《基于PLC的多功能实训装置培养学生综合能力》
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1 基于PLC的多功能实训装置的构成和工作原理
1.1 基于PLC的多功能实训装置的构成
该多功能实训装置系统由触摸屏、交换机、操作员站、工程师站、PLC、运料小车、水箱七个部分构成,可按照功能分为逻辑控制部分、过程控制部分、工业网络部分三个模块：
图1 系统构成
逻辑控制部分可以实现通过PLLC控制运料小车按照编辑好的程序运动;过程控制部分通过PLC来控制水箱液位,可设定液位值或让液位值保持平衡;工业网络部分可以实现在触摸屏上对系统的控制,并构建工业以太网.
1.2 工作原理
逻辑控制部分：模拟运料小车的运行,并通过编程来完成各种工艺要求.包括光电开关、指示灯、操作按钮、实验电机和模拟运料小车安装在一个开放的安装板上,便于设备安装和接线教学,也便于进行操作展示.
过程控制部分：水箱通过开闭电磁阀进水,通过变频器调节水泵电机转数出水,进行液位控制.所述的变频器、水泵、手动阀、电磁阀、液位计、水箱和管路安装在一个白钢材质的柜体内,柜体内有一个控制箱,上述设备中的变频器安装在控制箱内,并配有断路器和接线端子,柜体内变频器、电磁阀、液位计的信号线接于端子上,通过电源电缆、数字量信号电缆、模拟量信号电缆与安装板的接线端子连接,电缆采用航空插头结构便于安装板和柜体的分体搬运或摆放.
工业网络部分：（1）触摸屏：运料小车和水箱液位的控制可以在计算机上操作,也可以使用触摸屏可以脱离计算机,装置可独立操作,并且可以开发HMI监控画面组态的实验教学环节.（2）工业以太网：可通过交换机实现多人编程;构建工业以太网,建立PLC与触摸屏的ProfiNet通讯,配置工业以太网交换机和ProfiNet网线.
2 学生知识获取与专业技能培养
2.1 动手能力培养
与传统的综合实训相比,该实训最大的特色就是让学生真正动手去做实验.在做的过程中不拘泥与一种方法,可以根据自己的设计思路,自由发挥.这样既增加了学习的趣味性,也调动了自主学习的积极性,有利于培养学生的开放性思维.在现有的综合实训基础上,增加系统设计、设备安装和控制柜配线等动手实践环节,与现有的实训项目结合,可构成综合工程实训课程.
2.2 专业知识培养
通过灵活的实验、实训课程设置,从工程实践出发,按工艺、控制要求,设计硬件控制系统,编写程序,然后在实验设备上搭建系统进行调试,让学生从工程应用的角度去分析、判断,提出问题,然后解决问题,全面提高学生的程序设计综合应用能力和工程实践能力.此装置也可进行自动化工程项目实施,进行设备安装和接线,编写控制程序,然后对系统进行调试,让学生从工程应用的角度去分析、判断,提出问题,然后解决问题,培养学生工程意识,提高学生工程能力和专业知识
2.3 创新能力培养
创新能力是个体应用已有的基础知识和可以利用的材料,并掌握相关学科前沿知识的基础上,通过自身的努力,创造性地提出新的发现、发明或改进革新方案的能力,而设计环节最能促进学生思考和发挥想象力,通过此装置,教师以实训项目为引导,通过已有的设备和所学的知识,让学生从工程应用的角度去设计控制系统并实施完成项目,有利于学生创新能力的培养.
2.4 实践能力培养
对于实训项目,学生不可能一开始就很好的按照项目的实施过程去执行,这是一个从模仿到设计,再到创新的过程,而这个过程会遇到很多问题,学生可以独立的分析问题,解决问题,通过实训,不仅有利于学生分析问题和解决实际能力的提高,也有利于学生创新能力的培养.
经过一系列的实践与思考,学生可以通過参加相关的竞赛来应用和检验自己所学的专业知识知识和技能
3 结语
基于PLC的多功能实训装置涵盖了自动化专业所涉及到的自动控制原理、PLC、过程控制、工业网络等多项知识,采用了开放式、模块式结构,为学生动手实践能力、分析问题解决问题的能力等综合能力的提升提供了很好的开放式实践平台.通过基于PLC的多功能实训装置, 采用了“教-学-做-创”一体化流程.改变传统教学中教师为主,学生为辅的教学模式.同时教学项目将会以小班授课,分组教学,针对不同的学生因材施教,以各组高水平的学生为助教,帮助指导其他成员,通过互助的方式,共同进步.这不仅促进了学生专业知识技能方面的提升, 更重要的是锻炼了学生表达能力、团队协作能力、创新能力等多方面综合能力,提高了学生的社会竞争力.
项目基金：由辽宁科技大学大学生创新创业训练计划专项经费资助 项目编号：201910146181.
（作者单位：辽宁科技大学电子与信息工程学院）
：AR'>年山东省职业教育教学改革研究项目《基于现代学徒制校企双主体育人模式下“双导师”师资队伍建设机制的研究》;编号：2019700.
（作者单位：1.威海市文登技师学院2.威海市文登区职业中等专业学校）
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