現(xiàn)今，由于工業(yè)自動(dòng)化以及FMS的發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，已經(jīng)逐步發(fā)展為包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)。但是，有調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高職院校所使用的液壓與氣動(dòng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)性能較為單一，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備也多以傳統(tǒng)的繼電接觸式控制方式實(shí)現(xiàn)機(jī)電液氣的一體化的控制，這很顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的需要，也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)新的技術(shù)。與此同時(shí)，也是為了適應(yīng)我校建設(shè)專業(yè)—機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的需要，圍繞高職人才能力培養(yǎng)目標(biāo)，改革創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，整合實(shí)踐教學(xué)資源，提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)技術(shù)裝備水平，加大實(shí)踐教學(xué)比重。
因此，基于將液壓與氣動(dòng)技術(shù)同先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)集于性一體，其實(shí)用性和綜合性會(huì)大大提高。通過我院專業(yè)教師經(jīng)過專項(xiàng)研究并開發(fā)出十臺(tái)功能全面的工業(yè)型的液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生參與設(shè)計(jì)、加工制造與安裝調(diào)試，從而充分挖掘了學(xué)生的潛力，也鍛煉了教師的生產(chǎn)實(shí)踐能力。該實(shí)訓(xùn)臺(tái)滿足了教學(xué)過程的教、學(xué)、做一體化要求，能夠進(jìn)行更接近生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)踐活動(dòng)，不僅能夠有效提升高校的教學(xué)質(zhì)量，還有利于高校人才技能的提升和完善。
1、實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)
1.1 結(jié)構(gòu)和功能
本液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)由鐵制主體與鋁合金面板等構(gòu)成，工作臺(tái)尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1500mm×1050mm×1450mm（其重量約300kg）。實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用正反兩面臺(tái)設(shè)計(jì)，電氣控制系統(tǒng)為右置式，符合操作者生理規(guī)律。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的正面（如圖1 所示）進(jìn)行氣動(dòng)綜合實(shí)訓(xùn)操作，反面（如圖2 所示）可以進(jìn)行液壓綜合實(shí)訓(xùn)操作。正反面實(shí)現(xiàn)了各自獨(dú)立的控制，并且每面都分別配有PLC 和繼電器兩種控制，互不干擾，并采用24V電壓安全供電。實(shí)訓(xùn)臺(tái)外形美觀，結(jié)實(shí)耐用，元件布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)采用先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，維護(hù)簡(jiǎn)單并且要求所有的元器件都必須采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)件，如此能夠簡(jiǎn)化實(shí)訓(xùn)操作，使實(shí)訓(xùn)操作更具可行性。液壓泵站采用一臺(tái)定量葉片泵；氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)的氣源采用無油靜音空氣壓縮機(jī)。
此外，該實(shí)訓(xùn)裝置，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)型實(shí)訓(xùn)的轉(zhuǎn)化。學(xué)生能夠在鋁合金面板上自行變更設(shè)計(jì)、搭接多種形式的實(shí)訓(xùn)回路，如此將大大激發(fā)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的積極性和主動(dòng)性，實(shí)訓(xùn)效果事半功倍。
1.2 控制系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)臺(tái)控制系統(tǒng)主要由強(qiáng)電控制系統(tǒng)和弱電控制系統(tǒng)組成。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的鋁合金面板內(nèi)部為強(qiáng)電控制部分；在鋁合金面板的右上部是弱電控制部分，主要為可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)。這里選用日本三菱FX2N-48MR系列PLC，它是高性能整體式結(jié)構(gòu)的PLC，其輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)各有二十四個(gè)，能夠與PC微機(jī)通信實(shí)現(xiàn)微機(jī)智能控制，既具有電氣PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也具有氣液技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以使學(xué)生獲得機(jī)-電-液（氣）控制的直觀感覺。

圖3 PLC外部接線圖

圖4 PLC控制梯形圖
2、項(xiàng)目化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)特色專業(yè)的課程體系進(jìn)行重構(gòu)，整合并提煉出《液壓與氣動(dòng)應(yīng)用技術(shù)》等課程的典型工作任務(wù)。將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合起來，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)，探索以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教、學(xué)、做一體化的教學(xué)方法。以典型工作任務(wù)為載體，教學(xué)內(nèi)容*以項(xiàng)目化模式開展，循序漸進(jìn)，通俗易懂。具體課堂教學(xué)模式見表1。

表1 課程教學(xué)設(shè)計(jì)
3、實(shí)訓(xùn)臺(tái)應(yīng)用實(shí)例
下面簡(jiǎn)述該實(shí)訓(xùn)臺(tái)進(jìn)行模擬組合機(jī)床液壓系統(tǒng)進(jìn)給缸和定位缸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。畫出PLC的輸入和輸出分配圖，如圖3 所示。
利用三菱PLC編程軟件GPPW8.3C（中文版）繪制該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目控制回路的PLC控制程序的梯形圖（見圖4），自動(dòng)生成匯編代碼，利用串口RS-232 與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，將所編輯控制程序下載到PLC 當(dāng)中，如此能夠滿足組合機(jī)床液壓系統(tǒng)雙缸動(dòng)作自動(dòng)控制的要求，取得理想的效果。
該液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用了開放型綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)了高職院校教學(xué)上對(duì)機(jī)、電、氣、液的有機(jī)結(jié)合，而且為學(xué)生提供了一個(gè)與生產(chǎn)實(shí)踐相貼近的操作環(huán)境，整個(gè)過程大大提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。此外，該實(shí)訓(xùn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了液壓與氣動(dòng)裝置在同一個(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)上共用，工業(yè)級(jí)配件互換性好、檢修方便、維護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)、大大節(jié)約了成本。