伺服電機物料入庫定位控制一體化教學應用

田海軍

摘? ?要：在傳統(tǒng)的機電一體化教學中，一直注重理論知識的講述，這樣也就沒有突出實踐教學的重要性，且在這種教學模式的影響下，雖然可以幫助學生掌握好理論知識，但是對于現(xiàn)階段來說，身處生產一線的畢業(yè)生雖然掌握了過深的理論知識，但是自身的實踐能力卻并不足，從而也就限制了學生的學習與發(fā)展。且在工業(yè)生產的今天，新技術的加入使得機電一體化技術內容也開始豐富起來，這樣也就必須要保證教學的有效性，從而促進學生實現(xiàn)更好更快的發(fā)展。因此在實際教學中就要全面對機電一體化教學進行改革，提高學生對問題的分析與解決能力。

關鍵詞：機電一體化;教學改革;伺服電機;定位控制

選題來源：2009年國家人力資源和社會保障部下發(fā)【2009】86號文《技工院校一體化課程教學改革試點工作方案》，布置在全國技工院校開展工學結合一體化教學階段性試點工作。2016年11月起，人社部在全國部分技工院校開展第三批一體化課程教學改革，《機電一體化技術》是試點專業(yè)之一。

選題價值：微任務在專業(yè)課程中的位置，機電一體化綜合應用技術與供配電技術、電力拖動、電子技術、PLC應用技術、電氣設備安裝、傳感技術、電機調速、驅動技術等組成了本專業(yè)的課程體系。本次任務通過PLC與伺服電動機的綜合應用，實現(xiàn)物料入庫控制，旨在培養(yǎng)學生綜合調試操作的能力以及知識和技能遷移能力、團隊協(xié)作、獨立分析和綜合決策的能力。本微任務源自企業(yè)典型生產過程。物料入庫作業(yè)控制是整個物料管理關鍵的部分，是各物流行業(yè)物料必不可少的生產過程，機電一體化綜合實訓平臺（SX-815L）融入了PLC技術、電工技術、變頻技術、步進技術、伺服技術、傳感技術等專業(yè)技術，微任務是在學習了PLC和伺服電動機的基礎上對PLC和伺服電動機的綜合應用，在物料入庫工作任務中具有典型性。

學情分析：本微任務的學習者為17級電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)（17青苗班）的學生（初中起點），本組學生共16人。學生已具備一定的專業(yè)基礎知識和操作技能，通過前導學習，學生已掌握伺服電動機與PLC的基礎應用，但對兩個方向的綜合使用及定位控制還不熟悉。 學生的積極性較高，思維活躍，動手能力較強，具備獨立查找資料能力，有一定的安全意識和安裝、編程的礎。學生喜歡上網，喜歡網絡交流，充滿好奇心，表現(xiàn)欲強;態(tài)度認真、勤奮踏實肯學，喜歡與實際崗位一致的技術。但部分學生團隊合作意識不強，不太善于總結反思。

任務描述：自動化立體倉庫廣泛應用于煙草、機械、電子、化工、紡織、印刷出版、制藥、食品、港口碼頭、機場、商業(yè)配送、交通運輸等行業(yè)領域，是企業(yè)重要的物料設施。校企合作單位某企業(yè)有一倉庫管理生產線，現(xiàn)需要把物料成品放入立體倉庫指定位置，現(xiàn)特請我院17級電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)青苗班的學生來完成該系統(tǒng)的設計和調試任務。整個系統(tǒng)設計安裝過程遵循相關標準要求及安全規(guī)范。讓學生參與討論，對教學思路進行創(chuàng)，設計意圖消除了學生上課伊始的緊張感，激發(fā)學生的興趣，通過觀看圖片，調動學生積極性，引導學生思考，調動課堂氣氛，讓學生意識到物料入位定位的重要性，接下來引入課題伺服電機物料入庫定位控制。

學習重難點分析：任務實施中的定位控制是整個任務的核心內容，也是教學的重點內容。學生經驗不足，需要反復練習并進行過程控制。突破方法;課前將學習任務發(fā)布于釘釘群、微信群等網絡平臺，學生自主學習。教師引導學生在課中完成X軸方向定位的PLC程序編寫及調試，為Z軸方向定位奠定基礎，通過查閱資料、小組討論、互助交流，小組成員對本小組PLC程序編寫存在的問題進行討論、敢于發(fā)表自己的意見，并尋找解決問題的辦法。

教學實施過程：根據教師安排（強弱搭配的原則）分組，觀看校企合作某企業(yè)物料視頻介紹及SX-815L自動生產線實訓裝備立體倉庫入庫的視頻。專家介紹完此次任務后，小組根據PLC與伺服電動機的基礎應用的設計經驗，并在查閱文檔資料后，小組分析討論確定本次任務的步驟，小組長分配好每個成員的任務，進行角色扮演（程序員、操作員、接線員），并預算好時間，填寫好以下計劃表，交給教師審核。操作員可查閱資料完成PLC的I/0分配表，繪制伺服電機與PLC在X軸方向的接線圖。組內其余同學對其完成內容進行檢查并完善。程序員在電腦上用GX Developer完成PLC程序的編寫，三菱PLSY指令及特殊數據寄存器D8140-D8143的應用，小組互助交流解決程序編寫存在的困難，組內其余組員對程序進行檢查，接線員對設備進行運行前的檢查，并填寫檢查表交給教師審核，程序員運行程序，觀察立體倉庫入庫情況是否符合本小組的設計要求。程序員進行調試運行，并由操作員填寫記錄表，對調試運行階段出現(xiàn)的故障，小組觀看教師發(fā)布的微課視頻并學習，按照步驟進行故障檢修。

總結評價：各小組派代表展示自己PLC與伺服電機在X軸方向的接線圖，并在本組工作臺進行成果展示。每個小組認真觀摩其他小組的工作完成情況并進行評價。各小組代表對本小組任務完成情況進行總結和評價;每位學生對自己本次任務中的表現(xiàn)進行評價。聽取企業(yè)專家的意見，企業(yè)專家根據學生整個任務過程的表現(xiàn)，從企業(yè)角度點評學生的整個學習過程。聽取教師綜合評價，完成個人總結與建議;同學們在釘釘APP上通過投票評選最優(yōu)秀的小組。

參考文獻：

[1]李曉紅.機電一體化技術專業(yè)實踐教學改革研究[J].吉林工程技術師范學院學報，2011，（35）：33-34.

[2]王宏波.高職機電一體化專業(yè)微課的多元化教學研究[J].神州，2016（14）：57.

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