前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的机电毕业设计论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
通过毕业设计形式与内容的创新,一方面可以提升学生的综合职业能力,以毕业设计实习报告、毕业设计作品、服务流程优化方案、营销策划方案等形式来代替毕业论文写作,更具有实用性和适用性,有利于学生职业能力的可持续发展;另一方面,创新的毕业设计形式改变了论文的枯燥性,通过项目引领,任务驱动性更强,起到学生自主学习,自我创新的作用。
1撰写毕业设计实习报告
毕业设计实习报告是与专业紧密联系,加强校企合作,改革论文撰写途径,进行毕业设计创新的良好方式。实习报告通常是学生根据实习岗位及工作内容,结合实践过程中的实习心得体会进行写作。这种方式在一定程度上可以防止学生的抄袭,与实习酒店结合紧密,更符合就业导向和高职高专学生的毕业设计要与所学专业及岗位需求紧密结合的原则。
2设计毕业作品结合
酒店管理专业学生的顶岗实习工作需要,为更好检验学生的专业学习情况,充分发挥学生的想象力、创造力,毕业设计可以进行作品设计,例如进行酒店主题宴会设计。主题宴会设计一般由主题宴会花台设计和菜单设计两部分构成,两个部分都必须全部完成。主题可从商务宴、寿宴、婚宴、等任选其一。首先宴会设计要利用实习酒店自身优势,凝练主题,同时要注意分析目标顾客,有针对性地设计符合顾客需求,深受顾客欢迎的主题宴会产品,主题宴会设计要融入现代服务理念,综合运用所学知识,设计好花台、餐具、桌椅等,要求所有设备设施要与主题一致,注意整体的协调性。菜单也是宴会设计的重要组成部分,菜品名称要体现宴会主题,要注意菜品的营养均衡,菜肴的品种搭配,结构合理。学生可以自己完成,也可分组完成体现工作的协作性,要求学生形成文字说明材料并利用PPT进行宴会设计的总体展示。
3撰写服务流程优化方案
学生结合实习酒店自身情况,综合运用所学知识,理论与实践相结合,对酒店服务流程进行重新设计,优化服务过程,提高工作效率和服务质量。服务流程优化方案应以宾客为导向,体现整体服务的思路,例如有的酒店在客房服务流程的设计中,专业化分工过细,造成客房业务被分割成很多部分,由几个部门分别运作,人为地破坏了对客服务的连贯性,造成了部门间工作效率低,完成一件工作常常要经过许多部门协调配合,否则就不能正常完成,客房的工作人员多是招聘一些中年妇女,这些员工流失率较高,员工培训与管理的难度很大。学生针对酒店存在的这些问题进行认真分析,写出服务流程优化方案,对客房部的一些部门进行整合,提高员工待遇,组织机构扁平化运作等等,这些服务服务流程优化的措施对加强酒店管理也有很强的指导意义。
4撰写营销策划方案
酒店营销策划方案是酒店在市场销售和服务之前,为使销售达到预期目标而进行的各种销售促进活动的整体性策划。酒店管理专业学生可以分析营销策划中存在的问题并提出相应的建议,制定系统的营销计划及实施方案,及时评估营销效果,帮助酒店规避风险、获取更大的效益。例如酒店管理专业学生可以制定圣诞节营销策划方案,确定营销策划主题,明确市场定位、制定产品价格、选择营销渠道、设计促销方式等,帮助酒店增加客源,提高经济效益。
二毕业设计创新过程中的一些注意事项
1选题要结合
工作酒店实际及岗位需要不论采用哪种毕业设计形式,题目的选取一定都要结合实习酒店的工作情况,结合自己的岗位去写,有些题目可以和酒店经营管理人员结合共同拟定,这样更加具有针对性,毕业设计内容可以避免抄袭现象的发生。
2校企双方共同完成毕业设计的考核
在毕业设计考核方面,应该改革传统评价方式,由实习酒店兼职教师和论文指导老师共同对学生毕业设计进行考核,并分别按照一定比例加权平均得出最后的总评成绩。这种评价方式能将学生毕业设计成果、实习任务、岗位工作内容等有效结合起来,特别是实习单位酒店兼职教师对学生的评价显得尤为重要。酒店兼职教师对学生实习酒店情况非常了解,他们可以结合实际对学生毕业设计给出一个更加客观的评价。
3毕业设计答辩环节不可避免
关键词:自动控制可编程序控制器系统设计应用
在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,工业现场中的这些自动控制问题,若采用可编程序控制器(PC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一,本文叙述PC控制系统设计时应该注意的问题。
硬件选购目前市场上的PC产品众多,除国产品牌外,国外有:日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德国的SIEMENS,韩国的LG等。近几年,PC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高,这是众多技术人员选用PC的重要原因。那么,如何选购PC产品呢?
1.系统规模首先应确定系统用PC单机控制,还是用PC形成网络,由此计算PC输入、输出点。数,并且在选购PC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量(10%)。
2.确定负载类型根据PC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
3.存储容量与速度尽管国外各厂家的PC产品大体相同,但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同,而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PC价格就越高,但应该根据系统的大小合理选用PC产品。
4.编程器的选购PC编程可采用三种方式:
一是用一般的手持编程器编程,它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低,但对于系统容量小,用量小的产品比较适宜,并且体积小,易于现场调试,造价也较低。
二是用图形编程器编程,该编程器采用梯形图编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高。
三是用IBM个人计算机加PC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试。
因此,应根据系统的大小与难易,开发周期的长短以及资金的情况合理选购PC产品。
5.尽量选用大公司的产品其质量有保障,且技术支持好,一般售后服务也较好,还有利于你的产品扩展与软件升级。
输入回路的设计
1.电源回路PC供电电源一般为AC85—240V(也有DC24V),适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等)。
2.Pc上DC24V电源的使用各公司PC产品上一般都有DC24V电源,但该电源容量小,为几十毫安至几百毫安,用其带负载时要注意容量,同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PC的运行)。
3.外部DC24V电源若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等,而PC上DC24V电源容量不够时,要从外部提供DC24V电源;但该电源的“—”端不要与PC的DC24V的“—”端以及“COM”端相连,否则会影响PC的运行。
4.输入的灵敏度各厂家对PC的输人端电压和电流都有规定,如日本三菱公司F7n系列Pc的输入值为:DC24V、7mA,启动电流为4.5mA,关断电流小于1.5mA,因此,当输入回路串有二极管或电阻(不能完全启动),或者有并联电阻或有漏电流时(不能完全切断),就会有误动作,灵敏度下降,对此应采取措施。另一方面,当输入器件的输入电流大于PC的最大输入电流时,也会引起误动作,应采用弱电流的输入器件,并且选用输人为共漏型输入的PC,Bp输入元件的公共点电位相对为负,电流是流出PC的输入端。
输出回路的设计
1.各种输出方式之间的比较
(1)继电器输出:优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载,且电压也可不同,带负载电流可达2A/点;但继电器输出方式不适用于高频动作的负载,这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至Jl百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms
(2)晶闸管输出:带负载能力为0.2A/点,只能带交流负载,可适应高频动作,响应时间为1ms.
