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1、校企共同开发工业自动化训练系统方案一、项目背景（一）专业背景电气技术应用专业是随着电子技术、计算机技术的高速发展应运而生的集机、电、光和信息技术于一体的一个新兴专业，据不完全统计，机械产品贸易在我国进出口贸易总额中的比重日益增大。目前，我国的机械与电子工业约占全国工业企业产值、销售额的四分之一，年创造产值占我国国民生产总值的十三分之一，年创造净产值占我国国民收入的十二分之一。 “十二五”来临又给电气行业的发展提供新的机遇，许多权威人士预测，与电气类相关专业将是未来几年的就业热门。既掌握电子学、计算机技术和机械制造的基础理论，又具备实践操作能力的电气技术应用型人才将成为未来人才市场上的紧缺人才。
2、一直以来，学校十分重视电气技术应用专业课程体系建设和教学模式改革。根据专业建设要求，我校通过校企合作开发的形式，引入了以赛促学，以研促教，以点带面，素质与技能并重的人才培养模式，经过试点和实施收到了较好效果。但是我们不可回避的是目前机电类学校培养出来的毕业生到生产第一线后均不能马上独立担负工作，其原因是各中等职业学校都不同程度地存在实验设备、师资力量、教材资料的缺乏，特别是实训技术性缺乏或落后，许多考工鉴定培训达不到要求，毕业生虽拿到中级工、高级工等级资格证书，但其实际操作能力还不如在一线的初级工。这些客观存在的问题制约了电气技术教学培训的发展，也为职业教学提出了新的课题。（二）学校专业现状海
3、口市高级技工学校电气技术应用专业是学校的重点建设专业，学校历届校领导都非常关心和支持专业的发展。长年来电气技术应用专业为社会输送了一大批优秀毕业生，他们走上工作岗位后，有很多在社会上都已出类拔萃，相继成为行业的精英、技术骨干或进而晋升为企业中、高层管理人员。他们以扎实的专业知识、吃苦耐劳的务实态度为学校争得了荣誉，用能力和实力在社会上证明了自己。学校电气技术应用专业现有教职工 41 人，师资结构合理，电气技术应用专业教师本科以上学历者有 32 人，技师以上 22 人，双师型教师有 41 人，教职工趋于专业化、技能化。“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越” ，全体电气技术应用专业工作人员将以三个代表
4、重要思想和科学发展观为指导，秉承以“学生为本”教育理念，继续实施“专业兴校、名师强校”的可持续发展战略，发扬“开拓进取，勇于创新”的精神，团结一心，众志成城，力争把本专业建设成学校及至海口市海南省的一流品牌专业而努力奋斗。在职业教育的现代化征程上不断阔步前行！二、项目目的意义（1）可以整合、固化、推广优质教育成果示范校、示范专业均在工学结合人才培养模式改革方面做了大量的探索和实践，在专业建设和课程建设中积累了丰富的成功经验，收获了一批改革成果，形成了一批适应电气技术后市场服务岗位群的高素质、技能型人才培养需要的个性化校本教学资源，通过校企合作方式开发电气技术专业工业自动化训练系统，可以“整合”
5、、“固化”优质教育成果，向广大同类学校“推广”优质的教育资源和优秀成果。（2）可以为专业学习者提供一个很好的平台工业自动化训练系统有效集成了机械、电子、电气、计算机、光、传感器等专业各岗位的专业知识和核心技能，形象生动、易学易懂、便于操作，为在校生自主学习、教师实施教学、机电产业从业人员、社会学习者提供了学习电气技术的专业平台，为教学、培训和开展科技服务工作提供了有效地手段。（3）深化了电气专业教育教学改革，推动了教育信息化发展通过工业自动化训练系统的建设可进一步深化工学结合人才培养模式改革，促进实训教学改革，为实训课程改革提供一种新的途径。同时利用信息技术整合各种教学资源，是实现优质教学资源
6、共享，促进主动式、协作式、研究型、自主型学习，开展行动导向教学模式的重要途径，是提高教学效率和教学质量的重要保障，推动了教育信息化建设。（4）在一定程度上解决职业学校经费、场地、设备、师资等问题中职学校的一个主要功能就是如何培养合格的技能型人才，而要取得优异的成果，关键是在于如何解决经费、场地、专业建设的问题。多媒体仿真技术就是解决这个问题很好的方法。由于在电气技术应用专业设备的教学方面，不像其他一些传统的学科。由于资金短缺，单单从实训设备、师资的投入方面就大大抑制了专业技能、技术人才的培养，也成了电气技术专业发展的瓶颈。能够通过多媒体仿真技术作为辅助，只要通过网络实验室中进行各种前沿的操作和
7、实验实训，大大的节约了实训设备的成本投入，在一定程度上解决了学校为经费、师资、场地、设备投入不足方面的难题利用工业自动化训练系统的教学，可以达到模块化、层次化、现场化的教学效果，生动、直观、动态性强，便于学习理解和掌握。另外，可以为职业学校提供一种经济的电气技术专业仿真系统解决方案，提高教学能力，具有很强的实用价值。 综合以上分析可以得出结论：电气技术应用专业需要一套工业自动化训练系统。三、项目内容工业自动化训练系统开发应考虑到实现教学与生产同步，实习与就业同步。校企共同制订课程的教学计划、实训标准。瞄准高技能人才培养开展合作。以培养行业企业急需的技术技能型、复合技能型和知识技能型高技能人才为
