机电一体化专业的13个学习领域文档格式.docx

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机电系统的功能关系分析

在这个学习情境中，应该把机电一体化技术与机电一体化系统放在同一个位置上，采用系统化的方法加以分析。

这需要能将系统拆卸成子系统和按功能或功能关系进行分类的部件，以方便描述其信号、能量的流动。

解决上述问题最有效的工具是所有成形的文献资料和技术文件，如技术图纸、电路图、功能框图、功能步骤，尺寸规格等。

这个领域的学习也被称为是“跨领域学习”，其内容涉及其它的学习领域，相关主题在本书所有的章节内均可以找到，在教学中可依据这些主题构成学习情境。

学习领域2机械子系统的制造

机电一体化系统包括机械部件和机械系统，它们是由经过加工后的毛坯或半成品组装而成，如图所示，半成品“铝管”就是该机电一体化系统中的一个部件，它被制成“棒”的形状，并根据实际需求进行剪切和打孔。

这就要求具备材料工程学基础和金属处理与控制的方法。

另外，现有工件的构成也非常重要，在学习领域2中，所有安装过程，都必须按机电一体化的要求进行，如粘合、螺母安装和焊接等等

在以上过程中，执行这项工作的技术工人必须能够自然地与他人沟通，这就意味着他必须会阅读上执行上述任务所需的所有技术草图、安装图纸、图表与图形。

除此之外，他还必须会画装配草图、创建可以描述安装过程的文件。

这样，关于这一领域学习就包括须预先知道学习10中所包含的知识与技能。

表1：

学习领域2中的学习内容

学习领域

本书中的相关章节

部装与分装图纸、零件清单

2技术交流

机械部件、配合与公差

6机械系统、7机械系统的制造

装配计划、紧固件

6机械系统、14机电一体化系统的安装、调试与维护

手工与机械加工基础、机械加工与拼装

6机械系统

机械连接制造

定制材料和辅助材料

5计划与辅助设备

安装工具与辅助设备

正确安装与存放、安全

14机电一体化系统的安装、调试与维护

测试与测量设备

3测试、4质量管理

学习领域3安全保障下的电气设备安装

在机电一体化系统包含了大量的电气设备，电气设备安装除了需要具有足够的知识外，还需要有一个健全的防护体系。

机电一体化系统和电气系统的内部元件都必须遵守所有的安全规定，在对它们进行安装的过程中，你必须学会电量计算，必须清楚的知道它们之间的相互作用关系和显示选项的意义，必须掌握选择适当的测量设备或测试程序对它们进行检查的方法。

