基于单片机控制自动生产线实训课程教学探究

1、基于单片机控制自动生产线实训课程教学探究【摘要】随着我国技术化和科技化的发展，自动 生产线也越来越受到重视，面对如此多的生产线，具有高技 能的专业人才是每个企业最缺乏的，尤其是高职高专院校更 是加强了自动生产线与学生实际动手操作能力的培养。文章 基于单片机控制的自动生产线实训课程来进行分析，以控制 为中心设计出了一套生产线，并通过单片机收集生产线的一 些信息，从而解放人工手动，真正意义上实现了自动生产。 文章对如何培养学生的综合素质、锻炼学生的实际动手操作 能力，以及造就社会需要的、适应社会的应用型专业技术人 员进行研究和探讨。【关键词】单片机控制；自动生产线；实训课程；教学 研究1.前言随着

2、自动化生产与科技技术的突飞猛进，我国工业生产 中绝大部分利用自动化生产，从而成产出自动生产线，随着 这项技术应用范围越来越广，目前我国已经在电子行业、机 械制造行业等制造出、设计出花样繁多、数量庞大的自动生 产线，面对如此多的生产线，具有高技能的专业人才是每个 企业最缺乏的，这些人才不仅需要具备熟悉调试自动生产线 中的设备和安装自动生产线中的设备，还需要具备后期设备 运行中的维修技术和拥有专业技能、知识型的人才。面对如 此激烈的人才市场，髙职高专院校也面临着蓬勃发展和人才 培养的挑战。结合如今技术人才竞争的激烈化，高职高专院 校需要进行教学模式的改革，重点进行教学模式的实训模 式，并在原有的实

3、训训练中进行创新和改革，重点放在学生 自身的能力培养、意识创新以及技术能力方面，并在积极探 索、有效实践的前提下从生产结合方面、教学模式方面等， 进行实际科研、实际教学与自动生产线积极有效的实训训 练。2.自动生产线概述文章通过由六个控制站点plc构成的模拟化自动生产线 进行分析，它是在制造系统方面和加工生产方面都拥有先进 的技术，并是一种综合性控制，集控制、点、机为一身，它 主要包括气动技术方面、plc控制技术方面以及传感技术方 面等。这种模拟化自动生产线对于分类、检测、搬运和加工 的工件类别来说，包括安装搬运站、搬运站、分类站、安装 站、上料检测站以及加工检测站等六个系统模块开进行完 成。

4、2. 1自动生产线的组成模拟化自动生产线是由六个控制站点plc所构成，并于 气、点、机一体化为一身，集控制、点、机为一身，主要有 加工模块、安装模块、分类模块、搬运模块、上料检测模块 以及安装搬运模块等单元模块。这些单元模块每一个都是一 个单独的、独立的工作站，统统是由单片机来进行单独控制 的，工作站点与工作站点的连接方式就是can总线连接方式。 在自动生产线中，工件的加工方式是由上料检测站来对大工 件进行顺序的提升传递，把传递到的工件通过搬运站来进行 料检测站到加工站的搬运，用加工站来对大工件进行检测以 及加工，生产出来的废品直接由安装搬运站进行废品收料站 处理，生产出来的成品就通过安装搬运

5、站来进行安装工位的 传送，小工件通过安装站来对打工件进行安装，全部安装完 成后由安装搬运站将完成的工件成功送到分类站，由分类站 按照类型进行工件所对应料仓的传送，最后需要把分类完成 的工件进行总量记录以及数量记录。2.2基于单片机控制的自动生产线设计基于单片机控制的自动生产线设计主要有上料检测站、 搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站组成。上料 检测站主要向同一个工作系统中的工作站来进行工件颜色 信息以及提供原料，它是基于单片机控制的自动生产线最开 始工作站。上料检测站的组成是控制器，上电按钮、急停按 钮、光电开关、磁性开关、自动和手动切换开关以及联网和 单站切换等组成的输入元件，电磁阀

6、输入、回转工作台电视 等输出元件。搬运站的作用是利用机械手来进行工件前一站 到后一站的搬运。搬运站的组成是微处理器模块、输出模块 设计、输入模块设计、按钮、检测传感器等。加工站的组成 是，电容传感器、复位按钮、光电开关、上电按钮、磁性开 关、自动和手动切换开关以及联网和单站切换等组成的输入 元件，钻孔电机、伸缩电磁阀、工作台电机以及电机升降电 磁阀等组成的输出元件。安装站的组成是，急停按钮、磁性 开关、上电按钮、单站切换、复位按钮、联网切换、自动切 换开关以及手动切换开关组成的输入元件，上升电磁阀、右 移电磁阀、左移电磁阀、下降电磁阀以及抽真空电磁阀等组 成的输入元件。安装搬运站的组成是，上电

7、按钮、磁性开关、 急停按钮、复位按钮、自动和手动切换开关以及联网和单站 切换等组成的输入元件，左移电磁阀、右移机械手电磁阀、 左移机械手电磁阀、右移电磁阀以及下降上升电子阀组成的 输出元件。3基于单片机控制的自动生产线实训课程的意义基于单片机控制的自动生产线实训课程的意义有三个 方面，分别是通过课堂的真实感还原来进行技能的加强，老 师通过教学研究强化自身的知识和教学改革，通过举办竞赛 活动来促进知识的强化和练习水平的提升。第一，通过课堂的真实感还原来进行技能的加强，以核 心的plc为分界点，实现一线现场中企业内部拥有的工作情 况，并把整个系统按照工作任务来分成几个比较具体的任 务，让学生有种就

