機電設計類(lèi)畢業(yè)論文
隨著(zhù)我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑機電工程在建筑工程中的地位也越來(lái)越重要，下面是小編整理的機電設計類(lèi)畢業(yè)論文，歡迎來(lái)參考！
摘要：
根據高職機電一體化專(zhuān)業(yè)課程設置，對以自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)為核心的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)進(jìn)行了介紹與特點(diǎn)分析，以實(shí)現高職學(xué)生的高素質(zhì)技能性學(xué)習和畢業(yè)論文的高質(zhì)量設計。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)；教學(xué)方法；電機與電氣控制；PLC；課程設計
高職機電一體化專(zhuān)業(yè)課程設置的培養目標是：面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或代理公司、科技開(kāi)發(fā)公司，培養適應社會(huì )需要，全面發(fā)展，適應本專(zhuān)業(yè)相對應職業(yè)崗位的高等技術(shù)應用性專(zhuān)門(mén)人才，主要崗位群定位是自動(dòng)化設備安裝員、自動(dòng)化設備調試員、中高級維修電工等，本專(zhuān)業(yè)有五個(gè)主干學(xué)科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程，都是為了崗位需要設置的專(zhuān)業(yè)知識。其中《自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝與調試》作為一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課在第四學(xué)期進(jìn)行了貫穿和綜合。
1自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的課程設置
機電一體化專(zhuān)業(yè)人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動(dòng)線(xiàn)調試維護能力、機電設備管理能力及機電產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)能力等。《自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝與調試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實(shí)現的教學(xué)目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動(dòng)原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進(jìn)行測量；對機械手的氣路進(jìn)行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點(diǎn)并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質(zhì)目標有嚴謹的職業(yè)態(tài)度、規范的操作習慣、創(chuàng )新精神、團結協(xié)作精神、自主學(xué)習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動(dòng)教學(xué)開(kāi)展課程教學(xué)，提升學(xué)生的職業(yè)能力，以具體自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實(shí)現教、學(xué)、做、評一體化教學(xué)，突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開(kāi)放性。以學(xué)生為主體，采取多樣化教學(xué)方法。以自動(dòng)化設備改造為工作過(guò)程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動(dòng)領(lǐng)域，設置六個(gè)學(xué)習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進(jìn)電機檢測、整體檢測調試，分成20個(gè)任務(wù)。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個(gè)任務(wù)；項目二：加工站的安裝，設計任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個(gè)任務(wù)；項目三：裝配站的安裝，設計任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個(gè)任務(wù)；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個(gè)任務(wù)；項目五：輸送站的安裝，設計任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進(jìn)電機的檢測、溜板檢測四個(gè)任務(wù)；項目六：整體運行調試，有PLC控制網(wǎng)絡(luò )構建、程序編寫(xiě)、綜合調試三個(gè)任務(wù)。
2自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的教學(xué)方法與評價(jià)設計
2.1教學(xué)方法。
（1）講授法：講解項目任務(wù)，傳授項目任務(wù)相關(guān)的知識點(diǎn)，針對學(xué)生實(shí)施過(guò)程中出現的不足進(jìn)行知識點(diǎn)的說(shuō)明。
（2）現場(chǎng)教學(xué)法：在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進(jìn)行操作技能和維修應用能力實(shí)踐，提高職業(yè)氛圍，在工作過(guò)程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養和崗位適應能力。
（3）任務(wù)驅動(dòng)法：將教學(xué)過(guò)程融入項目任務(wù)中，讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施，學(xué)生在工作過(guò)程中得到知識。
（4）小組討論法：學(xué)生每六～八人為一個(gè)小組，小組討論分析，討論解決，分工協(xié)作完成項目任務(wù)。
六步教學(xué)實(shí)施：明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀(guān)察和記錄小組對現象分析情況，解答學(xué)生提出的問(wèn)題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學(xué)生自行摸索，在后期對學(xué)生可能會(huì )引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進(jìn)行故障排除工作匯報，互評，并對每組進(jìn)行考核評價(jià)，再引導學(xué)生自行總結。
2.2評價(jià)設計。
課程采用過(guò)程考核與期終考核相結合、企業(yè)考核與校內項目考核相結合、教師考核與學(xué)生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)生的學(xué)習創(chuàng )新和思考，更督促他們到實(shí)際中去發(fā)現和改進(jìn)，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內項目，企業(yè)，綜合實(shí)訓三大類(lèi)。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務(wù)分析情況，實(shí)施方案制定，任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專(zhuān)業(yè)課一樣，多種教學(xué)方法和全面的評價(jià)方案，有效保證了教學(xué)效果。
3相關(guān)課教學(xué)
3.1電機與電氣控制的教學(xué)。
本課程以發(fā)電機為主題，以工作任務(wù)為導向，以工廠(chǎng)實(shí)用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學(xué)為主線(xiàn)貫穿全課程，用實(shí)物進(jìn)行直觀(guān)性教學(xué)，使學(xué)生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動(dòng)機全壓?jiǎn)?dòng)、三相異步電動(dòng)機長(cháng)動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機正反轉控制、三相異步電動(dòng)機延時(shí)啟動(dòng)控制（或三相異步電動(dòng)機Y-△降壓?jiǎn)?dòng)）、機械手控制等。
