劉 磊 裴 宇 楊 芳

（沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧 沈陽(yáng) 110159）

一體化的多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)研制

劉 磊 裴 宇 楊 芳

（沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧 沈陽(yáng) 110159）

一體化的多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)是集教學(xué)、學(xué)習(xí)和操作為一體化的教學(xué)模式。一條化的多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的研制對(duì)促進(jìn)一體化教學(xué)模式有著重要的推進(jìn)作用，大大提升了高職教育的質(zhì)量。

一體化；多功能；機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)

引言

高職學(xué)校的教育目的是為培養(yǎng)高技能的現(xiàn)代化人才，因此在日常教育中，更為重視教育的實(shí)踐性和學(xué)生的專(zhuān)業(yè)性。為了更為合理的利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，提升實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量，一體化教學(xué)是非常必要的，而研制并使用一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)則是實(shí)現(xiàn)該教學(xué)模式的重要措施之一。一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的應(yīng)用，能夠有效的將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升學(xué)生對(duì)“常用低壓電器”、“電動(dòng)機(jī)基本控制線路”等學(xué)科的綜合了解和運(yùn)用，進(jìn)而提升學(xué)生的職業(yè)能力。

1. 一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)思路

傳統(tǒng)的學(xué)院機(jī)床電氣控制技術(shù)所使用的實(shí)訓(xùn)裝置和設(shè)備都是有專(zhuān)門(mén)的企業(yè)或廠家制造的，性能比較單一，只能用于一門(mén)課程的教學(xué)或?qū)嶒?yàn)，而無(wú)法滿足整個(gè)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的課程需求。如學(xué)生在學(xué)習(xí)PC電腦聯(lián)系程序編程時(shí)，只能完成對(duì)指示燈或者小型繼電器的控制，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的操作。如此就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)際操作過(guò)程差距過(guò)大，根本無(wú)法滿足實(shí)踐教學(xué)的需求。在機(jī)電專(zhuān)業(yè)中，PLC與變頻器的知識(shí)是相通的。但現(xiàn)有的電機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室只能用作交直流電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制、自鎖控制、正反轉(zhuǎn)控制等，無(wú)法在其中體現(xiàn)PLC的知識(shí)實(shí)踐。而變頻器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室只能進(jìn)行變頻器調(diào)速原理的實(shí)驗(yàn)、參數(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)、外接段子功能實(shí)驗(yàn)等，對(duì)PLC的控制及相關(guān)知識(shí)的實(shí)踐也沒(méi)有辦法得到很好的實(shí)踐。這些實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備都有著各自的運(yùn)作系統(tǒng)，且體積龐大，不宜移動(dòng)，價(jià)格也是非常的昂貴。學(xué)校常常花了昂貴的資金購(gòu)買(mǎi)，但其使用率與對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量的成果都不是非常理想。對(duì)于提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)也沒(méi)有過(guò)大的作用。

因此一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)一定要具備足夠的靈活性，如此才方便其多功能的實(shí)現(xiàn)。一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)必須結(jié)合機(jī)電專(zhuān)業(yè)的各課程的知識(shí)，使其具備足夠的專(zhuān)業(yè)性和綜合性；能適用于學(xué)生的整個(gè)教學(xué)課程，而不是在單一的具體課程中或知識(shí)點(diǎn)中使用；教師和學(xué)生都要參與到一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)中，使其能夠符合學(xué)生和教師的不同要求[1]。一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的研制完成，不僅能提升教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生對(duì)機(jī)電專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，還能對(duì)學(xué)生的職業(yè)資格評(píng)估、教師素質(zhì)提升和社會(huì)培訓(xùn)發(fā)揮推進(jìn)的作用。

2. 一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的組成和特點(diǎn)

一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的組成應(yīng)該包括以下部分：電源、電壓表、按鈕、指示燈、實(shí)訓(xùn)電機(jī)、簡(jiǎn)易小車(chē)、交流結(jié)合初期、熱繼電器、中間繼電器、控制變壓器、傳感器、開(kāi)關(guān)、PLC控制系統(tǒng)（以最新型號(hào)為準(zhǔn)），變頻控制系統(tǒng)（以最為通用的系列為準(zhǔn)）[2]。

一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的第一個(gè)特點(diǎn)就是具備良好的靈活性。它解決了傳統(tǒng)機(jī)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的單一性，以簡(jiǎn)單的方式構(gòu)建了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。每個(gè)一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)可以簡(jiǎn)單的看成是一個(gè)一個(gè)的基本框架和可更換的實(shí)訓(xùn)板組成，完成能夠根據(jù)不同機(jī)電課程的需求進(jìn)行重新組合[3]。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的框架可以采用不銹鋼的方管焊接而成，并保證整個(gè)框架是向后傾斜25°的，以方便學(xué)生對(duì)器件和接線的操作與觀察[4]。為防止一些易損壞的部件在搬運(yùn)過(guò)程中的安全，框架的左側(cè)可以完全固定/電機(jī)的開(kāi)關(guān)、減速器的開(kāi)關(guān)和絲杠傳統(tǒng)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)可以看做一個(gè)整體，安裝在實(shí)訓(xùn)臺(tái)的上方。如此便可在方便安裝調(diào)試的同時(shí)，避免這些系統(tǒng)的電線很容易與絲杠、衣物或其他的連接線纏繞在一起。

