實訓(xùn)項目對提高學(xué)生專業(yè)能力的促進

施再峰++續(xù)澤++趙高權(quán)++王進要++李振帥++吳孜越

摘 要：如何讓學(xué)生能提前奠定一些專業(yè)知識和專業(yè)感覺？參加實訓(xùn)項目對增加專業(yè)認(rèn)識，提升專業(yè)感覺是非常有促進的，該文通過指導(dǎo)學(xué)生參加這樣的訓(xùn)練項目，談?wù)勌岣邔W(xué)生專業(yè)技能的感想。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生 CPAC Otostudio SCPR

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0210-01

訓(xùn)練項目是“基于CPAC的立體倉儲控制系統(tǒng)設(shè)計”，當(dāng)接手一個項目，需要了解并認(rèn)識項目、系統(tǒng)分析項目的基本組成、機械運動及控制要求、控制手段的確定以及不同控制手段的特點等等，在這個過程中，學(xué)生對自動控制的感覺在逐步提高，對自動控制的熱情也在逐步提高，對專業(yè)熱愛也在逐步提高，這對日后的專業(yè)學(xué)習(xí)非常有意義的。

1 分析機械結(jié)構(gòu)

1.1 機械結(jié)構(gòu)

立體倉庫就是利用空間來解決物品存儲問題，這就要有三個最基本的機構(gòu)：升降機構(gòu)、水平移動機構(gòu)、送取貨機構(gòu)，升降機構(gòu)和水平移動機構(gòu)都可采用數(shù)控用的步進電機通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠螺母副帶動送取貨機構(gòu)運動到指定位置，送取貨機構(gòu)可采用直流電機控制，方便簡單。在這個過程中，理解了機械結(jié)構(gòu)的組成，電機與驅(qū)動的關(guān)系，絲杠的安裝方法，送取貨機構(gòu)與絲杠的關(guān)系，送取貨機構(gòu)的與升降機構(gòu)的不同。

1.2 建立立體倉儲模型

通過機械結(jié)構(gòu)的分析和研究，用學(xué)過的三維軟件件構(gòu)造立體倉儲模型，模擬實現(xiàn)倉儲的動態(tài)升降、移動、存儲，深入了解立體倉儲模型的運動方式、運動狀態(tài)、結(jié)構(gòu)特點，同時也讓學(xué)生分析了多種類型的立體倉庫，目的是建立設(shè)計概念，實現(xiàn)即減少占地面積又提升存儲能力的方法，明確不同的倉儲機構(gòu)在機械結(jié)構(gòu)以及控制方法的異同，三種倉儲類型：高架倉儲模型：采用高垛的方法增加存儲的高度，縮小庫內(nèi)通道寬度，增加存儲面積，提高倉儲利用率；多巷道式堆垛倉儲模型：采用多巷道式堆垛機取代人工存貨取貨，快捷省力；點位式立體倉儲系統(tǒng)：采用高層次、致密點位式高架貨位，大幅度增加儲存?zhèn)}位，提高倉容利用率。

1.3 控制要求分析

通過機械設(shè)計，明確了立體倉庫的工作過程，升降機構(gòu)控制，水平機構(gòu)控制、送取貨機構(gòu)的控制都需要用電機帶絲杠螺母副實現(xiàn)，機械上要注意絲杠的安裝，螺母副的調(diào)整，送取貨機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點等；到位控制，變向控制，重物的均衡控制等都用傳感器來實現(xiàn)，機械上只要給一個傳感器的安裝位置就可以，這一過程使學(xué)生對數(shù)控化的機械設(shè)計有了非常具體的認(rèn)識。

2 自動控制的實現(xiàn)