在学习领域3中，将涉及到以下的学习领域

表2：

学习领域3中的学习内容

电气量及电气量的连接、电气量的显示与计算

8电气工程基础

直流与交流电路中的元件

8电气工程基础、9电气系统

电气测量技术

8电气工程基础、14机电一体化系统的安装、调试与维护

能量信息传输电缆和电线的选择

8电气工程基础、12总线系统

电气网络

过载、短路、过电压所造成的危害、保护元件的计算与选用

处理表格与公式

8电气工程、9电气系统

用电安全、电气安全规则、发时意外时的救助

8电气工程

防止触电的措施与法规

电气设备的检查

电涌的原因和噪声、所产生的影响与处理方法

电磁的兼容性

9电气系统

学习领域4电能与信息流的查验、气动与液动组件

控制问题通常有不同的方法和不同的技术，如气动、液动都是常用的方法。

解决自动控制领域的问题，常常可以同时使用几种驱动技术。

目前，单纯的气动与液动控制已经被电气动与电液动所取代并加以应用。

控制器正确安装的先决条件是功能性的知识、信息流的鉴别能力、制定安装计划、阅读和解释。

可以看出学习领域4与学习领域1之间的紧密联系，如在前面介绍过的培训领域中，通过学习领域学习所获得的技能之一：

系统分析，在功能分析过程中将会被应用到。

这个领域的学习内容将对学习领域7和8具有深化和扩展的作用。

表3：

学习领域4中的学习内容

气动和液动变量，它们之间的关系，显示选项与计算

2技术交流、10控制技术

电动、气动和液动动力单元

10控制技术、8电气工程基础

基本电路的控制技术

10控制技术

技术文档

10控制技术、2技术交流

控制系统中的信号与测量

电动、气动、液动动力组件带来的危害

10控制技术、8电气工程基础、9电气系统

经济、安全和环境保护、循环再生

学习领域5使用计算机进行通讯

在这一学习领域，使用的数据处理系统将被纳入到业务流程和网络系统、安全系统的结构中去。

实质上这是在对数据处理的基本知识具有一定的理解能力后，学习如何使用行业的标准软件。

作为机电一体化技术的培训内容，可以做两个操作系统和应用程序包，如Office程序、简单的CAD程序、仿真机器人的编程软件、互联网或类似软件。

除了掌握软件，这一学习领域的学习内容与外围设备的安装与配置无关。

学习领域6工作过程的计划与组织

公司的组织结构和根据面向生产和经济标准的工作团队的组织是这一领域的学习重点。

其关键在于要了解机电一体化系统及其内部的运行程序，并知道如何考虑在机器运行时的干预措施。

必须学会以怎样阅读和解释相关技术表格，知道事故的预防措施。

在所有的活动中，重要的是思维能力。

表4：

学习领域6中的学习内容

材料高度与成本核算

与学习领域5类似，学习领域6也是几个学习领域的交集。

这也是本书在内容章节上如此处理的原因。

例如第2章和第2章的文档，第10章与第14章的工作流程的处理

工作流程分析

结果评估与文档处理

人体工程学、事故预防和保护

工作流程的表示

质量管理

学习领域7机电一体化子系统的实现

学习领域7与学习领域8密切相关，学习领域8的控制技术是基础，它为机电一体化系统在第8章的创建奠定了基础。

作为评估执行器与传感器运行和可操作能力，控制和控制工程主要是通过气动—电气动、液动—电液动和PLC控制中心的简单运行来解决其中存在的问题。

表5：

学习领域7中的学习内容

时间链、循环、框图

10控制技术、11控制工程

控制器与调节器的特性

传感器与传感器的效率

10.6传感器

传感器与传感器的信号动作

简单的运动序列与控制算法的编程

电路设计

控制与调节过程的图形表示

信号测量

驱动器的基本电路和操作

10控制技术、9电气系统

运行过程的顺序表示

学习领域8机电一体化系统的设计与生产（建立）

学习领域8的学习重点是在机电一体化系统的控制和规定范围内，描述机电一体化系统的内部结构和复杂机电一体化系统的信号特征。

你需要理解当运行过程中的运行条件发生变化时，这个变化给系统所带来的影响。

这些都要求你必须具备管理申请、测量和记录控制过程与调节过程的一些方法，而要具备这些方法，你就必须具有管理、控制技术和电气传动技术的一些基本知识。

在必在的情况下，你还必须对运动过程进行模拟与优化，使用不同的程序软件和工具。

作为机电一体化技术的从业人员，要能够理解机电一体化系统内部的结构和复杂机电一体化系统的控制与调节过程，能够对机电一体化系统进行组装、拆卸、检查，并在需要改变运行的情况对机电一体化系统进行合理的干预。

在进行这一切工作时，还必须懂得合理的保护与安全措施，并严格遵守。

表6：

学习领域8中的学习内容

驱动器的运行参数与特性

保护装置的运行、选择与设置

6机械系统、9电气系统、10控制技术

驱动器的控制与调节

9电气系统、10控制技术、11控制工程

定位、自由度

7机械制造系统、10控制技术、控制工程

指定位置上的测试与测量

变速箱与离合器

现有设施的改变

14机电一体化系统安装、调试与维护

运动与控制算法的编程

7机械制造系统、10控制技术

计算机仿真

1EDV

数据采集接口

10控制技术、11控制工程、14机电一体化系统安装、调试与维护

学习领域9复杂机电一体化系统（中）信息流（信号）的调查（测试）

在学习领域9中，确定和描述机电一体化系统中的信息结构时，需要用到以前学到的所有知识和技能，通过了解复杂机电一体化系统中机械、电气、气动、液动部件的连接，可以区分信号，理解信号的生成与传输模式，并采用合理的方法对信号进行测试，并在可能的情况下，限制和消除错误信号。

