文档介绍：2007年第6期(总第52期)
机电一体化教学培训系统的设计与实现
孙树文杨建武张慧慧
(北京工业大学北京 100022)
摘要: 本文介绍了以德国 F E S T O 公司的 M P S 为主组成的工业自动化教学培训系统的构成及特点,着重阐
述了该教学培训系统在机电类本科生机电一体化课程设计中的教学组织和实施过程,以及所取得的教学效
果。实践证明,该系统对提高学生的工程实践能力、动手能力及培养学生创新意识和团队合作精神有积极
的作用,对工程类综合性实践课程的设计和实施具有一定的借鉴和参考价值。
关键词: 机电一体化模块化生产加工系统工程训练创新意识
随着工业生产现代化的不断发展,机电一体化技术
的综合应用正起着越来越重要的作用。企业对具备机电
一体化技术的人才需求日益增长,特别是在机电一体化
方面从设计、组装、编程、调试到故障检测与排除等一
系列课题具有实际应用经验的综合性人才更是紧缺。为
了适应工业企业对机电一体化人才的需求,根据我校
“211工程”实验教学基地资金的投入情况,我们引进
了德国F E S T O公司的M P S ( M o d u l a r P r o d u c t i o n
System)工业自动化教学实验设备,并结合自行开发的
实验装置及网络管理系统,建立了机电一体化系统培训
实验室。在学校领导的高度重视下,我们将该培训系统
用在机电学院本科生的机电一体化综合课程设计中,使
实验设备得到充分利用,在课程设计实践过程中,学生
所学到的专业知识得到了充分的综合应用;与此同时,
学生的学习能力、独立思考能力、组织能力等综合能力
及创新精神和团队合作精神得到了全面的锻炼和提高。
一、教学培训系统的构成及特点
机电一体化综合教学培训系统由多功能实验台、
MPS物流自动生产线、PLC控制系统和计算机及网络管
理系统组成。整个系统集气动技术、传感器技术、电子
电气技术、PLC技术、装配技术、传动技术、机械技术
和网络通信技术等为一体,学生不仅可以进行各单科知
识的学习和实践,而且还可以进行机电一体化系统的综
收稿日期:2 0 0 7 - 0 1 - 1 1
作者简介: 孙树文,男,研究生,工程师。
E-mail:cmee@
合训练,它是连接理论知识与生产实际的桥梁。
1 .模块化生产加工系统
MPS是德国FESTO公司结合现代工业企业特点开发
研制的模拟自动化生产加工单元。它采用模块化结构,
将气动技术、电气电子、传感器技术、装配技术、机械
技术、现场总线技术综合于一体。选取不同的单元可以
组成自己的模拟生产加工系统,最大可以构成具有9个
单元的MPS系统。包括:送料、检测、加工、提取、暂
存、组装、冲孔、功能检测和分拣单元。整条自动线基
本涵盖了加工、组装和检测一个单作用气缸的全部流
程,体现了自动化生产线上物流、能量流和信息流的概
念。其过程为:送料单元从料仓中分离工件毛坯,并通
过摆动气缸将工件毛坯送到检测单元;检测单元确定待
测工件的材质特征和高度,剔除废品或将合格工件送到
加工单元;加工单元对工件进行加工,并检查工件的加
工尺寸;提取单元从加工单元移走工件,将合格品送到
分拣单元或将不合格品送至废品滑道;暂存单元用来存