立體倉儲的另一個關(guān)鍵問題就是控制，通過機械設(shè)計，了解了運動過程，進一步確定運動信號和I/O信號，認(rèn)真分析、規(guī)劃控制過程和控制路徑，寫出工藝要求，以此作為設(shè)計依據(jù)，系統(tǒng)控制我們采用固高科技的新概念CPAC實現(xiàn)全方位的自定義設(shè)計，Otostudio是其軟件系統(tǒng)，通過對Otostudio的學(xué)習(xí)，完成軟件編程，實現(xiàn)顯示界面、動態(tài)仿真、運動控制、I/O控制的設(shè)計，完成輸入、顯示、通訊等的設(shè)計。

2.1 認(rèn)識CPAC

CPAC（Computerized Progra mmable Automation Controller ）是計算機可編程自動化控制器的簡稱，它是應(yīng)用于工業(yè)裝備控制的軟硬件開發(fā)平臺，固高科技自動化控制器是嵌入式PC，PLC，運動控制為一體的產(chǎn)品（PC+PLC+MC），采用通用型伺服驅(qū)動模塊，可配合通用的交流，直流，步進電機，有種類豐富的IO模塊，可選擇模塊有電源模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊，模擬量輸入輸出模塊，熱電偶輸入模塊，繼電器輸出模塊，為用戶提供種類豐富的標(biāo)準(zhǔn)型號人機界面，也以根據(jù)可戶的需求定制人機界面。

2.2 Otostudio軟件學(xué)習(xí)

Otostudio是 CPAC的軟件平臺，它是基于IEC61131-3工業(yè)控制語言標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)軟件。OtoStudio不僅功能和結(jié)構(gòu)先進而且易于掌握，Otostudio的極大的優(yōu)越性是它不僅能用LD語言快速引導(dǎo)控制過程的進行，也能通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)任何一個動作的合理規(guī)劃和調(diào)用，還能通過ST語言實現(xiàn)界面設(shè)計及仿真設(shè)計，以及SFC實現(xiàn)工藝過程的合理規(guī)劃，簡單方便易推廣。

2.3 設(shè)計編碼

倉儲貨位的控制采用編碼方式實現(xiàn)，系統(tǒng)識別碼號，控制實現(xiàn)自動找尋并顯示最低的目標(biāo)空庫位；工人按顯示器提示將貨物送至目標(biāo)空位所屬的抬升機構(gòu)處（1、2……抬升機構(gòu)中的一個）；上升至目標(biāo)空位高度，送進（前，后，左，右），同時接受啟動信號，庫位信號，送料信號，來完成倉儲。

編碼設(shè)計是信息系統(tǒng)設(shè)計過程中的一個重要的內(nèi)容，設(shè)計一個好的編碼，可以使信息統(tǒng)計和查詢變得更方便，編碼一般由數(shù)字和字符組成，用來代表事物的實體類別和屬性的特定符號或記號，當(dāng)然要遵循代碼設(shè)計的原則和步驟，以保證系統(tǒng)安全正確高效運行為前提。倉庫的編號，用A、B、C...表示：貨架的編號，用001，002等表示：相應(yīng)的貨架還能分的更細(xì)，可按照a、b、c來分區(qū)。例如，A007b，表示，A號倉庫的第7號貨架的b區(qū)。

3 結(jié)語

學(xué)生參加并完成實訓(xùn)項目是即艱苦也很刺激，從調(diào)研、搜集資料、建立模型、分析控制內(nèi)容、選擇控制系統(tǒng)、了解控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)控制軟件，無不讓學(xué)生感覺有難度，有希望，它讓學(xué)生感到專業(yè)知識和實際生活是那么貼近，不但將學(xué)生掌握的三維設(shè)計應(yīng)用到倉儲結(jié)構(gòu)設(shè)計中，讓學(xué)生體會技能的價值和樂趣，還通過對CPAC的初步認(rèn)識和Otostudio初步學(xué)習(xí)，掌握了簡單的硬件結(jié)構(gòu)知識和簡單的軟件設(shè)計，并實現(xiàn)了模擬仿真，通過對控制系統(tǒng)的設(shè)計，使學(xué)生對自動控制的學(xué)習(xí)更有興趣，更有熱情，更有信心。

參考文獻

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