課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識、網(wǎng)絡(luò )資源、閑瑕時(shí)間作為期三個(gè)月的“繼電控制課程設計”。任務(wù)書(shū)要求能夠根據功能要求選擇個(gè)元器件的類(lèi)型及其型號；了解個(gè)元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來(lái)實(shí)現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動(dòng)機都存在重載啟動(dòng)的可能，任何一級傳送帶停止工作時(shí)，其他傳送帶都必須停止工作，控制線(xiàn)路有必要的保護環(huán)節，有故障報警裝置。課程設計書(shū)要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。 3.2PLC教學(xué)。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡(jiǎn)稱(chēng)，早期是一種開(kāi)關(guān)邏輯控制裝置，隨著(zhù)計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開(kāi)關(guān)量邏輯控制外，還有過(guò)程控制，數據處理，通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實(shí)現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語(yǔ)言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類(lèi)程序，包含步、動(dòng)作、轉換三個(gè)要素。順序功能編程法是將一個(gè)復雜的控制過(guò)程分解為小的.工作狀態(tài)，這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡(jiǎn)化了符號演變而來(lái)的，形象、直觀(guān)、實(shí)用，電氣技術(shù)人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語(yǔ)言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語(yǔ)言是用邏輯功能符號組成的功能塊來(lái)表達命令的圖形語(yǔ)言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經(jīng)濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語(yǔ)句類(lèi)似微機中的匯編語(yǔ)言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設計時(shí)一般使用梯形圖語(yǔ)言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫(xiě)入PLC，在用戶(hù)程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結構文本（ST）是文字語(yǔ)言。
編程語(yǔ)言的學(xué)習是PLC教學(xué)的一項重要內容，中間加以不同的應用實(shí)例：順序控制電路、常閉觸點(diǎn)輸入信號的處理，使用多個(gè)定時(shí)器接力定時(shí)的時(shí)序控制電路、三相異步電動(dòng)機正反轉控制電路、鉆床刀架運動(dòng)控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經(jīng)常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學(xué)習情境還常有如下任務(wù)：洗手間的沖水清洗控制、進(jìn)庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動(dòng)電話(huà)、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計算機網(wǎng)絡(luò )和通信領(lǐng)域、醫用設備領(lǐng)域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門(mén)狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語(yǔ)句，以實(shí)例應用為線(xiàn)索：?jiǎn)螣羰芸亻W爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學(xué)采用ISP-4單片機實(shí)驗開(kāi)發(fā)板，可以完成大量的單片機學(xué)習、開(kāi)發(fā)實(shí)驗，對學(xué)習單片機有極大的幫助。該板采用在線(xiàn)可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術(shù)及應用。
變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動(dòng)電路與保護技術(shù)；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進(jìn)技術(shù)；了解變頻器與感應電動(dòng)機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動(dòng)機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術(shù)推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)。
傳感器技術(shù)代替人的感觀(guān)，在各種環(huán)境下應用，檢測技術(shù)是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問(wèn)題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動(dòng)檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實(shí)用檢測系統的初步能力。
教學(xué)過(guò)程進(jìn)行小論文制作，讓學(xué)生提高計算機應用水平，使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱(chēng)、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車(chē)尋跡設計、電熨斗自動(dòng)恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業(yè)論文指導分析
畢業(yè)論文專(zhuān)業(yè)聯(lián)系實(shí)際，通常小型自動(dòng)化系統以單片機為主，大型自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)以PLC為主，系統運行動(dòng)力離不開(kāi)電機，觀(guān)察離不開(kāi)傳感器，調速可用變頻器，綜合所學(xué)，學(xué)生的論文涉及廣泛，有效教學(xué)可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實(shí)際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車(chē)庫自動(dòng)門(mén)的PLC自動(dòng)控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務(wù)要求明確的基礎上，首先確定相關(guān)技術(shù)指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業(yè)論文至少含有三到五門(mén)課的內容，對應于研究方向進(jìn)行相應編排和取舍。
4.3技術(shù)處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進(jìn)行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際教出具有學(xué)習能力和創(chuàng )新能力的學(xué)生，系統的學(xué)習與應用創(chuàng )造練就出具有競爭力的學(xué)生，專(zhuān)業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設計將顯示本專(zhuān)業(yè)沉甸甸的含金量。
參考文獻
[1]呂景全.《自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝與調試》，中國鐵道出版社，2010年7月
[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學(xué)出版社，2011年1月
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