道岔實訓總結范文
時間:2023-03-29 11:34:59
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篇1
關鍵詞:發動機生產線 流水線工藝 PLC控制器 現場總線 自動線實訓系統
中圖分類號:U464 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0001-03
Abstract:The engine manufacturing technology is very important to the quality of the car. The car engine production conveyor line in a sequential operation of the assembly line process. The automatic control system using PLC of the Germany Siemens company - 300 series controller as the main body of the whole conveyor line controller, I/O system as a control signal acquisition system, the Profibus field bus technology to communicate, automatically moving engine parts for linear, rotating, lifting, flip, and so on.Using WinCC software interface to form into a system operating monitor product quantity, production rhythm of monitoring. The team members on this basis, according to the actual production to make the corresponding transfer machine is suitable for school teaching practice system, the development of teaching equipment.
Key Words:Engine Production Line;Assembly Line Process;PLC Controller;Fieldbus;Automatic Line Training System
汽車的動力來自發動機。為了提高了工作的效率和優化了工作流程我們將發動機生產線分為5個子系統,包括缸體生產線、缸蓋生產線、曲軸生產線、凸輪軸生產線及發動機裝配線,以便對發動機主要零件進行機加工和裝配。在每一條生產線上有多個完成不同作業的工位,在一定工位上安裝的轉臺,舉升臺,翻轉機等設備。如發動機總裝工藝流程就包括:機體上線翻轉涂膠、裝后端蓋裝活塞連桿翻轉擰緊連桿螺栓裝機油泵、水泵裝飛輪裝離合器總成測定曲軸驅動力矩裝油底殼裝汽缸蓋裝機油濾清器、發電機裝凸輪軸裝變速箱裝啟動電機總成泄露試驗送試驗。在汽車發動機裝配過程中,汽車發動機裝配線是一個對發動機順序裝配的流水線工藝過程,每個工位之間是流水線生產。本文研究的任務就是對發動機生產輸送線進行規范化,模塊化設計。這樣對使用者來說,既簡潔又節省時間。每個環節設計最優的自動控制系統才能保證生產的連續性和穩定性。
1 輸送線設計方案
我們設計生產輸送線主要采用摩擦輥道和啟停式動力輥道、自動升降機系統、機械手。在線上為了方便在不同的工作面上裝配,配備自動翻轉機以提高效率。一條發動機裝配線要保證發動機的裝配技術條件,要保證裝配節拍,實現高效率;要多機型同時裝配,實現高柔性;要有效地控制裝配精度,實現高質量。要實現以上幾個方面必須從生產線的規劃開始著手。要在總裝線和分裝線上設計柔性輸送線。
1.1 現動機生產輸送線應該具有如下功能
該輸送線方案如圖1所示。
1.2 設計輸送器件
(1)軌道:軌道是整個摩擦輸送系統的運行基礎,平滑、順暢的輸送軌道是系統平衡可靠運行的關鍵。
(2)道岔:道岔是改變載貨小車的行走路線的裝置,按走向又分為分流、合流道岔兩大類。
(3)停止器:停止器是用來控制工件在輸送線路中的安全準確停放位置,通常布置在工件轉掛處及輸送線路發生變化的道岔處,主要是安全阻車的作用,防止臺車因慣性或其它原因發生時,造成系統的損壞。
