝置、機(jī)電氣液一體化綜合實(shí)訓(xùn)裝置、PLC實(shí)訓(xùn)箱等。其中液壓傳動與PLC實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)由實(shí)訓(xùn)工作臺、液壓泵站、常用液壓元件、電氣測控單元、常用液壓元件、電氣測控單元等組成，能進(jìn)行多個液壓典型回路控制練習(xí)。氣動與PLC實(shí)訓(xùn)裝置由實(shí)訓(xùn)工作臺、工作泵站、氣動元件、電氣控制單元、組態(tài)仿真軟件等組成，能進(jìn)行多種氣動元件的回路控制與連接實(shí)訓(xùn)。機(jī)電氣液一體化綜合實(shí)訓(xùn)裝置由安裝上料單元、間歇式傳送及夾緊單元、沖壓單元、鉆孔單元和分揀單元組成，可以進(jìn)行典型機(jī)電氣液一體化系統(tǒng)的安裝、液壓氣動管路安裝、電氣控制線路布線、觸摸屏與PLC編程及調(diào)試、整機(jī)調(diào)試及運(yùn)行等技能訓(xùn)練。PLC實(shí)訓(xùn)箱由各種功能的模塊板和獨(dú)立的輸入輸出模擬模塊組成，可進(jìn)行基礎(chǔ)PLC程序設(shè)計練習(xí)。

1 機(jī)電控制實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)

機(jī)電控制實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)由型材實(shí)訓(xùn)臺、物料提升機(jī)構(gòu)、物料加工模塊、氣動機(jī)械手、物料輸送及分揀機(jī)構(gòu)、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、各種傳感器和I/O接口板等組成,共構(gòu)成五個單元，每個單元的基本功能如下:

（1）供料單元的基本功能。供料單元是教學(xué)系統(tǒng)的起始單元，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。

（2）加工單元的基本功能。把該單元物料臺上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。

（3）裝配單元的基本功能。完成將該單元料倉內(nèi)的金屬、黑色或白色小圓柱零件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。

（4）分揀單元的基本功能。完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，實(shí)現(xiàn)不同屬性（顏色、材料等）的工件從不同的料槽分流的功能。

（5）輸送單元的基本功能。該單元通過直線運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺上精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。

其中各模塊分別由單獨(dú)的PLC分站點(diǎn)去控制，各站點(diǎn)可獨(dú)立運(yùn)行，也可通過站點(diǎn)間的通訊進(jìn)行一體化控制。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式設(shè)計，讓學(xué)生可以自由組裝和調(diào)試送料檢測機(jī)構(gòu)、物料搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、物料分揀機(jī)構(gòu)和自動生產(chǎn)線等機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備。為學(xué)生提供了一個典型的、可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，為學(xué)生構(gòu)建了一個可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實(shí)踐平臺。

2 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

（1）傳感器實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)中使用了大量的傳感器，有電感式接近開關(guān)、漫射式光電式接近開關(guān)、磁性接近開關(guān)等。學(xué)生可通過在實(shí)訓(xùn)中調(diào)整各類傳感器的角度、位置、測試各類傳感器的動作信號等實(shí)訓(xùn)，掌握各類傳感器的特性、工作原理及接線方法等知識。

（2）氣動技術(shù)實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)中使用了大量的氣動元件，包括氣源、多種電磁閥組、各種氣缸、節(jié)流閥、速度閥等。學(xué)生可通過在實(shí)訓(xùn)中連接氣動控制回路、調(diào)節(jié)各氣動元件的動作情況等實(shí)訓(xùn)，熟悉各種氣動元件的作用，了解各種氣動元件之間以及氣動元件與其它元件之間是如何配合起來進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的。

（3）PLC控制實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)的各個工作站都是獨(dú)立的，各自有一臺PLC控制本站的運(yùn)行，如果各個工作站分開來實(shí)訓(xùn)，每組3人的話，可同時滿足十五個學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，并且每個學(xué)生都可以參與其中。在各個工作站中，學(xué)生可以通過編程學(xué)習(xí)梯形圖編程的基本概念、梯形圖的編程規(guī)則、PLC程序設(shè)計方法、PLC梯形圖編程的特點(diǎn)與優(yōu)勢等。

（4）電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)各個工作站的電氣控制原理圖均要求按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計與連接，學(xué)生可以通過各個工作站的電氣控制線路的連接、各種接口電路的標(biāo)準(zhǔn)化制作等實(shí)訓(xùn)，學(xué)習(xí)電路原理圖的分析、I／O接線圖的連接等知識點(diǎn)。

（5）機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)中的各個工作站可讓各組學(xué)生將機(jī)械部分全部的或部分的拆去，再按要求將其重新組裝，并且調(diào)試至系統(tǒng)可正常、可靠地工作。

（6）系統(tǒng)故障排查實(shí)訓(xùn)。教師可以在系統(tǒng)中各個工作站中設(shè)置一定的機(jī)械、電氣和程序控制上的故障，學(xué)生則可以通過對故障現(xiàn)象的分析，排查練習(xí)，學(xué)習(xí)設(shè)備維修的方法和技能。

3 結(jié)語

本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制。將五個模塊分開培訓(xùn)可以容納較多的學(xué)員同時學(xué)習(xí)。在基本單元模塊培訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站直至五站連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術(shù)。在此平臺上可實(shí)現(xiàn)知識的實(shí)際應(yīng)用、技能的綜合訓(xùn)練和實(shí)踐動手能力的客觀考核。既可以作為課程的專業(yè)知識模塊的單項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教學(xué)，同時可進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)備、氣動系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)的綜合技能訓(xùn)練，還可以做為技能鑒定的考核設(shè)備，使學(xué)生對過去學(xué)過的諸多單科的專業(yè)和基礎(chǔ)知識，在這里能得到全面的認(rèn)識、綜合的訓(xùn)練和實(shí)際運(yùn)用。利用機(jī)電控制實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，可以模擬一個與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接近的控制過程，使學(xué)習(xí)者得到一個非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境，從而縮短了理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。

[1]吳蔚.工學(xué)結(jié)合勤工儉學(xué)培養(yǎng)大批高素質(zhì)技能型人才——記職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合座談會[J].教育與職業(yè)，2005,（25）.

[2]王鴻博.PC-LINK網(wǎng)絡(luò)在自動生產(chǎn)線控制中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008,（10）.

[3]陶權(quán).基于Profibus-DP現(xiàn)場總線的自動化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝置改造[J].電工技術(shù)，2010,（3）.