8、重点，紧密结合企业先进生产装备和技术发展的最新要求，共同研发工业自动化训练系统，确定专业培养目标、课程设置、教学内容和方式等，充分运用好企业在师资、技术、设备设施等方面的优势，将专业理论知识与岗位操作技能以及课题攻关有机结合，不断提高高技能人才培养的成效。（一）研发内容构思工业自动化训练系统涵盖气动技术、传感器检测技术、直流电机驱动技术、步进电机驱动技术、伺服电机驱动技术、触摸屏应用技术、上位机监控技术、工业网络通讯技术、变频调速技术、 PLC控制技术、系统故障检测技术、机械结构与系统安装调试技术、运动控制技术等，同时还能进行团队精神、合作精神、组织能力的培养等训练。工业自动化训练系统能满足学
9、校涉及的 PLC原理及应用、PLC网络技术机电系统设计与应用 、运动控制技术、传感器检测技术、机械传动与控制、气动技术、变频调速技术、人机界面技术和智能控制等课程的实训教学要求，能够反映出典型的实际工业生产线现场，能清楚地反映工厂生产线中的供料环节、仓储环节、加工环节、装配环节、搬运环节、分拣环节等部分，能综合采用多种工厂典型应用的电气设备和机械结构。能够实现工厂生产线的设计、组装、编程、调试、优化、维护和纠错实践技能训练要求。（二）工业自动化训练系统单套组成及技术参数1、铝合金型材桌体型材桌体底部基础框架采用T 形槽内凹高强度铝合金型材，桌体表面型材采用高几何精度和表面光洁度强的铝合金型材。
10、抽屉采用冷板数控成型。桌体采用模组化和标准。附件连接特点易于拆装，便于维护。桌体尺寸（含抽屉）：长度： 1200 毫米、宽度： 900 毫米、高度： 750 毫米。2、井式供料单元该单元配有井式供料塔、传感器、料块、气缸、型材基体等。3、皮带传送与检测单元皮带传送单元与检测单元是由变频器模块、电机模块、传感器、气缸、传送带、滑道等组成。（1）变频器模块模块包括西门子G120型变频器，包括：1 个 SINAMICS G120控制单元 CU240E-2 PN-F，集成 PROFINET口，安全转矩截止（STO），安全停车 1（SS1，1）、安全限速（SLS），6DI ，3DO，2AI ，2AO，1
11、F-DI ，电机温度传感器输入的正端传感器类型：PTC，KTY，防护等级 IP20；1 个智能操作面板（ IOP）；1 个 SINAMICS G120功率单元 PM240-2， 0.75KW，不带滤波器，进线电压3AC380-480V；1 套 STARTER DVD光盘和 3 米 USB-电缆。（2）电机模块电机模块采用永磁低速同步电动机。4、行走机械手搬运单元行走机械手搬运单元由右限位、左限位、直流电机、连接线拖链、气缸、机械手、旋转编码器、导轨等组成。5、载货台单元载货台模块单元由载货平台、传感器、型材基体等组成。6、仓储单元仓储单元由货架和型材基体等组成。7、钻铣加工单元该单元由龙门式钻
12、铣装置、型材基体等组成。龙门式钻铣装置中的X轴、 Y 轴、 Z 轴组成龙门式结构，能模拟钻铣加工。8、多工位装配单元该单元由步进电机及其驱动器、推料机构、气缸、井式供料装置、四工位旋转装配台、传感器、型材基体等组成，可进行多工位的装配工作。9、伺服电机单元伺服电机单元含有西门子V90伺服电机及伺服电机驱动器。10、触摸屏单元触摸屏单元采用西门子TP700型工业触摸屏。西门子TP700型工业触摸屏包含：（1）1个7SIMATIC HMI TP700 COMFORT精智面板，带PROFINET和MPI/PROFIBUS DP接口（面板集成有带2 个RJ 45端口的交换机）；（2）1套工程软件、可选
13、软件及运行系统软件和许可证SIMATIC WinCCAdvanced V12 SP1；（3）1 个 SIMATIC NET工业以太网 TP XP 接线 RJ45/RJ45，CAT6，交叉 TP 电缆 4X2，预装备有 2 个 RJ45连接器，长 6m。11、控制器单元单元包括 3 个控制模块：其中采用西门子S7-1500 CPU1516型 PLC主机模块 2 个，西门子 S7-1200 CPU1214C型 PLC主机模块 1 个。（1）西门子 S7-1500 CPU1516型 PLC包含：1）1 个 S7-1500 CPU1516-3PN/DP，1MB/5MB；2）1 个数字量输入模块， 32
14、DI；3）1 个数字量输出模块， 32DQ；4）1 个模拟量输入模块， 8AI；5）1 个模拟量输出模块， 4AQ；6）1 个 MMC存储卡， 24MB；7）4 个 40 针前连接器；8）1 根以太网电缆，长6 米；9）1 根导轨，长 482mm；10） 1 个电源模块， 24V/8A；11） 1 套 TRAINING STEP 7 V13软件。（2）西门子 S7-1200 CPU1214C型 PLC主机包含：1）1 个 CPU 1214C，紧凑型 CPU DC/DC/DC，集成输入 / 输出： 14DI 24V 直流输入， 10 晶体管输出 24V直流， 2 模拟量输入 0-10V DC或 0-20MA，供电：直流 DC 20.4-28.8V ，可编程数据存储区： 50 KB；2）1 套软件 STEP 7 BASIC V12，单授权，软件及其文档，包含于DVD， 两种语言（德语，英语），WINXP，WIN VISTA下运行；3）1 根预制工业以太网电缆，长度6 米；4）1 个仿真模块， 8 通道，仿真数字量直流输入开关；5）1 个模拟量输出模块SB 1232，1 路模拟量输出， +/-
