基于Automate—200工业设备培训方案设计

蒋雪琴

【摘要】 Automate-200设备是一款用于模拟工厂生产过程自动化的学习模拟设备，具有很强的灵活性、系统性、学习性、综合性。该设备以实际工厂生产过程中的设备培训为标准，使得我们高职学院学生对自动化生产线的认知和学习更加形象化、系统化。论文主要讲述Automate-200系统设备基本结构，操作规范，维修思路，以及设备改进建议。

【关键词】系统化；维修思路；Automate-200

前言

文章以实际工厂化生产过程中的设备培训为标准，对高职院校学生按照初级员工的方式进行设备培训和设备操作及人员管理规范培训。以Automate-200这套设备为培训平台，结合高职院校学生所学气动，传感器，电路等相关理论知识，分析设计出一套简单有效的和企业相融合的培训方案和管理方案，将学生的理论知识和实际工作紧密联系在一起。收到了较好的成效。

1. 设备结构

AUTOMATE-200系统中包含基板上六个功能块和两大控制模块。其中六大模块包含：垂直供料模块、物料检测模块、性状检测模块、传送推进模块、旋转机械手、分类仓储模块。两大控制模块分别被独立出来，两大控制模块包含：主控模块和PLC模块。设备中各个功能模块被安装在可扩展的铝合金嵌板上。这几部分模块通过电源线和连接器连接组成自动化生产线。设备图如图1。

2. 系统操作规范

2.1安全规范

无论是在真实的工厂生产过程中，还是在实验室。安全规范应该放在首位，在安全生产中占有举足轻重的地位。产品生产安全规范超过了产品的数量和质量。在安全规范的前提下生产，不仅能保护人生安全，也能为公司企业创造更大的价值。根据安全的三个原则，在操作设备时要注意人生安全和设备安全。

1.工作环境安全

在进入工作环境后，应对周围环境熟悉，寻找安全出口、卫生间等，以备地震，火災等突发事件发生，能快速逃生自救；用电设备安全合理使用，离开时养成设备断电断气的习惯；禁止吸烟，携带易燃易爆物品；

2.操作人员安全

操作人员应熟识警示标志，防止造成意外伤害事故；未经专业人员许可，不得擅自触碰自己不熟悉的设备，不能使用非专业工具进行操作；按照6S规范约束自己，杜绝因环境布局不合理造成的意外滑倒、绊倒；设备使用前消除身上静电，检查设备电源气源连接情况，将各个部件恢复正常待用；注意与设备保持安全间距，佩戴安全眼镜，佩戴一次性手套；操作时避免两人同时操作，任何时候要动设备必须告知周围的人。

3.设备安全

工作电压220V，气压应小于0.4MP；开机“先电后气”，设备关机“先气后电”；设备维护中合理应用工具，工具与设备匹配；开电杜绝短接测试；维修中断电和气操作；各个部件轻拿轻放。

2.2工具使用规范

使用何种工具对于设备来讲非常重要。必须要使用与设备配套的工具。配套工具包括改刀、活扳手、内六角扳手、多用表、尖嘴钳、斜口钳、电工胶布、气密绷带等。各种工具不能混合使用，用力不能过大，使用中，切忌乱扔，以免损坏绝缘塑料管；合理使用万用表，不能用错了档。

2.3设备操作方法

1.系统快速连接

首先将电气模块和功能模块电气连接好。电线和气管正确接入控制面板上。查看功能模块对应输入输出标注即可，同名标注连通。连接气路时，红色标注导管接高压接头。

设备电气模块和功能模块连接好以后，PLC模块还要进行连接。PLC的输入输出信号物理链路需要P和N线缆连接。M和0两个使能接头需要对应的连接到控制面板上。

2.系统的工作方式

（1）PLC控制方式

Automate-200系统采用两种控制模式：自动和手动。所谓自动模式下，当START按钮按下时，系统自动完成一个工作过程。在手动模式时，工作中每完成一个步骤后执行下一个步骤时还要按一下按钮才能完成。

该系统要在PLC预设程序控制下才能正常工作。系统首先应该初始化，初始化的条件为DC INOUTS中0号信号亮，传感器RM1亮，电磁阀上F-的信号灯亮，所有元器件复位。

如果循环开始初期，系统没有原料，机械手工作就会处于告警状态，机械手工作条件必须在供料仓添加好原料后再下复位按钮才能重新建立系统。

（2）逻辑线控制方式

除了PLC控制方式外，还有逻辑线控制方式。自动化的控制可以由控制面板模块来完成。由于设计了手动和自动控制方式，对于每一个自动化步骤，使用者还可以将输入输出信号用跳线连接在控制面板上。系统提供24V直流电压源，可以把与0V和+24V连接在控制面板上。

3. 维修思路

设备维修通常采用“四步法“；（1）get problem；（2）observation观察；（3）analyse分析；（4）确定产生故障的最大可能性。

通常的故障范围：气管、气缸、磁感应传感器、感应活塞位置、金属传感器、光电传感器等。在进行故障分析、确定与排除的过程中，要求所有思路、步骤要先写下来，再行动。所有记录要完整。 记录的习惯良好与否也是判定一个人能力的标准之一，体现思维严谨，也便于累积工作经验，后面的人可通过查阅以前的记录解决相同问题。

故障案例：

（1） 故障现象（get problem）：气缸A存在异常；

（2） 观察：A缸不回位；

（3） 分析：①A进气口或出气口不出气；②进出口接反；③A缸物理损坏；④ 电磁阀故障；

（4） 确定产生故障的最大可能性：以工作量少，速度快，成本最低为优先。

4. 设备改进建议

在Automate-200中，关于机械手部分的真空吸盘，其工作原理是配合真空吸盘对产品进行搬运，而设备中的三个真空吸盘串联所需要的接触面积太大导致吸附稳定性较差。 在工作中，我们发现真空吸盘的面积太大使得有孔工件在进行转运时显得能力不足，时常吸附不稳定，三个吸盘通过管道相连，只要有一个吸盘有缝隙偏差便会导致真空不足而无法吸附，使得产品掉落。在工作中我们发现现有吸盘允许的误差太小，时常产生误差将会导致系统运行不稳定。改进建议：改用接触面更小一点的真空吸盘，以获得相对大的，较合理的允许误差。

结束语

在我国，设备技能培训已经成为教育培训领域的重要组成部分，为企业创造了巨大的经济价值。设备技能培训也将作为一个新型的产业，在国家人才强国战略和企业重视人才培养的推动下，得到蓬勃发展。通过教学工业设备培训，锻炼了学生的动手能力，思考能力，分析问题解决问题的能力，提升了学生的团队合作意识，对学生毕业后走上工作岗位提供了很大的帮助。

参考文献：

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[3] 郭家星，以机器人竞赛为平台的项目导向教学研究[J]，职业教育研究，2009（12）

[4] 彭绍东，论机器人教育[J]，电化教育研究，2002，（6）