实训项目对提高学生专业能力的促进

施再峰++续泽++赵高权++王进要++李振帅++吴孜越

摘 要：如何让学生能提前奠定一些专业知识和专业感觉？参加实训项目对增加专业认识，提升专业感觉是非常有促进的，该文通过指导学生参加这样的训练项目，谈谈提高学生专业技能的感想。

关键词：大学生 CPAC Otostudio SCPR

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0210-01

训练项目是“基于CPAC的立体仓储控制系统设计”，当接手一个项目，需要了解并认识项目、系统分析项目的基本组成、机械运动及控制要求、控制手段的确定以及不同控制手段的特点等等，在这个过程中，学生对自动控制的感觉在逐步提高，对自动控制的热情也在逐步提高，对专业热爱也在逐步提高，这对日后的专业学习非常有意义的。

1 分析机械结构

1.1 机械结构

立体仓库就是利用空间来解决物品存储问题，这就要有三个最基本的机构：升降机构、水平移动机构、送取货机构，升降机构和水平移动机构都可采用数控用的步进电机通过联轴器带动滚珠丝杠转动，丝杠螺母副带动送取货机构运动到指定位置，送取货机构可采用直流电机控制，方便简单。在这个过程中，理解了机械结构的组成，电机与驱动的关系，丝杠的安装方法，送取货机构与丝杠的关系，送取货机构的与升降机构的不同。

1.2 建立立体仓储模型

通过机械结构的分析和研究，用学过的三维软件件构造立体仓储模型，模拟实现仓储的动态升降、移动、存储，深入了解立体仓储模型的运动方式、运动状态、结构特点，同时也让学生分析了多种类型的立体仓库，目的是建立设计概念，实现即减少占地面积又提升存储能力的方法，明确不同的仓储机构在机械结构以及控制方法的异同，三种仓储类型：高架仓储模型：采用高垛的方法增加存储的高度，缩小库内通道宽度，增加存储面积，提高仓储利用率；多巷道式堆垛仓储模型：采用多巷道式堆垛机取代人工存货取货，快捷省力；点位式立体仓储系统：采用高层次、致密点位式高架货位，大幅度增加储存仓位，提高仓容利用率。

1.3 控制要求分析

通过机械设计，明确了立体仓库的工作过程，升降机构控制，水平机构控制、送取货机构的控制都需要用电机带丝杠螺母副实现，机械上要注意丝杠的安装，螺母副的调整，送取货机构的结构特点等；到位控制，变向控制，重物的均衡控制等都用传感器来实现，机械上只要给一个传感器的安装位置就可以，这一过程使学生对数控化的机械设计有了非常具体的认识。

2 自动控制的实现

立体仓储的另一个关键问题就是控制，通过机械设计，了解了运动过程，进一步确定运动信号和I/O信号，认真分析、规划控制过程和控制路径，写出工艺要求，以此作为设计依据，系统控制我们采用固高科技的新概念CPAC实现全方位的自定义设计，Otostudio是其软件系统，通过对Otostudio的学习，完成软件编程，实现显示界面、动态仿真、运动控制、I/O控制的设计，完成输入、显示、通讯等的设计。

2.1 认识CPAC

CPAC（Computerized Progra mmable Automation Controller ）是计算机可编程自动化控制器的简称，它是应用于工业装备控制的软硬件开发平台，固高科技自动化控制器是嵌入式PC，PLC，运动控制为一体的产品（PC+PLC+MC），采用通用型伺服驱动模块，可配合通用的交流，直流，步进电机，有种类丰富的IO模块，可选择模块有电源模块，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，热电偶输入模块，继电器输出模块，为用户提供种类丰富的标准型号人机界面，也以根据可户的需求定制人机界面。

2.2 Otostudio软件学习

Otostudio是 CPAC的软件平台，它是基于IEC61131-3工业控制语言标准的组态软件。OtoStudio不仅功能和结构先进而且易于掌握，Otostudio的极大的优越性是它不仅能用LD语言快速引导控制过程的进行，也能通过模块化设计实现任何一个动作的合理规划和调用，还能通过ST语言实现界面设计及仿真设计，以及SFC实现工艺过程的合理规划，简单方便易推广。

2.3 设计编码

仓储货位的控制采用编码方式实现，系统识别码号，控制实现自动找寻并显示最低的目标空库位；工人按显示器提示将货物送至目标空位所属的抬升机构处（1、2……抬升机构中的一个）；上升至目标空位高度，送进（前，后，左，右），同时接受启动信号，库位信号，送料信号，来完成仓储。

编码设计是信息系统设计过程中的一个重要的内容，设计一个好的编码，可以使信息统计和查询变得更方便，编码一般由数字和字符组成，用来代表事物的实体类别和属性的特定符号或记号，当然要遵循代码设计的原则和步骤，以保证系统安全正确高效运行为前提。仓库的编号，用A、B、C...表示：货架的编号，用001，002等表示：相应的货架还能分的更细，可按照a、b、c来分区。例如，A007b，表示，A号仓库的第7号货架的b区。

3 结语

学生参加并完成实训项目是即艰苦也很刺激，从调研、搜集资料、建立模型、分析控制内容、选择控制系统、了解控制系统，学习控制软件，无不让学生感觉有难度，有希望，它让学生感到专业知识和实际生活是那么贴近，不但将学生掌握的三维设计应用到仓储结构设计中，让学生体会技能的价值和乐趣，还通过对CPAC的初步认识和Otostudio初步学习，掌握了简单的硬件结构知识和简单的软件设计，并实现了模拟仿真，通过对控制系统的设计，使学生对自动控制的学习更有兴趣，更有热情，更有信心。

参考文献

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