實訓項目對提高學生專業能力的促進

施再峰++續澤++趙高權++王進要++李振帥++吳孜越

摘 要：如何讓學生能提前奠定一些專業知識和專業感覺？參加實訓項目對增加專業認識，提升專業感覺是非常有促進的，該文通過指導學生參加這樣的訓練項目，談談提高學生專業技能的感想。

關鍵詞：大學生 CPAC Otostudio SCPR

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

訓練項目是“基于CPAC的立體倉儲控制系統設計”，當接手一個項目，需要了解并認識項目、系統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，對專業熱愛也在逐步提高，這對日后的專業學習非常有意義的。

1 分析機械結構

1.1 機械結構

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：升降機構、水平移動機構、送取貨機構，升降機構和水平移動機構都可采用數控用的步進電機通過聯軸器帶動滾珠絲杠轉動，絲杠螺母副帶動送取貨機構運動到指定位置，送取貨機構可采用直流電機控制，方便簡單。在這個過程中，理解了機械結構的組成，電機與驅動的關系，絲杠的安裝方法，送取貨機構與絲杠的關系，送取貨機構的與升降機構的不同。

1.2 建立立體倉儲模型

通過機械結構的分析和研究，用學過的三維軟件件構造立體倉儲模型，模擬實現倉儲的動態升降、移動、存儲，深入了解立體倉儲模型的運動方式、運動狀態、結構特點，同時也讓學生分析了多種類型的立體倉庫，目的是建立設計概念，實現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在機械結構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：采用高層次、致密點位式高架貨位，大幅度增加儲存倉位，提高倉容利用率。

1.3 控制要求分析

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

2 自動控制的實現

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

2.1 認識CPAC

CPAC（Computerized Progra mmable Automation Controller ）是計算機可編程自動化控制器的簡稱，它是應用于工業裝備控制的軟硬件開發平臺，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品（PC+PLC+MC），采用通用型伺服驅動模塊，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準型號人機界面，也以根據可戶的需求定制人機界面。

2.2 Otostudio軟件學習

Otostudio是 CPAC的軟件平臺，它是基于IEC61131-3工業控制語言標準的組態軟件。OtoStudio不僅功能和結構先進而且易于掌握，Otostudio的極大的優越性是它不僅能用LD語言快速引導控制過程的進行，也能通過模塊化設計實現任何一個動作的合理規劃和調用，還能通過ST語言實現界面設計及仿真設計，以及SFC實現工藝過程的合理規劃，簡單方便易推廣。

2.3 設計編碼

倉儲貨位的控制采用編碼方式實現，系統識別碼號，控制實現自動找尋并顯示最低的目標空庫位；工人按顯示器提示將貨物送至目標空位所屬的抬升機構處（1、2……抬升機構中的一個）；上升至目標空位高度，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。

編碼設計是信息系統設計過程中的一個重要的內容，設計一個好的編碼，可以使信息統計和查詢變得更方便，編碼一般由數字和字符組成，用來代表事物的實體類別和屬性的特定符號或記號，當然要遵循代碼設計的原則和步驟，以保證系統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：相應的貨架還能分的更細，可按照a、b、c來分區。例如，A007b，表示，A號倉庫的第7號貨架的b區。

3 結語

學生參加并完成實訓項目是即艱苦也很刺激，從調研、搜集資料、建立模型、分析控制內容、選擇控制系統、了解控制系統，學習控制軟件，無不讓學生感覺有難度，有希望，它讓學生感到專業知識和實際生活是那么貼近，不但將學生掌握的三維設計應用到倉儲結構設計中，讓學生體會技能的價值和樂趣，還通過對CPAC的初步認識和Otostudio初步學習，掌握了簡單的硬件結構知識和簡單的軟件設計，并實現了模擬仿真，通過對控制系統的設計，使學生對自動控制的學習更有興趣，更有熱情，更有信心。

參考文獻

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