(3)晶体管输出:最大优点是适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,但它只能带DC5—30V的负载,最大输出负载电流为0.5A/点,但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时,应首选继电器输出,因其电路设计简单,抗干扰和带负载能力强。当频率为10次/min以下时,既可采用继电器输出方式;也可采用PC输出驱动达林顿三极管(5—10A),再驱动负载,可大大减小电流。
2.抗干扰与外部互锁当PC输出带感性负载,负载断电时会对PC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管,对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PC。
当两个物理量的输出在PC内部已进行软件互锁后,在PC的外部也应进行互锁,以加强系统的可靠性。
3.“GOM“点的选择不同的PC产品,其“COM”点的数量是不一样的,有的一个“COM”点带8个输出点,有的带4个输出点,也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多,且电流大时,采用一个“COM”点带1—2个输出点的PC产品;当负载数量多而种类少时,采用一个“COM”点带4—8个输出点的PC产品。这样会对电路设计带来很多方便,每个“COM”点处加一熔丝,1—2个输出时加2A的熔丝,4—8点输出的加5—10A的熔丝,因PC内部一般没有熔丝。
4.PC外部驱动电路对于PC输出不能直接带动负载的情况下,必须在外部采用驱动电路:可以用三极管驱,也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动,同时应采用保护电路和浪涌吸收电路,且每路有显示二极管(LED)指示。印制板应做成插拔式,易于维修。
PC的输入输出布线也有一定的要求,请看各公司的使用说明书。
扩展模块的选用
对于小的系统,如80点以内的系统.一般不需要扩展;当系统较大时,就要扩展。不同公司的产品,对系统总点数及扩展模块的数量都有限制,当扩展仍不能满足要求时,可采用网络结构;同时,有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块,因此,在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时,各厂家也有一些规定,请看相关的技术手册。
各公司的扩展模块种类很多,如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。PC的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。
PC的网络设计
当用PC进行网络设计时,其难度比PC单机控制大得多。首先你应选用自己较熟悉的机型,对其基本指令和功能指令有较深入的了解,并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则,不能适应你的实时要求,造成系统崩溃。另外,对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑。
最后,还要向PC的商家寻求网络设计和软件技术支持及详细的技术资料,至于选用几层工作站,依你的系统大小而定。
前言
可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用了可编程序的存储器是将逻辑运算、顺序控制时序、计数以及算术运算等控制程序 ,用一串指令形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟、数字等输入输出部件,对生产设备与生产过程进行控制的装置。随着大规模集成电路的发展,可编程序控制器得到了迅速发展,并广泛应用于各种领域中,以满足现代化大生产的高效、高可靠性、高难度的自动化要求。
现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展,对机器制造业也提出了新的要求:机器零件的精度越来越高。同时,结构也日趋复杂,特别是箱体零件具有孔系多的特点,它的加工除了本身又尺寸精度的要求外,还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求。
镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件。目前国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器传统的控制方式,这种方式使机械震动噪声大,接线复杂,维修工作量大。
孔加工一般可在钻床、车床、镗床、拉床、内圆磨床上进行,有些工件也在镗床上加工。镗床加工的特点是:主运动由刀具作旋转来完成,而进给运动是由主轴或工作台的移动来达到,并且可以通过镗床工作台的三个方向移动,很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。因此在镗床上进行钻孔、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。
本书选用日本三菱公司生产的FX2N—48MR PLC可编程序控制器对T68卧式镗床的电器控制进行设计。在编写过程中得到了许多同学们和老师的帮助和大力支持,并提出了许多宝贵意见和建议,在此向他们表示衷心的感谢。由于时间仓促,加上编写经验不足,书中还难免有存在缺点和错误,在此恳切的希望指导教师提出批评和指正,以便进一步修改和完善。
目录
第一章 可编程序控制器的介绍----------------------5 1-1 可编程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作过程-------------------------9
1-4 PLC的主要技术指标---------------------9
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式----------------------11
二、电力拖动方式及电气控制要求--------------11
三、T68型镗床的电气控制线路分析------------12
第三章 T68卧式镗床的PLC控制
一. 梯形图编程语言--------------------------20
二. 助记符语言------------------------------21
三. PLC对T68卧式镗床梯形图的绘制----------21
四. PLC状态表------------------------------22
五. 汇编语言--------------------------------25
元件明细表----------------------------------------28
总结 --------------------------------------29
毕业设计任务书(四)
指导教师:田林红
一、设计题目用PLC对专用镗孔机床的电气控制设计(二)
二、设计的目的
1)掌握镗孔机床加工动作流程。
2)掌握机床电气控制元件的选择与计算方法。
3)掌握PLC选择与应用。
三、设计要求
一台机床用于零件的镗孔与铰孔两种工序加工,进给速度分为快进和一次和二次工进,进给采用液压控制。主轴采用1500W电机,液压系统是1000W电机。设计要求
1)主轴双向运转,停车采用反向制动。
2)主轴加工采用两地控制,必须液压泵电动机才能启动主轴电动机。
3)有工作状态指示及照明。
4)有必要的电气保护和联锁。
四、完成的任务
要求说明详细,字迹工整,原理正确,元件选择有理。图纸规范,图形清晰,符号标准,线条均匀。
(1)设计与绘制电气控制原理图,元件安装布置图、接线图。
(2)毕业设计说明书(8000以上)
1)设计题目
2)控制原理说明设计方案论证
3)主要器件选择依据与计算
4)设计总结及改进意见
5)主要参考资料
第一章 可编程序控制器的介绍
1.1 可编程序控制器的概述
可编程序控制器(Programmable Logical Controller,简称PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上,以微机处理器为核心,引入微电子技术、自动控制技术而形成的一代新型工业控制装置。可编程序控制器在系统结构、硬件组成、软件结构、输入/输出(I/O)接口以及用户界面等方面都有独特性。目前,可编程序控制器不仅具有继电器控制系统所能完成的逻辑运算、定时、记数等控制功能,同时还可以进行数据处理、模拟量控制、过程控制、通信联网等功能。