(4)止退器:通常和停止器配合使用,布置在停止器后邊,用于防止小車運動慣性后退。止退板以本身的自重復位。
(5)移載軌道/升降軌道:因摩擦輸送機有工位節距上的單元驅動,所以很容易實現物品(軌道)的平移、旋轉和升降功能。
(6)升降機:升降機在輸送系統中起著關。
1.3 輸送線工位設計
(1)具體設計正常加工過程(各工位沒有不合格):走主干線,如下:
ap10ap…ap45..ap60D02D06D07ap80ap90D10AP80AP90ap95..ap900
(2)自動工位加工不合格時(以Ap80工位為例)走返修路線如下:
不合格時走:D10D9M80,M90(ap80,ap90返修工位)。如返修合格時D8D7D10ap95;如返修不合格時從轉臺D8下線維修下線維修后D8D7AP80AP90D10AP95AP900。為了提高效率,節省空間和資源我們將兩個自動工位Ap80,ap90設計成共用一個返修工位m80,m90。
2 汽車自動生產線實訓裝置設計
結合發動機生產線工作原理和工藝,項目組成員開發了適合學校教學的汽車自動生產線實訓裝置本實訓裝置貼近工業現場要求,是典型的汽車自動生產線,設備從選材、工藝、流程、結構、控制等各方面都從實際工業現場出發,考慮工學結合要求,有機融合了機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調速、步進電機驅動控制、伺服電機驅動控制、直流電機控制、PLC控制及工業通信等多種技術。通過該實訓系統的工作任務訓練,能較好地鍛煉程序編寫設計能力、自動線設計開發能力、自動線連接與調試能力、工程實施能力和安全意識。引導高職院校、機電及自動化等專業教學改革,滿足汽車生產制造、自動化技術專業的核心能力訓練要求,突出強調技術的綜合運用。
2.1 傳感器
首先選擇能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的傳感器。在發動機生產線上主要采用了光電傳感器和電感傳感器。
(1)光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現檢測物體有無的接近開關;當光電傳感器檢測到發動機缸體時,氣缸將發動機缸體推入存儲貨道。
(2)電感式傳感器由三大部分組成:LC高頻振蕩器、開關電路及放大輸出電路組成。因為發動機零部件大多數具有鐵磁性質,就可以用電感傳感器檢測轉臺旋轉到位與否,當檢測到轉臺旋轉到位時給PLC提供輸入信號。
(3)光電編碼器:用光電編碼器來對升降的速度、距離、方向進行檢測,以脈動信號的形式向PLC反饋,PLC根據輸入的反饋信號來控制升降距離實現精確定位。
2.2 電磁閥控制
在實訓裝置中應用了大量氣動控制技術如:
(1)無桿氣缸:由單控電磁閥控制。當氣動電磁閥得電,帶動機械手向后移動。
(2)帶導桿氣缸:由單控電磁閥控制。當氣動電磁閥得電,帶動機械手向下伸出。
(3)雙導桿平行氣夾:由雙控電磁閥控制。當氣動電磁閥一端得電時,氣動手指張開或夾緊。
2.3 實訓裝置模塊化設計
該裝置采用導軌式型材,其上安裝有上料臺、行車機械手、輸送輥床、提升機、循跡搬運車、堆垛機、轉臺站、4軸搬運機械手等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊、直流電機模塊和各種工業傳感器等控制檢測單元。采用西門子S7-300 PLC實現系統控制,真實再現汽車工業自動生產線中的輸送、搬運、暫存、協調生產的過程。它在接近汽車工業生產制造現場的基礎上又針對教學及實訓目的進行了專門設計。如行車機械手站主要由伺服電機及驅動器、步進電機及驅動器、繼電器、限位開關、磁性傳感器、渦輪蝸桿減速傳動機構、齒輪齒條傳動機構、滾珠絲杠傳動機構、高精直線導軌、雙導桿平行氣夾、雙控電磁閥、工業鋁型材、鈑金結構件、機械零部件構成。
2.4 接線端子設計
該實訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子,均采用安全型插座,使用帶安全插頭的導線進行電路連接;各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合,既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固,又保證電路連接的快速、安全和可靠。用于教學,可按工作過程導向、工學結合的模式規劃教學活動,可完成多種工業現場環境下的技能培訓任務。
3 實訓裝置軟件設計
以行車機械手為例進行說明軟件設計(見圖2)。
