TWSY-GJD-02光机电气一体化控制实训系统

TWSY-GJD-02光机电气一体化控制实训系统的教学应用与职业能力培养

引言

这些年，我们学校机电系换了新的TWSY-GJD-02光机电气一体化控制实训系统之后，整个课堂的氛围都变了，孩子们也不再觉得枯燥，动手参与的积极性一下子就上来了。这款设备由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成，整体结构采用开放式和拆装式设计。下面我结合这段时间的教学使用体会，跟大家聊聊这套设备到底好在哪。

一、模块化设计满足分层教学需求

TWSY-GJD-02配备了供料机构、加工机构、装配机构、分拣机构和搬运机构等多套功能模块，所有模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性很强。我们按照“任务引领式行为导向教学法”来组织课程，先让学生从最基本的机械部件组装和电气回路连接入手，再逐步过渡到PLC程序编写和整条自动线的综合调试，不同基础的学生都能找到适合自己的学习起点。

设备的接线方式也很有特色，PLC模块的I/O端子、变频器接线端子等都用安全插座配合安全插头进行连接，同时保留了端子排接线方式。这样插拔线连接与端子排连接相结合，既能训练学生扎实的基本功，又保证了电路连接的快速和安全。

二、实训项目体系化覆盖核心技能

根据教学计划安排，我们围绕TWSY-GJD-02设计了由浅入深的三层实训内容。

（一）基础技能层

1. 气动控制系统安装与调试：利用系统配置的单出双杆气缸、旋转气缸、单控电磁阀、磁性开关等元件，完成气动方向控制回路、速度控制回路和机械手装置的手动调试实训。
2. 电气控制电路与PLC程序设计：学生在完成电动机正反转和变频调速电路的连接后，逐步编写气动机械手控制和皮带输送机控制程序。
3. 机电设备安装与调试：重点训练传动装置同轴度调整、气动机械手和送料设备的现场装配。

（二）综合应用层

学生将供料单元、搬运单元、加工单元和分拣单元逐段连接起来，形成一个小型自动生产线，完成工件的自动供料、搬运、装配、分拣全流程控制。这个阶段要求学生自主编写完整的PLC控制程序并反复调试，综合运用传感器检测、气动控制和变频调速等多门课程的知识。

（三）拓展创新层

完成整套系统调试后，我们还设置了拓展任务。例如，利用触摸屏模块设计上位监控界面，实时显示工件计数和各个工位的运行状态；或尝试在现有硬件基础上增加新的模块，搭建更加复杂的生产模拟系统。

三、实训系统与技能竞赛深度融合

这套系统完全符合电工电子全国职业技能大赛的技术要求，在机电一体化设备组装与调试赛项中非常实用。很多赛项也包含光机电设备安装调试和PLC程序设计内容，用这套设备进行赛前集训，学生上手快、训练效果明显。

四、以实训推动学生职业能力提升

经过几轮教学实践，我们明显感觉到学生的进步。一开始很多孩子连电磁阀的接线都手忙脚乱，训练一个学期后，大部分学生都能独立完成整套设备的组装调试和PLC编程。他们在实训过程中也逐步形成了团队协作、计划组织和解决实际工程问题的意识与能力。

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