. 图2 PLC控制系统的基本结构框图 1.2.1. 可编程控制器的基本结构
世界各国生产的可编程控制器外观各异,但作为工业控制计算机,其硬件结构大体相同,主要由中央处理器、存储器
、I/O接口、电源及编程设备几大部分构成。PLC的硬件结构框图2-1所示
1.中央处理器(CPU) 2.存储器
存储器是可编程控制器的存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。和一般计算机一样,可编程控制器的存储器有只读存储器(ROM)和随机读/写存储器(RAM)两大类。只读存储器是用来保存那些需永久保存的程序的存储器,即使机器掉电后其保存的数据也不会丢失,一般为掩膜只读存储器和可编程电擦写只读存储器。只读存储器用来存放系统程序。随机读/写存储器的特点是写入与擦除都很容易,但在掉电情况下存储的数据就会丢失,一般用来存放用户程序及系统运行中产生的临时数据。
3.输入/输出接口
输入/输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入口是用来接受生产过程的各种参数。输出口是用来送出可编程控制器运算后得出的控制信号,并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。主要有以下几中:
⑴ 开关量输入接口。
(2)开关量输出接口。
(3)模拟量输入接口。
(4)模拟量输出接口。
(5)智能输入/输出接口。
4.电源
可编程控制器的电源包括可编程控制器各工作单元供电的开关电源及为掉电保护电路供电的后备电源,后者一般为电池。
5.外部设备
(1) 编程器。可编程控制器的特点是它的程序是可变更的,能方便的加载程序,也可方便地修改程序,因此编程设备就成了可编程控制器工作中不可缺少的部分。可编程控制器的编程设备一般有两类,一类专用编程器,有手持的,也有台式的,还有的可编程控制器机身上自带编程器,其中手持式的编程器携带方便适合工业控制现场应用;另一类是个人计算机,在个人计算机上运行可编程控制器相关的编程软件即可完成编程任务,借助软件编程比较容易,一般是编好了以后再下载到可编程控制器中去。
(2)其他外部设备。PLC还可能配设其他一些外部设备。
①盒式磁带机,用以记录程序或信息。
②打印机,用以打印程序或制表。
③EPROM写入机,用以将程序写入用户EPROM中。
④高分辨率大屏幕彩色图形监控系统,用以显示或 监视有关部分的运行状态。 与普通微机类似,PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的控制下,PLC才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。
PLC的基本工作如下:
(1)输入现场信息:在系统软件的控制下,顺次扫描各输入点的状态;
(2)执行程序:顺次扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算:
(3)输出控制信号:根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号,实现所要求的逻辑控制功能。
上述过程执行完后,又重新开始,反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。
PLC就这样不断反复循环,实现对机器的连续控制,直到接收到停机命令,或因停电、出现故障等才停止工作。
1-3、PLC的工作过程
图4 PLC的工作过程
1.4 PLC的主要技术指标
1. I/O(输入/输出)点数
如前所述,输入/输出点数是PLC组成控制系统时所能接入的输入/输出信号的最大数量,表示PLC组成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注意,在总的点数中,输入点与输出点总是按一定比例设置的,往往是输入点数大于输出点数,且输入和输出点数不相互代替。
2.应用程序的存储容量 3.扫描速度 另外,可编程控制器的可扩展性、可靠性、易操作性及经济性等 指标也是用户关心的问题。
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式
镗床的床身是一个整体铸件,在它的一端固定有前立柱,在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架,镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里,或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中,镗轴一面旋转,一面沿轴向作进给运动,而花盘只能旋转,装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动,镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动,可以独立转动。后立柱位于镗床床身的另一端 ,后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端,它与镗头架同时升降,两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短,可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。
有以上分析可知,T68型卧式镗床运动形式为:
(1)主运动 镗轴和花盘的旋转运动
(2)进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。
(3)辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。
二、电力拖动方式及电气控制要求 T68型卧式镗床的电气控制要求如下:
(1)为了扩大调速范围和简化机床的传动装置,本机采用机电联合调速,使用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机,其绕组接法为/YY。
(2)主轴或进给变速时,为了便于齿轮之间的啮合,要有变速冲动。
(3)为了适应调整的需要,要求主轴电动机能够进行正、反向旋转及点动操作
(4)为了快速准确地停车,要求主轴电动机具有制动过程,本机床采用反接制动方式。
(5)快速移动电动机M2应能进行正、反转及点动操作。
(6)工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给不能同时进行,两者之间应有连锁保护。
三、T68型镗床的电气控制线路分析
T68镗床的电气控制原理图如下图所示。
(一)主电路分析 快速电动机M2由接触器KM6和KM7控制其正、反转,用熔断器FU2作其短路保护。
(二)控制电路分析
1.主轴电动机M1的正、反转起动控制 当要求主轴低速运行时,将速度选择手柄置于低速挡,此时与速度选择手柄有关联的行程开关SQ不受压,SQ触头断开。若使主轴电动机M1正向运行,可按下正转起动按钮SB2,此时,中间继电器KA1通电并自锁,KA1常开触头闭合,使接触器KM3通电,短接电阻R,KA1常开触头闭合,使得接触器KM1,KM4相继通电。主轴电动机M1在接法下全压起动并运行(低速)。此时,KA1,KM1,KM3,KM4通电。 KM4线圈的通电电流线路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4KM1(4-14)常开触点14KT(14-23)常闭触点23KM5(23-24)常闭触点24KM4线圈PE。 若要求主轴高速运行时。将速度选择手柄置于高速挡,此时行程开关SQ压下,使SQ触头(12-13)闭合。这样,在接触器KM3通电的同时,时间继电器KT也通电。于是,主轴电动机M1在低速挡起动并经过一段延时后,时间继电器通电延时时常闭触头KT(14-23)断开,通电延时闭合触头KT(14-21)闭合,分别使接触器KM4断电,接触器KM5、KM8通电。从而使主轴电动机M1由低速接法自动切换成高速YY接法。构成了双速电动机按低速挡起动再自动切换成高速挡运行的自动控制环节。正向高速运行时,KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通电。KM5,KM8线圈的通电电流通路为: 2.主轴电动机的点动控制 正转点动时,按SB4,KM1,KM4接通,接触器KM1线圈的通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4SB1(4-5)常闭触点5SB4(5-15)常开触点15KM2(15-16)常闭触点16KM1线圈PE。 3.主轴电动机的停车与制动