4 WinCC的監控能力開發及Profibus總線的運用
PLC的程序設計能力、WinCC的監控能力和Profibus總線應用能力是自動化技術的專業技能人才不可缺失的知識,本課題對控制結構、硬件連接、軟件開發現場總線、系統接口、人機界面進行了設計。采用Prifibus現場總線網絡技術完成各工位間的通訊。組建的現場信息監控系統,完成了裝配線上的信息采集、生產下達、工位監控及裝配提示等功能。
西門子S7-300PLC作為控制器,其本身集成MPI及PROFIBUS DP通信口,在發動機生產輸送線上用德國西門子公司的可編程控制器S7-300直接將控制數據傳遞到控制系統中,而且有上位機的實時監控,真正做到自動控制。
本課題Profibus的成功運用對生產廠家的經濟效益提供幫助很大。由于系統運行平穩,通訊可靠性好,從而減少了維護的必要性,同時又保證了產品的質量,大大節約了生產成本;而從另外一個方面來看,由于Profibus現場總線使得建設期間工程量也大大減少―― 包括布線工程量和工程師操作編程工作量,所以對生產廠家來說,真正做到了投資少見效快。
5 控制系統的調試
雖然本項目龐大,通訊點很多,但是各個子系統設備很大部分是相同,也具有一樣的控制要求,因此,我們將整個項目按照設備劃分成的不同的功能組,這樣可以增大一次開發的利用率,避免了重復開發,節省時間和成本。
升降機的自動控制是項目中的難點,主要是因為升降機的自動控制如果故障就有可能將設備以及車體損壞,對一次調試成功的要求很高。升降機雖然有硬件保護措施,需要特定條件,比如升降機只有在失電后,抱閘將會抱死,因此,對于升降機控制程序的編寫需要反復修改,模擬試驗,才能保證調試中的萬無一失,不會出安全事故。
6 總結與評價
(1)提高了生產效率和管理質量。由于該項目大量應用了先進的西門子自動化驅動系統,從畫圖、硬件、軟件和培訓實現標準化、模塊化,這樣可以將項目細化,大家分工合作。由于自動化系統提高通訊速率使發動機輸送線的工藝水平得到提高產品質量好也增加了企業的效益。
(2)提高了生產的安全性,減少了事故的發生。由于該項目方案中對生產安全相當重視,設有很多急停按鈕,在編寫程序中,對重要設備有多重保護,從而保證了設備、人身的安全。
(3)加大了設備可靠性。傳感器使用時對設備的輸入輸出點都是雙重對比的,保證點的信號都是真實可靠,設備的故障率降低了,生產的安全性就提高了。
(4)交流電動機啟動和停止更加平穩、準確。由于起動器在轉臺控制系統中的使用,使電動機平滑升高端子電壓,可以實現無沖擊起動,因此可以最佳地保護電源系統以及電機。變頻器不僅僅是改變電機的轉速,因為轉速的下降,勢必帶來力矩的改變,使轉臺的帶載能力大大提高。
(5)通過三屆學生的實訓驗證,課題開發的實訓設備在工作的狀態下說使用的各種傳感器、控制電機、機械設備能夠達到規定技術指標,并且具有短路過載保護。
參考文獻
[1] 胡云萍,劉文婷.汽車發動機原理課程教學改革研究[J].科技創新導報,2013(7):180.
[2] 俞云強.傳感器與檢測技術[M].北京.高等教育出版社,2008.
篇2
關鍵詞:學生中心 方法信號
中圖分類號:G455文獻標識碼: A 文章編號:
本人通過通過廣東省教育廳組織、邀請英國教育專家“送教上門”的“以學生為中心的教學方法”教學培訓活動使我受益非淺,感觸良多。首選學到了一些教學方法:我想作為教師,不管是那個國家的教師,其教學目的都是相同的,通過教學能夠讓學生聽懂并掌握到所學的知識。各國的教學方法不盡相同,相信都有值得學習和借鑒的地方。從這次邀請英國教育專家講授的“以學生為中心的教學方法”的學習,我認為英國的教學方法是:教師主要是引導者;而我國的教學方法是:教師主要是展現者。“以學生為中心的教學方法”對待每個學生是平等的,學生受教育的機會相等,師生關系融洽;老師責任心強,學生有問必答而且很有愛心;教學計劃性強,課堂控制能力強;老師教是快樂的,學生學也是快樂的。教學方法的不同,將產生兩種不同的效果。這次英國老師介紹的教學方法,我想我們可以借鑒,但是不能照搬,畢竟我們國情不同,我國學生與英國學生的想法與學生方法不同,文化背景也有差異,這些就決定我們不能照搬照抄,不過,采用以學生為中心的教學方法是值得我們推廣運用的。但是,采用此方法可能完成不了我們目前的教學任務。尤其對我們信號專業的老師來說,教學任務繁重,如果采用人家的教學方法,我想目前我們現有的教學體制一時不能適應,必須改進我們的教學體制。其二也學習了他們的教學評價方法,他們的學前評估和階段性評價方法是值得我們借鑒的。