8、是身在企业一线现场的感觉。传统的高职 高专院校教学主要体现在老师的演示以及老师的讲解两方 面，这种教学方式严重忽视了学生本身，最终导致学生能动 性的丧失，新型的教学方式是利用实训平台来对学生进行训 练，完美的把实践和理论相结合，让学生从传统的课堂上转 到工程现场来进行学习，有效发展了高职高专院校的人才技 术的能力，丰富了学生高职高专院校的人才技术的知识，让 学生更加明白学习知识的目的是什么，培养出来的学生是实 实在在符合企业岗位要求的。第二，老师通过教学研究强化自身的知识和教学改革， 使得高职高专院校所拥有的师资队伍可以进一步提升整体 水平。学生在进行实训训练时，总会出现各种各样的情况和 问题

9、，当学生对老师提出自己遇到的疑问和想法时，这些问 题同时也适用于老师，老师从学生处得到信息加以创新实训 教学，在提升了学生技能能力的同时也提升了老师的教学水 平。此外，老师可以通过实训训练来对学生进行难度不同级 别的锻炼，不仅促进了老师的进一步学习，还促进了实训平 台有效的发展。第三，通过举办竞赛活动来促进知识的强化和练习水平的提升，这种学习方法对学生的知识理 解能力以及技能水平都可以普遍提升，使学生在进行高级考 证、中级考证、电工维修上岗中的通过率大幅的上升。一般 专业的竞赛活动都会采用国家认可的实训平台，当学生在参 加竞赛时，能从中发现自身不少的不足以及缺点，让学生进 一步明白自己的技术能

10、力和知识能力是哪一点缺少，此外， 竞赛的磨练可以加强学生毅力的锻炼和品质的磨练，更加明 确自己在未来领域中发展的动力以及方向。4.基于单片机控制的自动生产线实训课程教学研究自动生产线的教学实施步骤是实训准备、知识精讲、在 具体任务的前提下让学生进行任务设计和任务讨论，并给出 最终的可执行方案、动手操作、评估、教学成果的反思和教 学改革的完善。其中，实训准备主要有三方面准备，分别是 给学生分组、给学生发放实验任务书、清点材料，动手操作 主要有三方面准备，分别是硬件的电路连接、气路连接、设 备组装，软件的i/o分配表、功能流程图、程序。为了更完 美的实施自动生产线的教学实施，更好的加强高职高专院校

11、 与企业的联系，需要让学生进行自动生产线在企业实施的参 观，激发他们的好奇心和兴趣，让参观学生感性认识到自动 生产线，在参观过程中由老师带领进行，并给学生进行配置 情况以及电气岗位的讲解，好让学生明白以后就业的环境以 及就业的岗位，从而加强学生对于自动生产线的责任感以及 自觉性，参观完成后，老师需要为学生主动进行对应岗位中 在工作中可能会出现的技术问题，并让学生通过主动查找、 寻求答案、主动学习的方式来解决这些技术问题。回到学校 之后，老师需要做到彻底屏蔽传统的课堂讲解，在现实中为 学生确定属于他们自己的工作任务，通过工作任务来为学生 设计出包含技能点、知识点的层层递进教学，重点突出开展 学生

12、探索项目的主动性、知识点的应用性、技能的理解性， 从而锻炼在实际企业中学生的工作素养以及工作能力。通过大量的数据证明，基于单片机控制的自动生产实训 课程教学不仅实现了学生对动手能力的培养，还实现了学生 对主体作用的充分发挥，成功将传统的学校要我学转变成学 生自己我要学。今后高职高专院校将推行企业考核办法和岗 位要求，来为学生打造就业贴近、企业贴近、岗位零距离的 环境，培养出既具有社会需求、时代需求的技术型应用人才, 也具有工程素养的综合类学生。5.结束语基于单片机控制的自动生产线是现代技术控制中发展 最快的，随着自动化生产与科技技术的突飞猛进，目前自动 生产线朝着网络技术方面迅速发展。文章通过

13、对可编程控制 系统作为控制技术方面的核心，来进行自动生产线中气动技 术、传感器技术以及交流伺服技术进行实现、结合。通过大 量的数据证明，基于单片机控制的自动生产利用工程学进行 的实训课程，不仅可以转变学生以及老师的学习地位，由原 来的老师强制性教导学生转变成学生自主进行我要学的行 为，成功的发挥出学生在学校的主导地位以及对学生动手操 作能力的培养，还可以提升学生在基于单片机控制的自动生 产实训课程中的工程素质，从而为我国创造出社会需要以及 适应时代的应用技术型人才。参考文献1寇舒，王进满自动生产线实训系统工学结合教学方 法研究与探索j.北京电力高等专科学校学报，2012 (19)： 213-214.2 叶钢自动生产线工作站站内控制系统设计j 制 造业自动化,2012 (11)： 152-156.3 陈浩，周凯旋，王瑜基于单片机控制的自动浇灌器 设计j.绵阳师范学院学报，2012 (4)： 27-31.4 魏海波，孙清，张君薇，林结.基