主轴电动机M1在运行中,可以通过按下停止按钮SB1来实现主轴电动机M1的自然停止或反接制动(将SB1按到底)。
以主轴电动机M1运行在低速正转状态为例,此时中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4均通电吸合,速度继电器的常开触头KS1-1(14-19)闭合,为正转反接制动作准备。
当需要自然停止停车时,轻按下停止按钮SB1(4-5),其常开触头断开,使中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4相继断电释放,切断了主轴电动机M1正向电源。主轴电动机M1自然停止。 此 时,KM4线圈通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4KM2(4-14)常开触点14KT(14-23)常闭触点23KM5(23-24)常闭触点24KM4线圈PE。 若主轴电动机M1已运行在高速正转状态下,按下停止按钮SB1,可实现自然停车和反接制动停车,反接制动时,SB1(4-5)断开,中间继电器KA1、接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1、接触器KM5,KM8相继断电,SB1(4-14)闭合则使接触器KM2通电,接触器KM4通电。于是主轴电动机M1串入反接制动电阻,绕组接成接法,进行低速反接制动,直至速度继电器常开触头KS1-1(14-19)释放,反接制动结束。电流通路同上。要注意的是:在进行制动停车操作时,应该将停止按钮SB1按到底,否则将无法接通反接制动回路,只能实现自然停车。
4.主运动和进给运动的变速控制
T68型卧式镗床主运动和进给运动的变速,是通过变速操纵盘实现的。他急既可以在主轴和进给电动机未起动前预选速度,也可以在运行中进行变速。 若主轴在正转运行中需要变速,可将主轴变速操纵手柄向外拉出,这时行程开关SQ1不在受压,其常开触头SQ1(5-10)断开接触器KM3,KM1,接触器KM2经行程开关SQ1(4-14)的常闭触头、速度继电器常开触头KS1-1(14-19)而通电吸合,使主轴电动机M1定子串入电阻R进行反接制动。接触器KM2线圈的通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4SQ1-1(4-14)常开触点14KS1-1(14-19)常开触点19KM1(19-20)常闭触点20KM2线圈PE。若主轴电动机M1原来运行在低速挡,则此时接触器KM4仍保持通电,接触器KM3,KM1断电,接触器KM2通电,主轴电动机M1接成,串入电阻R进行反接制动。若主轴电动机M1原来运行在高速挡,则此时有时间继电器KT的触头将绕组YY接自动切换成接法,低速串入电阻R进行反接制动。随后转动变速盘,选择所需要的速度,最后将变速操纵手柄推回原位。
如果变速齿轮不能啮合而造成变速手柄推不动,则此时行程开关SQ2受压,其常开触头SQ2(17-15)闭合,接触器KM1经速度继电器常闭触头KS1-1(14-17)、行程开关SQ1常闭触头(4-14) 接通电源,同时接触器KM4通电,使主轴电动机M1定子串入电阻R,绕组接成在低速挡起动。接触器KM1线圈的通电电流通路为: 当转速升到速度继电器KS1的动作值时,其常闭触头KS1-2(14-17)断开,使接触器KM1断电释放;另一速度继电器常开触头 KS1-1(14-19)闭合,使接触器KM2通电吸合,对主轴电动机M1进行反接制动,使转速下降。当到达速度继电器KS1的释放值时,其常开触头KS1-1(14-19)断开,常闭触头KS1-2(14-17)闭合,反接制动结束。 2. 在进给变速时,首先将进给变速操纵手柄向外拉出,然后转动进给变速盘,选择所需要的进给速度,最后将变速操纵手柄推回原位。在拉出变速操纵手柄时,行程开关SQ3释放,而行程开关SQ4受压。推回手柄时的压合情况正好相反。如果变速齿轮不能啮合而造成进给变速手柄推不动,则主轴电动机M1处于间歇起动和制动状态,获得变速时的低速冲动,直到变速操纵手柄能推回原位为止。整个过程和主轴变速控制相同,其控制电路不再另行分析。由于变速过程中KA1或KA2一直保持自锁,从而记忆了变速前的主轴方向,保证变速后M1仍按原来的方向起动运转。
5.镗头架、工作台快速移动的控制
镗头架和工作台等部件各方向的快速移动由快速移动电动机M2拖动,通过快速移动操作手柄来控制,而移动方向则由位于工作台前方的操作手柄进行预选。当扳动快速操作手柄时,行程开关SQ7或SQ8被压合,接触器KM7或KM6通电,使快速移动电动机M2旋转而实现快速移动。当快速操作手柄复位时,行程开关SQ7或SQ8不再受压,接触器KM7或KM6断电释放,快速移动电动机M2停止旋转,快速移动过程结束。
第三章 T68镗床的PLC控制
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、流程图语言、布儿代数语言等。其中前两种语言用得较多,流程图语言也在许多场所被采用。本章仅介绍梯形图语言和助记符语言的编程及特点。
一. 梯形图编程语言
1.梯形图与继电控制的区别
梯形图结构沿用继电控制原理图的形式,采用了常开触点、常闭触点、线圈和功能块等结构的图形语言。对于同一控制电路,继电 控制原理图和梯形图的输入/输出信号基本相同,控制过程等效。二者的区别在于继电控制原理图使用的是硬件继电器和定时器,靠硬件连接组成控制线路,而PLC梯形图使用的是内部继电器、定时器和计数器,靠软件实现控制。
因此,PLC的使用具有很高的灵活性,程序修改过程非常方便。图3-1所示是一个继电器线路图和与其等效的PLC梯形图 二. 助记符语言
助记符语言是PLC的命令语句表达式。用梯形图编程虽然直观、简便,但要求PLC配置较大的显示器方可输入图形符号,这在有些小型机上常难以满足,故需借助助记符语言。应该指出的是,不同型号的PLC其助记符语言也不相同,但其基本原理相近的。编程时,一般先根据要求编制梯形图,然后再根据梯形图转换成助记符语言。
三. PLC对T68镗床梯形图的绘制
四. PLC状态表
分类 用途及名称 元件代号 PLC数据 备注
输
入
信
号
正转启动按钮
反转启动按钮
正转点动按钮
反转点动按钮
停止按钮 SBI 1101 按钮在设计中选用了“11”通道继电器 SB3 1103
SB4 1104
SB5 1105
高低速转换限位开关
主轴变速限位开关
主轴变速限位开关
进给变速限位开关
进给变速限位开关
快移电动机正转限位开关
快移电动机反转限位开关
速度继电器正向触点
速度继电器反向触点 SQ 1000 限位开关和速度继电器在设计中选用了PLC“10”通道输入继电器
SQ1 1001 SQ3 1003
SQ4 1004
SQ7 1007
SQ8 1008
KV1 1011 主轴箱与工作台进给互锁限位开关
主轴箱与工作台进给互锁限位开关
热继电器常闭触点 SQ5 - 未进PLC
SQ6 -
FR1 -
主轴电机正转起停接触器 KM2 2002 输出信号选用的是“20”通道的输出继电器
输
出
信
号
主轴电机低速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
短接限流电阻接触器
快速电动机正转接触器
快速电动机反转接触器 KM6 2006
KM7 2007
KM8 2008
KM3 2003
KM4 2004
KM5 2005
中
间
继
电
器 主电机正转中间继电器
主电机反转中间继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器 KA1 3001 中间继电器选用了“30”通道和“40”通道
KA2 3002
- 3005
- 4000
- 4001
- 4002
- 4003
- 4004
时间继电器 主电机高速延时启动时间继电器联结防电弧延时时间继电器 KT1
- 5000
5001 延时5S
延时1S
五 汇编语言:
序号 指令 代号 序号 指令 代号 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003
005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001
008 OR 3002 029 ILC
009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002
014 AND 1001 035 OUT 3005
015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002
