近几年电工新技术的应用日益广泛如PLC变频器、触摸屏等,这也带动了这方面的培训市场的发展,从我校短期培训的维修电工高级工、技师班的招生人数日益增加就可以看出。但随之而来的问题也就产生了,在培训教学工作中,发现PLC为控制核心的实训手段相对落后成了我们培训工作的瓶颈。

        PLC知识分为多个层次,据鉴定部门的标准,维修电工高级工以先进顺序控制指令以及变频器的基本运行为主,技师和高级技师则是以PLC的数据处理过程控制以与触摸屏和变频器的组合控制为主。我校从1999就开始从事这方面的培训,主要是中、高工培训,由于都是PLC开关量的控制,我们也制作了一些以指示灯为主的实训设备,基本能满足要求。但随着培训层次的提高,到技师级以后发现这些实训设备很难满足教学需要,此类设备在控制须具备以下几方面的要求:

        1.要有开关量又有顺序动作控制,这样可以进行基本逻辑指令的实训;

        2.要有多重控制方式如自动、手动、半自动(半周),这样可进行先进顺序指令的实训;

        3.要能应用到特殊功能模块如Fxon-4AD、Fxon-4DA等,可进行数据的计算处理的模块的驱动指令实训;

        4.要应用到人机交换界面,如可进行触摸屏编程的实训。

        综上所述,其要求实训的范围之广几乎包括了目前维修电工技师、高级技师的大部分重点内容。但在市面上这类设备较少,有也就是一些综合的实训平台,能满足一些功能使用方面的培训,与实际工业生产上的应用相关甚远。如能找到实际工业生产设备制作出能满足上述要求的实训设备则很理想了。

        之后在注塑机维修培训班的实际教学过程中,发现注塑机的电气控制能满足下面需求:

        1.注塑机有明显的动作能进行位置等开关量的控制训练;

        2.注塑机的一个完整的注塑过程为锁模,射台前进、射胶、抽胶、熔胶、射台后退、开模、顶针前进、顶针后退等步骤,可见这是一个典型的步进控制;

        3.注塑机的控制分为几种,手动,半自动,全自动,这也是典型的多分式控制,可进行IST等指令的应用训练;

        4.注塑机需温度控制过程,可训练AD模块及多种数据运算;

        5.注塑机能进行比例压力与液压速度控制,我们可练习DA模块的控制与使用;

        6.由于液压泵在不同工作段内负载不同,我们可以用变频器对其速度进行控制,甚至于可进行PID控制;

        7.注塑机需要友好的人机交换界面而进行过程监控与参数设置,这可进行触摸屏的编程训练。

        由此,注塑机应是我们制作此类实训设备首选。但真的注塑机不是透明的,对于液压传动、阀门的原理与结构、注塑机的工作原理等教学过程不利开展,光凭挂图也很难讲清楚。因此我们用透明的油缸、阀门、油泵等液压产品和控制系统,经过半年的努力,设计并制作一台具有双模控制系统、液压透明的、可以模拟注塑机全部功能动作的教学模型。经使用验证,这个设备可用于电工技师培训教学,又可用于模具等机械专业教学,当然也能用于注塑机维修教学。

        所谓双模控制就是为便于注塑机维修行业的教学,采用两套控制系统,其一是采用原装的珊星F2900注塑机专用微电脑控制系统,另一个就是前面说的PLC---变频器---触摸屏控制系统,其中PLC用三菱FX2N-64M和FX2N4AD-PC、FX2N4DA模块,变频器用三菱S500,触摸屏用三菱GT940,两套系统之间转换用继电器阵列。此机具下列特点:

        1.适合电工、机电、模具等专业实训教学。根据这些专业对理论及一体化教学要求,本机能满足这些专业部分实训课题需要,在教学中教师可根据注塑机的动作过程讲授注塑机原理、参数设置、液压传动原理等,而其开放的电路及PLC、变频器的典型应用,有利于学生对PLC、变频器控制的理解,从而提高教学质量,同时也满足了高级电工及电工技师的培训需要;

        2.本机既可模拟注塑工作过程,突出动作的相互关系,体现生产过程的直观教学,又可利用系统中的各种传感器结合PLC实现较复杂的仿真与调试。该项目经过较长时间的运行,性能优越,工作稳定,其项目能涵盖液压、机械控制单元、PLC电控单元等课题实验。

        3.目前在省内开设模具、机电专业的学校中尚没有类似于具有双模控制、全透明开放式的教学设备。利用其双模控制功能不仅能实现正常的使用操作且能实现较复杂的高级编程模拟与仿真,如PID控制中各参数的设置等,丰富了该课程的教学手段。

        本设备适用于职业学院、中等专业学校、技工学校以及各职业培训机构的模具专业、机电专业、电子电工专业的实操训练,同时对于模具专业、电子电工专业的技师、高级技师培训和技能鉴定是不可多得的设备。在教学应用中有较大的推广价值。03年制作完成后当年参广东省十年职业教育成果展上引起了很大反响,获得同行的一致好评。