摘要：为促进高职院校智能制造或先进制造类专业群内涵建设，显著提高学生实践动手能力，加深学生对数控技术、工业机器人、智能制造单元集成技术、电工电子技术、自动化技术等课程的理解，研制了一种模拟智能制造中电气控制系统的实操平台。平台采用模块集成化结构，功能拓展性、现场适应性得到进一步提高，可以模拟智能制造生产流程，且与企业生产标准高度对接，可在一定程度上解决职业院校实训设备不足或老化等问题。
关键词：智能制造；电气控制系统；实操平台
0引言
近年来，高职教育内涵提升迫在眉睫，高职院校服务社会转型发展能力亟待提高。此外，“职教20条”、教育部“1＋X”证书制度等政策的出台，均表明高职教育未来一定要在提质增效上下功夫。2019年12月23～24日，山西省委经济工作会议在太原召开，明确提出“要努力促进人的全面发展，坚持以人民为中心的发展思想，构建知识技能型基本公共服务体系，实现‘人人持证、技能社会’”。依据上述政策、形势、会议精神，并结合山西职业技术学院机电工程系办学实际，研制了一种模拟智能制造中电气控制系统的实操平台（以下简称平台）。
1设计思路
平台在研制过程中，关键点在于如何实现电气控制课程中的教学内容与企业实际生产现有技术标准的有效衔接。即所用到的设备、元件既要与课程中的内容保持一致，又要与企业技术标准高度契合。根据智能制造企业实际生产中的控制需求、控制工艺、控制流程等特点，平台各个模块的功能和组合结构都要高度模拟智能控制中电气系统的实际运行过程，高度复现智能电气控制系统的相关国家标准、行业标准、技术规范等。平台设计具体包含以下内容：①模块衔接性能分析及测试；②模块分组及常用控制系统的模块化搭建；③模块内部软件连接及接口设计；④模块外形尺寸规格化设计；⑤模块接口设计及不同模块间接口连接；⑥易于拆装，充分考虑线路安全；⑦实现硬件分体设计，软件模块化编程。
2平台组成
平台所采用的模块或元器件包括电源模块、开关模块、继电器模块、中央控制器模块（PLC）、接线端子、中继模块、步进电机模块、气缸模块、驱动模块、直流电机、触摸屏、滑轨模块和电气连接线路等。模拟智能制造中电气控制系统的实操平台整体效果如图1所示。
3基础功能
如图1所示，平台外观精致、安全性高、成本低廉、内置元器件性能先进，具有很高的功能拓展性。举例说明：电源模块＋PLC模块＋触摸屏＋端子接线排＋小功率中间继电器＋直流电机驱动＋直流无刷电动机，即可实现经典的电机正反转、启停、启保停、点动、连续、组合等控制。随着拓展模块的加入，其功能性得到进一步加强，可实现的电气控制种类也相应增加。据初步统计，该平台可以实现的实训子项目达60种左右，可以模拟数控机床行业、工业机器人行业、过程控制行业、智能制造行业等多个行业所用到的经典电气控制环节，可使学生加深对数控技术、工业机器人、智能制造单元集成技术和自动化技术等课程的理解。
4在线功能
在基础功能实现的情况下，增加了智能网联模块和工控上位机等硬件，并使用专用软件编写了底层执行程序，如此便可实现平台的线上远程控制功能。学生（用户）在远程端编写好程序以访问网络的形式将程序发送，教师（本地端）在学校的实训室里通过远程通讯模块联网后，接收学生（用户）发送的程序并校验或指导，至此完成了一次线上实操的流程。模拟智能制造中电气控制系统的在线功能原理图如图2所示，在线功能实操如图3所示。
5整体实训室解决方案
本平台结合翻转课堂教学形式可形成整体实训室解决方案，教学效果较之以前大大提高。整体实训室效果如图4所示。
6结语
平台经过2个学期4个班级143名学生的使用，体现出优异的实用性能。学生的学习主动性和积极性很高，学习兴趣浓厚。该平台硬件性能先进，价格低廉，使用寿命长，可以充分满足电气类课程教学需求。除此之外，该平台对于职业院校智能制造专业群建设、“三教改革”及教学质量内涵提升均具有一定的借鉴价值及长远意义。
作者：段宏伟 景海平 张武奎 关锐钟 单位：山西职业技术学院