018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001
044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002
047 LD 3005 068 LDI 1007
048 ANI 5000 069 AND 1008
049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007
052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005
055 LD 5001 END
056 ANI 2006
057 OUT 2007
058 OUT 2008
059 LD 4000
060 OR 4002
061 OR 4003
062 ANI 2002
063 OUT 2001
元件明细一览表
符号 数量 名称及用途
M1 1 主电动机,拖动主运动和进给运动
M2 1 快速移动用电机
Q 1 空气开关,限流、欠压保护 KM3 1 限流电阻短路用接触器
KM4、KM5 2 快速电机正反转用接触器
KM6、KM7 3 主电动机高低速转换用接触器 SB3、SB4 2 主电动机正反转点动按钮
SB5 1 主电动机停止用按钮
Kn 1 主电动机反转制动用速度继电器
总结
随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次毕业设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了,总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于 做完了有种如释重负的感觉。此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师田林红对我悉心的指导,感谢老师给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
1、《工厂电气控制技术》机械工业出版社 主编 方承远
2、《工厂电气控制设备》机械工业出版社 主编 许廖
3、《机床电气控制技术》机械工业出版社 主编 王炳实
4、《可编程序控制器的应用技术》机械工业出版社 主编 王兆义
关键词:本科教育;毕业设计;指导策略;机械专业
中图分类号:G642.477 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)18-0319-02
对于高等教育工科专业而言,毕业设计(论文)是培养学生实践能力和科研能力的重要环节[1]。它需要学生将专业理论知识和工程实践紧密结合起来,分析、解决实际问题。这既是学生加深对所学知识的理解、综合运用知识解决实际问题的过程,也是学生进行知识创新、增强创新精神和创新能力的主要途径[2~5]。从这种意义上说,毕业设计的质量是衡量高校工科专业教学水平最为重要的指标之一。特别在当前的高等教育大众化的形势下,高校应该认真分析毕业生的学习心态,把提高毕业设计质量作为提高整个学校教育教学水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高毕业设计的质量,关键在于增强导师指导的科学性和针对性。一般而言,毕业设计的指导主要集中在以下几个方面:帮助学生选择课题、指导知识的综合运用、指导科研方法、教给科研中的交流技巧、教给科技论文写作规范。
一、帮助学生选择合适的毕业设计课题
毕业设计的质量,首先取决于课题选择的好坏。在这方面,指导教师一定要把好关。
1.课题的选择要尽量兼顾学生的专业兴趣和教师的科研方向。一方面,毕业设计的主体是学生。确定的课题学生感不感兴趣,将在很大程度上决定学生投入的程度和最终成果的质量。另一方面,如果确定的课题与指导教师自己的科研方向有较高的重合度,教师不但指导得深入、有效,而且指导的积极性高,指导投入的时间和精力相对更加充分,甚而至于达到教学相长的理想境界。在实践中,选题时不能兼顾上述两个方面――要么忽视学生的兴趣,脱离学生的专业发展方向;要么忽视教师的研究方向,使指导毕业设计成为教师的一种额外的负担或包袱,都会严重影响学生毕业设计的质量。
2.课题应该具有综合性,难易程度适中。机械专业的毕业生很多都是从事机电一体化产品的设计的,因而他们做的毕业设计的课题应当具有一定的综合性――涉及机械、控制、传感检测和信息处理等多个领域。学生通过完成这种课题,可以开阔眼界,学会综合运用这些领域的知识解决问题。这对他们将来独立开展设计工作或者从事机械专业的科研工作,无疑是非常有益的。相反,如果给学生选是非综合性的课题,例如一般的工艺或设备的设计题目,难度小,学生只要掌握机械领域的知识就可以完成。但是,这种设计工作既不能提供足够的科研方面的训练,也不能提供分析、解决实际问题的机会。这样,学生在以后的工作中遇到技术难题,很可能不知道如何解决。不会应用新技术、新知识进行产品的整体设计和开发。
不过,要注意的是,综合性课题的难度一般较大,要求学生综合运用各领域的知识才能完成。而毕业设计的时间有限,学生较难圆满完成课题。针对这个矛盾,教师可以通过降低单个领域的设计难度来加以克服。比如,在机电一体化系统设计中,机械部分的设计可以采用常用机构,以降低机械设计的难度。
二、指导学生综合运用各学科的专业知识
现代的机械产品,很多都是机电一体化产品。在设计过程中,除了要用到机械专业的知识外,还需要其他控制、检测传感等专业的知识。在本科阶段的课程学习中,各个领域的专业知识都是分别单独学习的,包括课程设计也是各个课程单独进行的,同学们只能学习各个课程的知识,还不能把各个领域的专业知识综合应用实际的产品设计中。在学生毕业设计过程中,指导教师应该根据毕业设计的题目,指导学生综合应用各个领域的专业知识进行产品设计。学生在综合使用各个领域专业知识的同时,一方面巩固了各领域的专业知识,另一方面加深了各领域专业知识的融合。这样,在具体的产品设计过程,才能融会贯通,熟练应用。
三、指导科研的方法
学生在本科阶段的学习,只是储备、积累了一些专业知识,科研能力的训练很少,科研能力非常薄弱,学生远没有掌握科研的方法。学生毕业后,不管是走上工作岗位,还是继续读研深造,都需要掌握一般的科研方法。对于机械专业的学生来说,一般的科研过程包括:检索资料、确定设计方案、建立模型、仿真与实验、系统集成。在毕业设计的过程中,老师应该指导学生掌握科研过程中常用的科研方法。
在检索资料阶段,指导教师应该指导学生通过图书馆的图书、期刊、数据库、网上论坛等多种渠道检索到需要的资料。同时,对这些资料进行整理、分析,了解现有产品的技术现状,进而对现有的技术方案进行优化,确定最终的技术方案。
在建立模型阶段,指导教师应该指导学生根据实际情况,建立系统的数学模型、物理模型、有限元模型等几种模型,或其中的某一种模型。学生经过训练,能够掌握其中一种或几种模型的建模方法、建模工具,主要是相应的计算机软件工具。当然,由于是在本科阶段,学生所建的应该是简化模型,建模步骤比较简单,所建模型也应该易于检验。
在仿真与实验阶段,教师要指导学生根据所建的模型,进行数值仿真、有限元仿真、半物理仿真,要教给学生适合的仿真工具和软件;教师还要指导学生掌握一般机电系统实验的搭建方法,常用仪器仪表的使用方法,实验数据的简单处理、分析方法等等。
在最后的系统集成阶段,教师要指导学生根据仿真与实验结果,修改所建模型,把机械系统、检测传感系统和控制系统集成到一起,成为一个实际的机电一体化产品。
总之,在毕业设计的每一个阶段,指导教师都应该明确地指导学生该阶段所要达成的目标,实现目标的方法、途径、所需的工具等等,从而使学生的设计工作有的放矢,有法可循。
四、教给科研中的交流技巧
学生在课程学习阶段,和老师、同学也有过学业上的交流,但都限于校园中。在毕设过程中,学生首先要与指导老师充分交流、沟通。遇到技术难题,还需要向学校里的其他老师以及企业里的专业技术人员请教。有时候,还要利用网络平台向更广泛的人群请教。这些都需要学生拥有一定的与人沟通交流的能力和技巧,尤其是与他人交流技术问题的能力。
有鉴于此,教师需要教给学生相应的交流技巧。比如,指导学生在交流前要做好准备工作,查找相关资料,把遇到的技术难题的来龙去脉搞清楚,这样,在交流的时候,才能有的放矢。目标明确了,交流也就更顺畅、更有效了。再如,要提醒学生在交流过程中既要有自己的主见,又要保持开放谦虚的态度,从而能够博采众长,兼收并蓄,通过交流加深对问题的理解,形成更优的问题解决方案。当然,教师还要提醒学生注意交流的基本礼仪和要求,包括称呼要得体,说话要简单、明了,从而花最少的时间,用简洁的语言,把问题说清楚、说透彻。
五、教给科技论文的写作规范
