工業(yè)自動化控制實訓平臺:打造工業(yè)4.0時代的復合型技術(shù)人才培養(yǎng)高地
工業(yè)自動化控制實訓平臺:打造工業(yè)4.0時代的復合型技術(shù)人才培養(yǎng)高地在工業(yè)自動化向智能化、集成化快速演進的背景下,傳統(tǒng)的單一設(shè)備實訓已難以滿足企業(yè)對復合型技術(shù)人才的需求。碩博工業(yè)自動化控制實訓平臺以“全流程工業(yè)場景還原+多技術(shù)融合實訓”為核心設(shè)計理念,整合PLC、變頻器、觸摸屏、工業(yè)機器人、智能傳感器等關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建了一套覆蓋“感知-控制-執(zhí)行-管理”全環(huán)節(jié)的自動化實訓生態(tài),成為院校培養(yǎng)工業(yè)4.0時代技術(shù)人才的核心載體。
一、工業(yè)自動化控制實訓平臺架構(gòu):復刻工業(yè)現(xiàn)場的“自動化微工廠”
碩博工業(yè)自動化控制實訓平臺采用模塊化、可拓展的架構(gòu)設(shè)計,將工業(yè)現(xiàn)場的核心設(shè)備與控制邏輯濃縮于實訓環(huán)境中,主要包含以下模塊:
模塊類型 核心設(shè)備/技術(shù) 功能定位
控制層 三菱FX3U PLC、西門子S7-1200 PLC 實現(xiàn)邏輯控制、數(shù)據(jù)采集與指令調(diào)度
驅(qū)動層 臺達/三菱變頻器、伺服驅(qū)動器 驅(qū)動電機、機器人等執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)精準調(diào)速/定位
執(zhí)行層 模擬生產(chǎn)流水線、六軸工業(yè)機器人、AGV小車 完成物料輸送、裝配、搬運等工藝動作
感知層 光電傳感器、壓力傳感器、RFID識別系統(tǒng) 采集生產(chǎn)過程中的狀態(tài)與數(shù)據(jù)
監(jiān)控層 威綸通觸摸屏、上位機SCADA系統(tǒng) 實現(xiàn)人機交互與生產(chǎn)過程可視化管理
二、技術(shù)亮點:多維度賦能自動化技能培養(yǎng)
工業(yè)自動化控制實訓通過技術(shù)融合與場景創(chuàng)新,突破了傳統(tǒng)實訓設(shè)備的功能邊界,為人才培養(yǎng)提供了更具前瞻性的支撐。
1. 多品牌PLC兼容實訓
工業(yè)自動化控制實訓裝置同時支持三菱、西門子等主流品牌PLC的編程與調(diào)試,學生可在同一平臺上掌握不同品牌PLC的指令系統(tǒng)、硬件架構(gòu)與工程應用差異,提升就業(yè)適配性。例如,通過“生產(chǎn)線物料分揀”項目,學生可對比開發(fā)三菱FX3U與西門子S7-1200的控制程序,深入理解工業(yè)控制的標準化與差異化。
2. 工業(yè)機器人與產(chǎn)線聯(lián)動
集成六軸工業(yè)機器人(如ABB IRB120),實現(xiàn)“機器人上下料-產(chǎn)線加工-AGV轉(zhuǎn)運”的全流程聯(lián)動實訓。學生需完成機器人運動編程、產(chǎn)線PLC控制程序開發(fā)、設(shè)備間通訊配置等任務,掌握工業(yè)自動化系統(tǒng)的集成設(shè)計能力,契合智能制造產(chǎn)線的技術(shù)需求。
3. 數(shù)字化運維與智能監(jiān)控
搭載SCADA上位機系統(tǒng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊,學生可實訓“設(shè)備數(shù)據(jù)采集-遠程監(jiān)控-故障預警”的數(shù)字化運維流程。例如,通過平臺內(nèi)置的智能傳感器采集電機溫度、產(chǎn)線速度等數(shù)據(jù),利用組態(tài)軟件構(gòu)建可視化監(jiān)控界面,提前識別設(shè)備異常并觸發(fā)預警,培養(yǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的智能運維思維。
三、教學應用:從單項技能到系統(tǒng)能力的進階路徑
工業(yè)自動化控制實訓設(shè)備圍繞“認知-仿真-實操-創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)邏輯,設(shè)計了多層級實訓項目體系。
? 基礎(chǔ)認知層:開展“單設(shè)備控制”實訓,如PLC控制變頻器調(diào)速、觸摸屏與PLC通訊、傳感器信號采集等,幫助學生掌握各模塊的基礎(chǔ)功能。
? 系統(tǒng)集成層:實施“產(chǎn)線級”綜合項目,如“智能倉儲分揀系統(tǒng)”,涉及AGV路徑規(guī)劃、機器人抓取、PLC邏輯聯(lián)動、上位機監(jiān)控等全流程,訓練學生的系統(tǒng)集成與協(xié)同控制能力。
? 創(chuàng)新研發(fā)層:開放平臺的自定義接口,支持學生基于平臺開發(fā)“個性化”自動化方案,如結(jié)合機器視覺的缺陷檢測產(chǎn)線、基于AI算法的設(shè)備預測性維護系統(tǒng)等,培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新與工程研發(fā)能力。
四、行業(yè)價值:打通產(chǎn)教融合的“最后一公里”
碩博工業(yè)自動化控制實訓平臺深度對接工業(yè)企業(yè)的技術(shù)需求,成為產(chǎn)教融合的關(guān)鍵紐帶:
? 企業(yè)定制化實訓:可根據(jù)企業(yè)真實產(chǎn)線的控制邏輯,在平臺上復刻“縮小版”生產(chǎn)場景,用于新員工崗前培訓或技術(shù)升級,實現(xiàn)“學校實訓-企業(yè)上崗”的無縫銜接。
? 技能大賽載體:作為全國職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)自動化”賽項的常用平臺,它以高難度、高仿真的實訓要求,推動參賽選手向“工業(yè)自動化工程師”的角色快速進階。
? 技術(shù)研發(fā)支撐:平臺的開放性架構(gòu)也為院校教師的科研項目提供了實驗載體,可用于“智能控制算法優(yōu)化”“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計”等課題的研究與驗證。
在工業(yè)4.0浪潮下,碩博工業(yè)自動化控制實訓平臺以其“全要素、全流程、全場景”的實訓能力,成為培養(yǎng)既懂自動化技術(shù)、又懂系統(tǒng)集成與數(shù)字化管理的復合型人才的核心利器,為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級持續(xù)輸送創(chuàng)新型技術(shù)力量。