基于YL－335B自动线的教学体会与分析

陈光伟，索小娟，张念淮

(郑州铁路职业技术学院，河南 郑州 450052)

随着社会对高职毕业生要求的不断提高，技能已经成为高职院校对学生培养的重点目标之一。亚龙集团的YL－335B型自动生产线［1］实训考核装备正是为提高学生实际动手能力和设计能力而生产的。该自动生产线涵盖了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术、传感器技术、PLC［2］控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术、人机接口技术等，具有很强的综合性和系统性。利用YL－335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短理论教学与实际应用之间的距离。本实训系统正符合我们“做中学”和“做中教”的项目教学设想，通过在该设备上开展实训教学，强化了学生对专业知识的掌握，极大地提高了学生的实际动手能力，从而达到了我院对学生技能培养的目的。

1 YL－335B自动生产线的系统构成

亚龙YL－335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元构成。其整体结构如图1所示。

图1 YL－335B型自动生产线实训装置

1.1 功能介绍

实训系统的工作目标是将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台，完成加工后，把加工好的工件，送往装配单元物料台，然后把装配单元料仓内不同颜色的小圆柱工件嵌入到物料台上的工件中，完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出，分拣站根据工件的材质、颜色进行分拣。

1.1.1 供料单元:该单元是YL－335B中的起始单元，为整个系统提供原料。具体的功能是:按照需要将放置在料仓中待加工工件(原料)推到物料台上，以便输送单元的机械手抓取，输送到其他单元上。

1.1.2 加工单元:把该单元物料台上的工件(工件由输送单元的抓取机械手装置送来)送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元机械手装置抓取。

1.1.3 装配单元:完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程。

1.1.4 分拣单元:将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流。

1.1.5 输送单元:该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点放下，实现传送工件的功能。

1.2 系统的控制结构

YL－335B实训系统的各工作单元分别由一台西门子S7－200系列PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485［3］串行通信实现互连，构成分布式的控制系统，控制结构如图2所示。其中，每一工作站既可作为一个独立系统运行，也可以作为整个系统的从站运行。

图2 YL－335B的控制结构

2 教学体会

2.1 知识点全面，分项目学习

YL－335B自动生产线的最大特点就是它的综合性和系统性。它涉及到多学科的知识，比如机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到该生产设备中。这就要求学生有一定的知识基础，也为教学方法的改变提出了可能。该系统可以分成五个工作单元并行学习，也可以整体组网练习。因此，在教学中我们采用项目教学法，将每一个工作单元作为项目主体，进行单站的分解式学习，最后完成单站的组装运行;同时利用任务分解法，将知识点分解，理清教学思路。不仅让学生能明确学习目标，知识目标，逐步在一个项目中掌握相关的知识点，还能提高学生的自信心。

2.2 由浅入深，逐步深化

该系统涉及的知识点众多，相对复杂，但整个系统的工作目标和结构相当清晰，因此在教学过程中循序渐进，由浅入深就变得非常有必要。对刚接触该系统的学生，首先使其清楚系统的工作目标和整体的功能，建立整个学习的框架;然后从硬件上讲解整体系统的结构，之后将涉及的知识点由浅入深地讲解。比如接近传感器的应用，先从基本的工作原理上说明其结构和用途，然后结合各传感器在自动线上的应用来讲解其安装调试的方法。很多的知识不仅在自动线上使用还为其他方面的学习打下了基础，例如掌握基于RS485串行通信［1］的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础，所以在教学中逐步深化知识的讲解有助于学生学习能力的提高。

2.3 以赛带练，以练促教

全国自动线安装与调试技能大赛从设备安装、电路设计和连接、程序编制和调试等方面进行考核，师学生在平时的训练中要明确大赛要求，实践出真知，平时的练习会遇到各种各样的问题，从问题的产生到问题的分析解决，都需要老师在教学的前后准备充足的资料，需要更多的时间去处理问题，同时学生参与问题解决的整个过程。这样使学生了解了总体，清楚了每一具体环节的细节，同时也为教学提供了丰富的案例和经验。

3 结语

针对该实训装置的特点，我系改进教学模式，加强实践教学，已经在教学中取得较好的效应。结合YL－335B［4］自动线实训装置综合性和系统性的特点，在以后的教学中系部将开发更多的实验课和实训项目，开展更多学习的形式来满足更多的学习要求和教学要求。同时为带动更多学生学习的积极性和主动性，系部还组织了机电新技术协会，利用课余时间专门学习自动生产线，培养学生中的尖刀兵。

［1］吕景泉.自动化生产线安装与调试(第二版)［M］.北京:中国铁道出版社，2009:1－7.

［2］戴明宏，张君霞.电气控制与PLC应用［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2007:105－107.

［3］石东海.单片机数据通信技术从入门到精通［M］.西安:西安电子科技大学出版社，2002:350－370.

［4］亚龙集团.亚龙YL－335B型自动生产线实训考核装备实训指导书［K］.2009:6－14.