本科毕业后,学生不管是参加工作,还是继续深造,都需要撰写各种科技文献,包括科技论文。在毕业设计论文的撰写过程中,学生要学习如何撰写科技论文,包括论文的总体结构、开头结尾、具体内容、语法结构等,为以后的论文写作培养能力。总的说来,论文应该格式正确、内容全面、层次分明、数据可靠、文字简练、说明透彻、推理严谨、立论正确,避免使用文学性质的带感彩的非学术性词语。
指导教师在学生毕业论文的写作过程中,应该根据学生的写作情况,多次指导学生修改,直到达到学校的要求为止。
参考文献:
[1]宋海农,王双飞,梁东梅.一年导师制对提高工科专业毕业设计(论文)质量的尝试[J].高教论坛,2002,(5):77-79.
[2]孙政荣.提高工科院校学生毕业设计质量的措施[J].浙江理工大学学报,2005,(2):200-203.
[3]张继红,王恩伟.“产学研”相结合改革工科毕业设计的内容和方式[J].当代教育论坛,2004,(4):71.
[4]常虹.提高工科院校毕业设计(论文)质量的探讨[J].长春工业大学学报:高教研究版,2005,(4):61-62.
但以技能培养为主的技工院校,往往没有开设这一教学环节。虽然有技能鉴定环节,对学生的理论知识水平和实操技能进行较为全面的考核,但学生往往缺乏“系统”的观念,看到的只是一个个单独的个体(科目),未能将这些科目串成一个“专业”。另外,技校生的写作能力很差,特别是对于专业论文,更是毫无概念。因此,笔者经过几个学期的实践、试点,认为在高技及以上层次班级开展毕业设计是必要的、可行的,具有重大的现实意义。
一、毕业设计的意义
1.高技及以上层次班级可开展毕业设计
依据“全国技工院校专业目录”,中技层次班级往往为三年制教育,并且最后一年为校外定岗实习。他们所学的知识、技能、综合素质等往往不足以开展毕业设计。而高技及以上层次学生比中技层次学生在技能上、特别是专业知识技能上,更能适应毕业设计的要求。对初中起点高技班而言,学生临近毕业前期,已经历了三四年的理论学习、技能培养,能较深入地理解所学专业,掌握更坚实的技能水平。对于高中起点的学生,开展毕业设计的意义就更加必要。据笔者了解,高中毕业起点学生,更愿意当自己是“大学生”,愿意被当做是“大学生”。而对工科生而言,毕业设计是必需的。
2.有利于综合应用所学内容
开展毕业设计能将所学的分散的课程整合在一起,培养学生的综合应用能力,培养他们树立起“系统”的观念。技校学生往往能很好地完成单一的任务,但若要将多个单一的任务整合成一个较为复杂的大任务(或“工程”),往往是他们的“软肋”。因此,透过毕业设计,培养学生综合应用能力是十分有意义的。同时,毕业设计也是检验教学效果的一种有效方法。
3.有利于培养信息检索能力
技校学生大多不懂得“检索”一词的含义,更不会自觉、主动地开展信息检索和信息处理。他们往往是被动地接收。笔者曾给学生某个主题,要求他们去搜索资料,最后合成一份报告。一开始,学生们不以为然,认为“百度一下”而已嘛。但结果是令人失望的,他们未能很好完成检索工作。因此,开设毕业设计,培养、引导学生学习有效的信息检索,并能对信息进行处理,取其精华,去其糟粕。检索能力的培养和锻炼,笔者认为无论对谁都是必需的、有意义的。
4.有利于学习论文写作
笔者在参加维修电工技师、高级技师培训班的论文辅导时,深感基本写作能力的重要性。在笔者辅导的学员中,有不少技能很好,但一提笔就头疼,甚至连一个完整的句子都表达不出来。另外,在工作岗位上,特别是在专业技术岗位上,论文撰写是必不可少的。它是一种合理的、准确的总结与表达,是一种有效的沟通、交流方式。对即将踏入社会的学生而言,指导他们认识什么是论文,并初步撰写简单的毕业论文,无疑是十分有意义的。
二、毕业设计的开展
1.合理选题,全程指导
老师拟定若干课题,学生根据实际情况选定。考虑到学生尚无自主选题能力,课题的设计必须由老师完成。老师必须结合学校实际情况(包括硬件、课程开设、专业特点等实际情况)和学生的实际知识水平、技能水平,有针对性地设计一些综合性课题。这些课题,不能是凭空设想的,必须是实际工程项目的一部分(可以是适当简化的)。只有实打实的、贴近生活的课题,才符合技校特点,才能让学生感受到实际场景。
笔者学校设计了如下几个课题:全自动化洗衣机系统设计;自动售货机控制系统设计;多路抢答器设计;多功能电子时钟设计;基于PWM的直接电机调速系统设计;5层电梯控制系统设计。每个课题都能结合学校实训设备进行实地实物制作与调试,作为毕业成果。
老师还必须结合学生实际情况,指导其合理选题,避免中途出现课题太难或太简单的情形,保证学生能在有效时间内完成相应要求。同时指导教师必须全程跟踪、指导学生,特别是引导学生学习如何检索资料、如何进行信息整合、如何寻求问题突破口。一句话,老师必须更加重视“过程”,而非“结果”。因为熟悉设计流程、学习信息检索就是毕业设计的一大目的。
2.制订计划,遵照执行
学生选题后,指导教师必须十分重视学生进度计划的制订。这一方面让学生体会到计划对开展工作的必要性和好处,另外一方面也是对学生的一种约束与鞭策。
老师必须重视指导学生开展计划的制订,合理分配时间段。计划制定后,必须由老师签名、学生本人签名确认,并定期开展验收工作。这样可以及时发现存在的问题,并及时解决,也能很好地避免学生惰性发作。
3.逐个击破,树立信心
课题要求阶梯式,每个课题分若干步骤完成,比如首先是基础功能(要求),接着是相互独立的提高要求。学生犹如搭积木似的开展毕业设计,逐个击破,而不要求系统地一次性完成整个设计要求。这样的好处是明显的,学生完成基本要求后,对后续提高要求的破解就更有信心。
笔者一开始开展毕业设计,一次性就将设计要求给出,最后发现效果很差。这再次验证了技校学生缺乏系统意识,无法全盘考虑问题、解决问题。之后,笔者将所有课题设计成“积木式”,每个学生都必须完成最基本的“拼装”(基本要求),之后逐个完成提高要求。其实这也是一种很重要的编程思想——模块化。
4.撰写论文,学习表达
开展毕业设计的重要一环,就是撰写毕业论文,对课题完成情况进行合理、准确、规范的表达。其目的不在于论文本身,而在指导学生认识到什么是论文,让学生明白有效地开展信息检索是有好处的,这对以后的工作是非常有帮助的。
在这一过程中,指导老师必须介绍论文的意义、论文的结构框架、撰写要求、技巧等,还必须给出范文供学生参考。另外,诸如字体、排版等基本要求,也是学生往往不重视的部分,他们往往认为,这是小事。对此,指导老师必须严格要求学生重视细节,让他们明白细节决定成败。
指导老师还应充分认识到学生表达能力差、不善于开展信息检索等问题,并全程引导、帮助学生开展信息检索,比如如何设定检索关键词,以更快获取期望的信息。同时,还必须指导学生学习如何对检索到的原始素材进行有效的取舍、组织、消化,最终形成对学生有意义的资料。总之,指导学生撰写论文往往比指导课题设计更难,需要花费更多的精力和耐心,但对提高学生的能力而言是毋庸置疑的。
三、小结
结合笔者近年来的教学实践,笔者认为高技及以上层次(特别是兼修大专或本科)的学生开展毕业设计对全面考核教育、教学质量,切实提高学生综合能力,特别是设计能力、信息检索能力、论文写作能力,具有十分有益的作用,可以为其走向工作岗位奠定良好的学业基础。
参考文献:
[1]张桂香.机电类专业毕业设计指南[M].机械工业出版社,2005.
[2]人力资源与社会保障部.全国技工院校专业目录(2013年修订)[Z].北京:中国劳动社会保障出版社,2013.
(作者单位:广东省粤东高级技工学校)
关键词:CDIO;计算机专业;毕业设计教学
文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-02-0009
一、毕业设计教学模式的选择
CDIO工程教育模式以“能力培养”为目标,它不仅包括职业技能的培养,也包括团队合作能力和创新能力的培养,其特点是确保学生在深入学习基础知识的同时,提升学生的实践技能。而这正与计算机专业毕业设计的教学目标不谋而合,与毕业设计的教学过程相契合。为了改革当前毕业设计选题靠指定、指导毕业设计靠教学经验、忽视学生的主动参与性等问题,我所在的湖北商贸学院以CDIO理念作为计算机专业的指导思想,采用CDIO与项目式教学相融合的教学模式来设计毕业设计教学环节。
二、毕业设计选题模式
根据调查发现,毕业设计选题往往存在以下突出的问题:设计选题重复现象严重;设计选题陈旧;选题偏重于理论性研究;选题大而虚、针对性不强,缺乏研究价值;课题难度过小或过大,不能有效锻炼学生的实践能力。鉴于以上问题,我院对毕业设计选题严格把关,要求每个学生的选题不能相同,并且从多方面入手拟定选题:一是以学生的课程设计项目为基础,将该选题进行扩充升级;二是以学生在企业的实习项目为选题;三是以光谷软件园为依托,积极与企业合作,采用企业工程师和教师联合指导的方式,将企业工程师的实践经验和教师的研究经验充分融合,双方合作给出既符合行业发展需求又有研究价值的选题;四是让学生调研各类开源网站和社区,自己构思各类可行的开源软件项目选题。