在教學領域中,教學方法基本上可以分為兩大類。一類是以教師為中心的教學方法,一類是以學生為中心的教學方法。目前,在我國傳授知識—接受知識的傳統教學模式仍然占主流地位, 認為教師是知識的來源,應處于教學的中心地位往往忽略了學生這個中心環節。要解決這種教學,就必須把學生從課堂上解放出來,變以教師為中心為以學生為中心,最大限度地調動學生的學習積極性,培養學生自主學習的意識,發揮其主觀能動性。
我國傳統的模式屬于灌輸接收型,而且至今仍然是大多數學校的主要模式,一般是教師講解知識,學生被動接受知識,課后復習完成作業。并且還有部分學生抄作業。“以學生為中心”的教學提倡的方式則屬于研究互動型,由教師提出問題,學生收集知識,師生共同探討解決問題,學生互評,然后教師評價總結。它的目的是讓老師引導,學生進行自主學習,獨立分析解決問題,充分發揮學生的積極性,鍛煉邏輯思維和口頭表達的能力與收集信息的能力。在學生收集知識解決問題的過程中,也可以小組為基本形式進行合作學習,通過協作互動完成學習任務,并以團體成績為評價標準,從而共同達到教學所制定的目的。要在教學活動中培養學習者的認知和創造能力,不僅要掌握必要的知識,還要在這個基礎上,通過各種實踐和應用活動進行鍛煉培養,這也是是該教學模式最看重的。因此在教學活動中需要增加以學生親身參與實踐為內容的活動,比如現場教學、動手操作等。在課堂教學中還可運用互動式的學習工具等。
傳統的的課堂講授方法,不顧學生的感受地向學生灌輸,大部分學生聽不明白,上課打瞌睡的、用手機上網的特別多。學生自然就對學習不感興趣,尤其對高職院校的老師來說,很難為社會培養具有動手能力強、語言能力強、適應能力強的高技能型人才。因此,我們的信號課堂教學也必須打破傳統的以教師為中心的教學方法,探討新的以學生為中心的課堂教學法。只有這樣我們才能更好地培養出適應信號新技術發展的人才。所謂以學生為中心的信號課堂教學方法就是要把老師從繁重的講授中解脫出來,老師當導演,把學生由觀眾變為演員,由被動接受變為主動參與。這樣,老師也不累,學生也學到了知識。例如《信號聯鎖設備維護》有6502電氣集中內容與計算機聯鎖內容,計算機聯鎖內容是建立在6502電氣集中內容的基礎上,而現在鐵路使用的設備基本上都是計算機聯鎖,這就要求我們老師要靈活運用教學方法使學生在輕松愉快中學懂知識。以學生為中心的教學方法是我們的可取方法。我們學院有計算機聯鎖等實訓設備,學生在老師的引導下首先從實訓設備中有了一些感性認識,認識了智能電源屏、組合架、側面端子、接口架、6502控制臺、道岔、軌道電路、信號機、計算機聯鎖等設備。通過這些感性認識,學生先預習,再在老師的引導下學習較簡單的電路,由淺入深,學生再學習較復雜的電路,學習復雜電路,再學習計算機聯鎖,再處理簡單故障,再處理較復雜故障。在課堂教學中還運用了互動式的學習工具設計教學互動,提前進行任務布置。要做到以學生為中心,學生就必須要成為課堂活動的主角,教師則只負責導演。在教學時,教師首先要依據課程標準確定合適的且有一定擴展性的教學內容,再根據設定的內容設計相應的任務,并提前分配給學生,這樣學生才會有充分的時間作準備,之后根據課堂上學生對任務的完成度,制定有效的考核辦法,以此達到理想的教學目標。比如,將學生劃分成學習小組,給每個小組分配不同的任務,并細化到每個人,讓每個成員都要完成一定的任務,然后在課堂上讓學生講述,教師可以引導課堂討論,評點,同時作一些更深的知識補充。但在講解和學生活動之間要注意照顧學生的水平差異,可以通過精講彌補互動可能帶來的教學內容深度上的不足。 當我們處理道岔故障時,就是以分組的方式進行的,老師只要培養組長,再由組長和其他同學相互學習,老師只要起指導作用。這樣就培養了學生的綜合能力。老師也可以從繁重的講授電路圖而學生又不感興趣中解脫出來。變以教師為中心為以學生為中心,最大限度地調動學生的學習積極性,培養學生自主學習的意識,發揮其主觀能動性。
以學生為中心能了解學生的整體水平和個體差異,做到因材施教,了解各個學生的興趣特點,通過交流了解學生對所學課程的愿望要求,吸收大多數學生的共同意見,進行教學設計。然后在平常的教學中,要主動詢問學生的意見和建議,及時改進教學方法,真正做到以學生為中心。 充分了解學生的整體水平和個體差異
在“以學生為中心”的教學模式中,采取各式各樣的活動以保持課堂教學活動的豐富性。不同的教學內容應該對應不同的教學活動。在課堂教學中,教師在設計活動時,要考慮具體的教學內容,還要結合班級學生的實際情況。可參考的活動比如演講、講析、討論、辯論、表演、競賽等等教師和學生不僅分別承擔傳統的教學者和學習者角色,還共同擔任研究者的工作,因為教學和研究探索在教學過程中是緊密結合的。