自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備升級(jí)改造

馬艷風(fēng)+周傳頌+高曉霞

摘要：隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)所采用的設(shè)備自動(dòng)化程度越來(lái)越高，通過(guò)企業(yè)調(diào)研并結(jié)合本校自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備；升級(jí)改造；成果

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.11.099

1自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備現(xiàn)狀分析

長(zhǎng)春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是機(jī)、氣、電一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)由加工模塊、檢測(cè)模塊、溫度控制模塊、材料分揀模塊、堆垛模塊、立體倉(cāng)庫(kù)模塊等6個(gè)模塊組成。綜合了機(jī)械、電子、自動(dòng)化、PLC、機(jī)器人、典型控制系統(tǒng)及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線等工業(yè)控制技術(shù)。各模塊可以單獨(dú)自成系統(tǒng)，接收上位機(jī)下載的程序并運(yùn)行。各模塊也可通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與上位機(jī)一起構(gòu)成一條現(xiàn)代加工、現(xiàn)代物流的全自動(dòng)線。自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是現(xiàn)代工廠實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景的真實(shí)縮影。它為實(shí)現(xiàn)校企融合，培養(yǎng)企業(yè)高技能自主人才提供了良好的技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

但是目前實(shí)訓(xùn)室中的實(shí)訓(xùn)設(shè)備由于購(gòu)置年代久遠(yuǎn)，又經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)使用，自動(dòng)線設(shè)備存在很多問(wèn)題：部分核心器件損壞、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線類型單一、缺乏上位機(jī)監(jiān)控等，正是由于這些問(wèn)題的存在，自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)不能滿足課程設(shè)置所需要的實(shí)訓(xùn)條件，不能滿足日益發(fā)展的行業(yè)、企業(yè)最新技術(shù)的控制需求，因此自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的升級(jí)已經(jīng)迫在眉睫。

實(shí)訓(xùn)室設(shè)備的升級(jí)，大多數(shù)院校采用新設(shè)備淘汰舊設(shè)備的做法，課題小組為了節(jié)約資金，采用了對(duì)原有舊設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造的方法來(lái)改善現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足之處。

2自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備改造目標(biāo)

本課題為實(shí)訓(xùn)室老舊差設(shè)備的升級(jí)改造。由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備購(gòu)置年代久遠(yuǎn)，核心器件型號(hào)不全，滿足不了日益發(fā)展的企業(yè)的控制需求，滿足不了課程設(shè)置所需要的實(shí)訓(xùn)條件；經(jīng)過(guò)升級(jí)改造后能夠滿足企業(yè)以及行業(yè)的新技術(shù)的需求，能夠完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)課程所需的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

3自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備改造內(nèi)容

通過(guò)走訪一汽大眾、一汽轎車等知名先進(jìn)制造企業(yè)，了解企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最新更新的生產(chǎn)線所使用的電氣控制相關(guān)產(chǎn)品，并與工程師交流國(guó)內(nèi)外企業(yè)未來(lái)將推廣應(yīng)用的控制技術(shù)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的探討研究，確定了自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備的改造方案。

3.1硬件部分

我們對(duì)硬件設(shè)備作了較大的改動(dòng)，主要體現(xiàn)在控制器件及電器元件上，增加了能實(shí)現(xiàn)PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線技術(shù)的遠(yuǎn)程控制模塊，增加了實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備監(jiān)控的觸摸屏設(shè)備；同時(shí)對(duì)連接線路作了重新規(guī)劃布置，采用了企業(yè)較為常用的接線方案。

下面以檢測(cè)模塊為例進(jìn)行說(shuō)明：檢測(cè)模塊改造前主要由物塊傳送機(jī)構(gòu)、機(jī)械手臂、長(zhǎng)度測(cè)量模塊組成，這個(gè)教學(xué)模塊和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)加工線，實(shí)現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。檢測(cè)模塊采用的控制器為西門子S7 313C-2DP。

升級(jí)改造后，我們?cè)谠械挠布A(chǔ)上增加了通信模塊CP343-1和遠(yuǎn)程模塊ET200S，用于學(xué)習(xí)PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)；增加觸摸屏TP277，用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)和學(xué)習(xí)組態(tài)技術(shù)。

3.2軟件部分

軟件部分在改造前使用的是西門子公司的STEP7軟件，由于自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備改造后增加了觸摸屏，所以軟件部分我們使用了西門子公司最新發(fā)布的TIA博途全集成自動(dòng)化軟件來(lái)完成整個(gè)自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化任務(wù)。博圖可在同一開(kāi)發(fā)環(huán)境中組態(tài)西門子公司的所有可編程控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動(dòng)裝置。在控制器、驅(qū)動(dòng)裝置和人機(jī)界面之間建立通信時(shí)的共享任務(wù)，可大大降低連接和組態(tài)成本。與STEP7相比較，博圖軟件的功能更強(qiáng)大，畫面和可操作性更簡(jiǎn)單，集成度更高。

4自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備改造成果

自動(dòng)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后，已經(jīng)應(yīng)用到教學(xué)中，開(kāi)發(fā)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線課程。該課程結(jié)合我校電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。

通過(guò)聘請(qǐng)企業(yè)專家參與教學(xué)評(píng)價(jià)得出結(jié)論，該課程教學(xué)目標(biāo)明確、教學(xué)內(nèi)容合理、教學(xué)方法可行、教學(xué)效果明顯。課程方案設(shè)計(jì)與實(shí)施對(duì)學(xué)生知識(shí)、技能和素質(zhì)的提高起到了積極作用。同時(shí)升級(jí)改造后的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由于和企業(yè)生產(chǎn)線相似，為企業(yè)和社會(huì)培訓(xùn)也奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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