三、教学指导模式
我院采用分阶段多渠道教学指导模式。根据毕业设计的教学进度,针对毕业设计不同阶段的内容分阶段对学生进行指导。指导途径采用多种渠道,如微信、邮件、电话、当面交流等;以CDIO理念为基础,鼓励学生“从做中学”,即从毕业设计项目中学习毕业设计不同阶段的内容,鼓励学生多与同学、指导教师、企业工程师交流,同时采用请教指导教师、查阅文献、网络搜索、请教企业工程师等方式来解决课题研究中遇到的问题。
四、毕业设计的过程管理模式
为了加强对毕业设计的管理,我院制定了一系列规章制度和实施细则,并取得了一定的效果。一是使用开放式的管理机制,允许学生从不同侧面、不同角度按照自己的兴趣特长采用不同的设计思路。二是建立互动机制,提倡通过微信、邮件、电话、当面交流等方式加强师生、学生之间、师生与企业间的互动;并要求指导教师及时记录学生毕业设计不同阶段的信息;三是开启教学督导检查模式,严格审查开题报告、毕业设计中期检查报告、论文初稿、二稿、三稿。
五、毕业设计答辩模式
毕业设计教学必须制定出健全的答辩流程。为了客观透明地评价毕业设计质量,成立毕业设计答辩领导小组和答辩小组,通常采用学生导师初审、答辩小组会审、院领导终审的分级审核的制度。答辩评分也应尽量客观公正,一般选取5~6位有多年毕业设计指导经验的教师组成答辩小组,从学生的仪表仪态、论文简述的流畅性、回答问题准确性、态度是否认真自信等方面进行答辩评分。
六、毕业设计质量评价模式
CDIO理念将学生的基本技术能力、人际交往能力和对产品、过程和系统构建能力都纳入到学生能力评价体系中。我院毕业设计质量评价主要采取以过程为导向的评分机制,具体做法是对于软件项目严格按照软件的生命周期控制进度,对于每一个生命周期阶段所产生的文档及进度报告进行评分,对于每一次的汇报(包括微信、电话、面谈等汇报方式)中学生的表现、考勤等也纳入评分之中,并最终与论文、答辩结果等合在一起以一定比例算出学生总分。
七、结束语
CDIO是一种先进的工程教育教学模式,计算机科学与技术专业属于工科专业,具有很强的实践性和应用性,以CDIO与项目式教学相融合的教学模式对计算机专业毕业设计的教学有一定的现实意义,通过对我指导的计算机科学与技术2015届毕业设计的质量评价发现,以CDIO与项目教学相融合的教学模式在一定程度上提高了毕业设计的教学质量。
参考文献:
[1]CrawleyE.etal.RethinkingEngineeringEducation:TheCDIOApproach[M].NewYork:SpringerScience+BusinessMedia,2007
[2]李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究,2008
[3]胡庆芳.优化课堂教学:方法与实践[M].北京:中国人民大学出版社,2014
【关键词】毕业设计;毕业实习;教学模式
毕业实习与毕业设计是理工科教育培养学生利用基础理论解决生产实际问题不可或缺的途径,是对学生四年理论学习的一次综合考察,是对所学理论课程以及动手动脑综合素质的一次检验,能够培养学生综合运用理论与实际知识解决工程技术问题,印证、运用和巩固所学各门功课的理论知识,进一步培养计算、设计、工程制图及查阅文献资料的能力。是大学生走上工作岗位前的一次综合训练机会,所以加强对毕业设计教学与管理力度势在必行。由于学生就业机制转变、经济体制转型、高校扩招等因素的影响,传统的专业实践教学和管理模式陷入了困境,在编制培养方案和安排学生毕业实习、毕业设计(论文)时,往往割裂了它们之间的联系,导致部分学生的毕业实习流于形式,毕业设计(论文)的题目和内容多数也只是“纸上谈兵”。所以,搞好专业实践教学工作,尤其是充分利用毕业实习和毕业设计(论文)这两个实践教学环节,对于提高学生的综合能力和全面素质、对学校的发展都具有重要意义。
1 生产实习与毕业设计存在的问题
在市场经济条件下,企业,特别是国有大中型企业已不再具有计划经济体制下那种支持大学办学的义务。由于实习经费不足,学生经济负担较重;实习时间相对集中,生产单位在这一段时间内的生产情况变化不大,很难保证学生在这一段时间内学习和了解到生产制造的全过程,更别说学生上岗实践了;实习人数不断增加,集中实习给教学、管理、食宿、交通、安全等带来诸多困难。
高校扩招对毕业设计(论文)教学也有较大的冲击。近几年来,随着高校招生规模过快膨胀,师资力量及实践教学条件跟不上扩招的要求,生师比不能满足教学要求,存在每个教师带10~20个毕业生做毕业设计(论文),题目大同小异的现象,导致教学质量下降;而且,由于毕业设计(论文)这段时间也是各用人单位进校招聘及研究生考试复试之时,学生思想精力较难集中,对组织完成好毕业设计(论文)将带来消极影响。这虽然已引起了学者和教育部门的高度重视。但如何解决这一问题,还未有切实可行的措施。作为本科教学的最后也是最重要的一个毕业设计(论文)环节,如何使之在培养学生科技创新能力中起到应有的作用,各学校应根据各自的办学特色制定相应的对策。
2 毕业设计(论文)与毕业实习相结合的途径
为使毕业实习和毕业设计实践环节取得好的成效,我们车辆工程专业提出由毕业设计指导教师带本人所指导毕业设计学生毕业实习的模式,使学生结合工程实践或指导教师所研究课题完成毕业设计,一方面有利过程管理,同时提高学生科研能力和实践技能,为进一步学习深造或解决工程实际问题打下基础。
2.1 与学生科技竞赛相结合的实习与毕业设计
我校汽车工程学院学生自2008年参加国家教育部举办的“飞思卡尔智能车竞赛”,曾获全国比赛二等奖;自2007年参加Honda中国节能竞技大赛,曾获全国第二名的好成绩。另外还有诸如“挑战杯”及“机电产品大赛”等科技活动,且成绩斐然。为使学生有好的环境进行科技活动,汽车电子电控实验室和汽车结构及节能减排实验室分别成立了“汽车电子控制技术研发中心”和“汽车结构及节能减排技术研发中心”,学院专门为这些中心提供了实验室用房,每年从院发展基金中划出一笔经费购置台式计算机、网络服务器、单片机开发设备、DSP开发板、二冲程发动机等。这些中心的任务是迎接学校的创新创业大赛、全国电子竞赛、嵌入式系统竞赛、节能减排技术竞赛等各种面向本科生的科技竞赛。成员也均来自本院对科技创新活动有浓厚兴趣的同学,特别是即将进行毕业设计(论文)实践的高年级学生,在学有余力的条件下,以这些科技竞赛为目标,参加科研活动。并且,我们将这些科技竞赛的准备也作为学生毕业实习的一种新形式,而不局限于所有的学生都去企业实习。
在这些科技创新中心,由导师负责指导,高年级学生结合毕业实习和毕业设计进行科研活动,学生熟悉科研活动和科技创新的基本过程及具备初步的科技创新素质。因学生结合真实的科技活动项目做毕业设计,带着问题学习,其兴趣浓厚,积极性高,取得较好的效果。实行该项措施后,成果显著,该中心每年都有本科生在国家和山东省的挑战杯大赛、飞思卡尔智能车大赛、全国大学生电子竞赛、节能电动车竞赛等多项竞赛中获得荣誉。在科技活动中心参加科研的学生在研究生录取和学生就业中得到学校导师和用人单位的青睐。
2.2 建立以导师项目和企业为核心的实习与毕业设计基地
安排部分学生到企业实习基地,如每年本专业有学生到中国重汽卡车公司实习,并根据企业实际需求和学生本人兴趣拟定毕业设计题目,使学生在生产实践中掌握第一手资料,为完成毕业设计及更好的适应工作打下基础。毕业设计指导教师由工程技术人员与教师共同承担,这不仅给学生带来了创新的乐趣,提高了其学习积极性,使其建立了强烈的成就感,而且为他们提供了参加企业产品研发、生产和市场推广等活动的机会,在实践中增长了才干。
对考研学生,由于面临复试和联系导师等具体问题,为使学生毕业设计和考研两不误,通常要求学生结合毕业设计指导教师的科研项目选一部分适合自己做的内容作为毕业设计题目,毕业实习在教师所在实验室进行,指导教师不仅对学生毕业实习和毕业设计给予指导,同时对学生考研复试及联系导师提供应有的帮助,使学生受益匪浅。
2.3 根据学生的就业意向结合企业生产的分散实习和毕业设计
通常大四部分学生已经有了就业意向,可安排学生到就业单位实习,并结合实习内容完成毕业设计。近几年,学生到江铃汽车底盘股份有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、长城汽车和某些汽车电子公司等单位实习,实习中指导教师与学生保持通讯联系,了解生产企业情况及学生实习内容,为学生确定可选择的毕业设计题目(如:汽车底盘总成设计),使学生在生产实践中掌握第一手资料,为完成毕业设计打下基础。
3 结束语
本文根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,指出了目前毕业实习和毕业设计存在的问题,结合车辆工程专业特色提出了一种毕业实习与毕业设计相结合的创新能力培养新模式。