一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是方便。 由于實(shí)訓(xùn)臺(tái)具備基本的框架，因此能夠根據(jù)實(shí)際情況方便地更換電器實(shí)驗(yàn)板，其中包括復(fù)雜的機(jī)床線路連接實(shí)驗(yàn)板、反接制動(dòng)及能耗動(dòng)實(shí)驗(yàn)板及各種PLC控制實(shí)驗(yàn)板等。在一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)上，所有的電氣設(shè)備及實(shí)驗(yàn)器件的電源線和實(shí)驗(yàn)板的控制線都能夠連接到面板上已經(jīng)安裝好的接線端子上，且不同的設(shè)備或器件的控制使用的是不同顏色的接線端子[5]。為了保證學(xué)生或其他教師能夠快速掌握的實(shí)訓(xùn)臺(tái)的使用技巧，制作教師和學(xué)生可以編寫(xiě)出專(zhuān)門(mén)的使用說(shuō)明書(shū)和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)。

為了保證實(shí)訓(xùn)臺(tái)的用電安全，可以采取以下措施：實(shí)訓(xùn)供電裝置均為隔離變壓器，并且采用浮地設(shè)計(jì)；每個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置都必須具備一個(gè)總電源開(kāi)關(guān)，每個(gè)能夠更換的實(shí)驗(yàn)板都要安裝一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，所有的電源開(kāi)關(guān)都必須是漏電保護(hù)型。而為了保證實(shí)驗(yàn)板更換的方便性，可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)：（1）每塊各更換的實(shí)驗(yàn)板上都有操作手柄 ；（2）實(shí)驗(yàn)板的板材以鋁板制成，并在表面噴砂，保證其外表美觀，并保證其重量在7.5千克以下；（3）實(shí)驗(yàn)板的尺寸宜為 450mm×500mm ×150mm，以保證實(shí)驗(yàn)板搬運(yùn)和儲(chǔ)存的方便性；（4）實(shí)訓(xùn)臺(tái)的裝置框架和固定部分的重量應(yīng)保持在25千克，保證兩個(gè)學(xué)生能夠輕松的完成搬運(yùn)。（5）實(shí)驗(yàn)板即可以單獨(dú)使用，也可以組合使用。

按照上述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)幾乎適用于機(jī)電專(zhuān)業(yè)的各種專(zhuān)業(yè)課和實(shí)驗(yàn)的需求，如低壓電器元件認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)、漏電保護(hù)電路實(shí)訓(xùn)、簡(jiǎn)單控制回路線路實(shí)訓(xùn)。帶連鎖控制線路實(shí)訓(xùn)、帶互鎖控制回路線路實(shí)訓(xùn)等[6]。無(wú)論是某一專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)，還是多項(xiàng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合操作，學(xué)生都可以在教師的指導(dǎo)下完成。同時(shí)，學(xué)生能夠按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，自主地進(jìn)行硬件安裝和調(diào)試；教師也可以根據(jù)所學(xué)的技能知識(shí)布置相關(guān)的課題或?qū)嶒?yàn)研究，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的探索和創(chuàng)新[7]。這對(duì)于鞏固學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和知識(shí)，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造力，提升學(xué)生的自信心、幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的核心競(jìng)爭(zhēng)力都具備重要推近意義。

結(jié)論

一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)的研制和使用很好的體現(xiàn)了“在做中學(xué)，在學(xué)中作，通過(guò)做讓學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)技能和技術(shù)”的高職教學(xué)的目的和理念。充分詮釋了素質(zhì)教育中“注重突出并加強(qiáng)學(xué)生的主體地位”的教學(xué)理念。一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)改變了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)的單一性和可使用效率低的情況，大大提升了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、靈活性、方便性和多功能性。由于一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)有效的將機(jī)電專(zhuān)業(yè)各學(xué)科結(jié)合在一起，提升并鞏固學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的實(shí)踐。而對(duì)于學(xué)生的機(jī)床電氣控制技術(shù)的考核制度、職業(yè)資格的考核制度，該實(shí)訓(xùn)臺(tái)都發(fā)揮了重要的推動(dòng)意義。隨著機(jī)電專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容的不斷更新和完善，一體化多功能機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)也必然會(huì)得到相應(yīng)的改善，使之更好的促進(jìn)在高職教育目的的實(shí)現(xiàn)。

[1]周航.關(guān)于機(jī)械電氣一體化技術(shù)的探討與分析[J]. 黑龍江科技信息,2014, 12:36.

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1007-6344（2016）07-0130-01

劉磊(1996.09--) 男，吉林省松原市人，本科學(xué)歷，專(zhuān)業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)。

裴宇(1995.01--)男，遼寧省燈塔市人，本科學(xué)歷，專(zhuān)業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)

楊芳(1994.02--) 女，遼寧省海城市人，本科學(xué)歷，專(zhuān)業(yè) :交通運(yùn)輸