而完成这些任务的前提条件是合理的测量和诊断程序，以及当前总线系统及对总线系统层次的概述能力。

作为一个总线系统的例子，网络组件的配置和实施如图所示：

表7：

学习领域9中的学习内容

系统中的信号波形

10控制技术、13机电一体化系统

信号结构

10控制技术、10.6传感器

总线系统

10控制技术、12总线系统

测试与测量技术

8电气工程基础、9电气系统、10控制技术、11控制工程、13机电一体化系统、14机电一体化系统安装、调试与维护

系统组件之间的接口调查（配置）

联网的各个组件

1EDV、12总线系统

网络系统的层次结构

12总线系统

测量结果的数据文档

2技术交流、10控制技术、14机电一体化系统安装、调试与维护

学习领域10装配与拆卸计划

学习领域10是掌握计划在装配或拆卸过程中所涉及任务的技能，它包括制定装配或拆卸计划、解释和评估装配图，以及其它装配操作中有关装配文件的阅读能力。

完成这些任务的前提条件是机电一体系统内部结构的所有测量程序、知道选择合理的装配工具、能够注意到安全性、能够充分合理的使用运输设备或起重设备、能够创建装配记录。

这个领域学习的特殊性在于，这个行业的复杂性与多样性是显而易见的，这不只是针对小型的机电一化化设备的装配任务，同时对于大型机床和生产线是一样的。

表8：

学习领域10中的学习内容

装配文档的建立

学习领域的内容基本上是本章所有的内容

本章小结

3测试

7机械系统决策

装配工作文件

在规定的装配条例下工作

机电一体化系统的电源与外部设施

运输、吊装和装配辅助工具

保安措施和其它的注意事项

形状与位置公差

调整

装配过程中的处置与回收

学习领域11调试、故障诊断和维修

本学习领域的学习目的是学习通过使用机电一体化技术文档，将系统分解成各个系统功能模块并调查这些功能模块之间的相互作用关系和相互影响，来对机电一体化系统内在关系进行分析。

从而使机电一体化工作人员在操作机电一体化系统时，能避免失误及错误定位，描述错误的产生原因并最终消除这些错误。

这需要用到许多不同的方法，测试诊断系统的可能性，传感器与执行器的调整和系统参数设置，调整结果输入所提供的技术文档，系统而有条理的排除系统故障是这一学习领域的主要学习内容。

表9：

学习领域11中的学习内容

第14章机电一体化系统的安装、调试与维护。

在个别情况下，可参考以下章节

框图、执行器动作次序和机电一体化系统功能

6机电一体化系统、10控制技术、11控制工程、12总线系统

传感器和执行机构的调查与调整

系统参数

10控制技术、11控制工程、12总线系统

总线配置

软件安装

1EDV、10控制技术

电动、气动和液动故障的排除程序

14机电一体化系统的安装、调试与维护、2技术交流

质量保证程序

4质量管理

错误修复

审议客户需求

机电一体化系统对生态、经济和社会条件的影响

学习领域12预防性维护

机电一体化系统的可靠性是这一学习领域研究的当务之急。

从各个系统元件的功能关系得到实现操作的安全结论并采取适当行动。

为维护和操作说明手册中定义和描述了典型的维护任务，机电一体化系统内部各部分都有自己相应的维护时间表。

表10：

学习领域12中的学习内容

与这一学习领域的学习内容相适应的章节是第14章机电一体化系统的安装、调试与维护。

此外，其它学习内容可在下面所列的章节中给予考虑。

污染、疲劳、燃料消耗、磨损及其影响

6机电一体化系统

维护计划的建立与调整

检查

要求改变后系统组件的调整

诊断程序和系统维护

归档

熟悉技术文档的改变

学习领域13机电一体化系统的移交（客户）

机电一体化从业人员必须能够描述和解释机电一体化系统。

在以适当的方式，向企业相关部门提供技术资料时，能创建用户手册或帮助文件。

这就要求他们能够明白图形和文本并加以准备。

他们必须考虑到自己的企业、客户或供应商的整体背景。

本学习领域的重点是沟通能力。

这种的能的发展也有其基本的技巧，但也须要扩展到其它的学习领域。

表11：

学习领域13中的学习内容

内部通讯系统的使用

1EDV

合作

通讯

模板与演示

客户与供应商关系

手册、操作指导书