【参考文献】
2016年6月2日,中国正式成为《华盛顿协议》成员国,这将对中国工程教育质量的提高发挥极大的督促作用,促进中国按照国际标准培养工程师,提高工程技术人才的培养质量[1]。国际上广泛应用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学联合研究提出的[2]。它主要由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四部分组成,目的是通过产品研发到产品运行整个过程的锻炼培养学生理论联系实际的能力[3]。按照CDIO的培养模式,工程毕业生的能力被分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层次,并通过12条标准来衡量学生的培养质量,这与中国工程教育专业认证的12条标准有异曲同工之处。
我校机械电子工程专业目前虽然已经制定了较合理的专业培养目标和培养方案,培养了结构合理的师资队伍,形成了较好的理论和实践教学模式,但是与CDIO工程教育标准的要求相比,在培养方案、教学体系、教师队伍建设及教学效果评价机制等方面,仍然存在一定的差距。现有机电专业课程体系存在专业特色不明显、不同课程之间存在重复或相互冲突的地方等缺点,因此要依据CDIO工程教育理念,借助校企合作平台,全面地进行机电专业人才培养模式的探讨,建立符合CDIO工程教育标准的机械电子工程专业实践教学体系。
1.我校机械电子工程专业课程体系情况
目前的专业培养方案里包括的核心课程为:机械制图、理论力学、材料力学、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、自动控制原理、机电传动控制、传感技术、机械原理、机械设计、机械工程测试技术、机电一体化系统设计、互换性、工程材料等;主要实践环节为:社会实践调查、金工实习、电子电路实训、工程制图实践、创新实践、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)、PLC与组态技术综合实验、测试技术与传感器综合实验、单片机综合实验、自动化生产线认知实践、机械设计基础课程设计和机电专业综合课程设计等。
2.CDIO模式下的机电专业教学体系
根据CDIO工程教育标准的要求和我校办学特色,为适应煤炭行业和地方经济对机电专业高级技术人才的需求,结合重实践、重创新的培养目标设计新的课程体系。广泛吸取企业专家建议,深入探讨和修订机电专业课程体系,强化实践环节,构建国际化的课程体系和教学模式,从而保证面向工程的课程体系能够培养学生的实践能力与创新思维。依据CDIO工程教育理念,选择典型的工程实践项目,采取“做中学”的方式,通过在项目中反复训练锻炼学生自主学习的能力,这样不仅可以促进学生对基础知识的掌握,还可以提高学生解决工程实践问题的能力,从而使学生综合素质和能力能达到CDIO标准的要求,增强人才培养对企业的适应性[4]。近年来,主要通过以下措施进行教学体系的改革:
(1)基于CDIO的工程教育理念,构建了“一个核心、两个方向、四个阶段”的工程教学体系。
“一个核心”是以矿业领域的机电一体化系统设计、研发为主,覆盖了多学科交叉领域,主要涉及机械设计、机械传动、机械制造、机电传动控制、PLC、单片机、控制工程、机电一体化系统设计等多种技术;“两个方向”是指机械设计与制造、电气控制系统,选修课中增添“煤矿机电设备”、“工业控制网络与现场总线技术”等课程;“四个阶段”是指根据CDIO理念的构思、设计、实现、运行四阶段指导,学生要经历认知实习、基础课程实验、专业课程设计与综合实验及毕业设计、创新大赛等综合实训,才能更好地掌握本专业的工程应用技术。从第三学期开始,每学期均安排工程实践环节,按照核心知识点和要求来设定每个工程实践项目,在课程设计与毕业设计过程中企业参与。
(2)依托产学研合作背景,通过专业综合实训和企业顶岗实习等环节提高学生工程实践能力。
我校机械工程学院已经建立了电子创新设计实验室、慧鱼模型创新设计实验室、机电控制技术实验室、虚拟仪器综合实验室、动态测试技术实验室等实践创新平台,与淮南矿业集团、皖北煤电集团、淮南万泰电子股份有限公司、淮南润成科技股份有限公司、平安开诚智能安全装备有限责任公司、凯盛重工有限公司、淮南阶梯电子科技有限公司等开展了长期的产学研合作,从而可以保证给学生提供校内、外实践实习基地。通过单片机和PLC综合实验、课程设计、毕业设计、实训检验学生电工电路、单片机、PLC综合开发的能力,往往借助典型机电案例(如斜井跑车防护装置、皮带机集控系统、立井提升系统过卷过放保护系统等),让学生经历“构思—设计—实现—运行”四阶段的完整实训。与此同时,让学生积极深入到到校企合作的实习基地中,在相关机电系统中顶岗锻炼,进一步提高学生的理论联系实践的能力,缩短学生个人能力与企业要求的差距。
(3)通过创新团队建设、学科竞赛和大学生科研项目培养学生工程实践创新能力。
为进一步拓展学生科技创新能力,借助学院设置的创新团队、学科竞赛活动、大学生科研项目的平台,在日常的教学管理中,融入紧密联系工程实际的大学生课外科技创新能力培养模式,鼓励学生积极参加“全国大学生机械创新大赛”、“全国大学生机器人大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“全国大学生节能减排大赛”等各种赛事,鼓励学生撰写学术论文和申请专利。
3.结语
CDIO工程教育模式与中国工程教育专业认证的标准是高度统一的,只有坚持以CDIO工程教育模式为指导,依据校企合作背景,不断创新改革机电专业的课程教学模式,才能进一步提高学生的工程实践应用能力,为国家和企业培养出能在机电行业及相关领域从事机电一体化产品和系统的设计制造、研究开发、工程应用和运行管理工作的复合型工程技术人才,达到国际标准的要求。
专业实习是高校专业教育的重要组成部分,自主实习是目前各高校普遍采用的专业实习方式。下面是小编精心为大家准备的自主实习申请书,但愿对你有借鉴作用。
自主实习申请书1_系_导:
我是13级美术教育班的学生___申请自主实习,实习地为广州,申请理由如下。
我的户籍在广州,我对广州也较为熟悉,可以快速的融入实习生活。并且在实习期间,这里的老师能给予我更多上台讲课机会,并在课后指出我教学中的缺点和不足。因此我可以在实习期间迅速提高自己的能力,获得更多锻炼机会和宝贵经验。为毕业之后成为一名合格的人民教师做准备。
实习期间,我会严格遵守学校有关实习的各项规定及实习单位的有关规章制度,在实习期间与校系老师的保持联系,并且承诺在自主实习期间所发生的一切意外事故由本人承担。因此,请校系领导放心,我会圆满的完成实习任务,请校系领导给予批准!
实习单位地址:
实习单位联系电话:
实习单位联系人:
家长联系电话:
申请人签字:
家长签字:
申请日期:
自主实习申请书2尊敬的院领导:
我是级系专业班的学生,我已经自己联系了实习就业单位,到实习就业,经过家长的同意,在外出实习至毕业离校期间,我会遵守以下几点:
1.不再需要学校推荐就业单位;
2.在毕业实习期间,通过自学来完成未取得学分的课程的复习,并按时回校参加考试(补考和积欠考),如因成绩不合格导致的后果自负;
3.在外实习期间将主动与毕业论文(设计)的指导老师取得联系,认真完成毕业论文(设计),并在规定的时间内向所在系递交毕业论文(设计),如未按时上交或论文(设计)质量不合格者,不能取得相应学分,其后果自负。
4.按学校要求,认真完成毕业实习报告,并于年月日前将毕业实习报告书交辅导员评阅。
逾期不交毕业实习报告的学生,毕业实习按无成绩处理;
5.在校外实习期间因个人安全及经营产生的纠纷由自己负责,如有意外与学校无关。
在实习单位违纪违规,学校将按实习单位的处理意见给予相应处分;
6.与辅导员保持联系,如需我返校参加活动,保证按时返校;
7.在毕业实习期间,本人将与就业实习单位签订教育厅颁发的一式四联就业协议书,并于年月日前交至辅导员处。
恳请批准!
申请人:联系电话:家长签字:家长电话:申请时间:年月日
自主实习申请书3尊敬的系领导:
本人是机电学院_专___生,现申请自主实习,并已与家长商量,取得家长同意。现特向学院申请自主实习。在实习期
间,本人保证做到以下几点:
1.实习期间遵守单位的规章制度,信守合同,力争得到用人单位良好评价;
2.实习期间遵纪守法,维护学院的形象,决不做违纪违法的事情,并注意个人安全;
3.实习期间按要求完成系里布置的教学内容,定期与毕业设计指导教师沟通,按进度完成毕业设计各项内容,上交毕业设计作业;
4.严格按照我系安排的时间回校参加考试及其他有关的工作,在离校期间保证与辅导员保持通讯畅通,更换联系电话时能及时告知,并做到及时向辅导员汇报有关学习、生活及实习情况。
特此申请,恳请学院领导批准。
此致
敬礼
申请人签名:
联系电话: