本研究之課程發展-「機構之實現-系統」部分規劃介紹

機電整合四大層面，感測器、控制、驅動器介紹完後，便進入最後 於屬於實際應用階段的部分「機構之實現-系統」，此部分便是要將機 電整合體作一完整結果的呈現。因此，此部分屬於機電整合課程之進階 階段，透過此部分的學習內容，期以能達到培養學生實際應用與將理論 融會貫通實現的運用。

「系統」是機電整合機構的完整控制結果之實現，在製造業生產線 或工業自動化中行之久遠，且由於控制技術的日趨精進與成熟，其已攸 關產業的競爭優勢與國家長遠的經濟發展。

「系統」是機電整合課程的融合體，在以往傳統的機電整合課程中，

大都只針對機電整合教科書內容與理論作介紹，鮮少配合機構與系統的 實現與操作。但由於機構與系統的實現具備檢視對機電整合課程學習的 成效，因此，將其整理納入機電整合課程的教學內容之一部分，期以達 到機電整合課程之應用與學習。

依專家建議與機電整合教育相關文獻，研擬出機電整合「機構之實 現-系統」之教學目標，所擬訂符合課程學習之教學目標為：

1. 能認識機電整合控制系統的概念及機構組成要件。

2. 能具備使用可程式控制器對機構與系統的控制能力。

3. 培養機電整合之實務工作能力，期以達到與產業接軌。

4. 增加學生對機電整合技術應用的能力，並養成安全工作習慣。

機電整合控制是由控制器為中心，並結合感測器、驅動器及機構元 件等達到自動化控制的目的，欲探討完整的機電整合應用控制內容，則 應選用適合並常見的機構與系統作為機電整合實現的示範教材，配合授 課內容的理論來做說明，方可針對其特性加以作內容分析與設計。本研

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究擬訂機電整合之機電系統單元內容如下：

1. 氣壓臂控制系統 (1) 機構系統介紹 (2) 步進階梯控制 (3) 磁性進階感測器 (4) 氣壓閥(缸)驅動 (5) 氣壓臂控制實作 2. 輸送帶控制系統

(1) 機構系統介紹 (2) 輸送帶平移控制 (3) 輸送帶往復式控制 (4) 輸送帶搬運流程控制 (5) 輸送帶控制實作 3. 直流電動機定速控制系統

(1) 機構系統介紹 (2) P 控制法則與實作 (3) I 控制法則與實作 (4) PID 控制法則與實作

4. 步進電動機定位控制(分度盤控制)系統 (1) 機構系統介紹

(2) 脈波控制法則 (3) 步進電動機控制實作 5. 交流電動機定速控制系統

(1) 機構系統介紹

(2) 定速控制原理與實作

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(3) PI 控制原理與實作 6. 直流電動機定位控制系統

(1) 機構系統介紹 (2) 定位控制法則 (3) 定位控制實作 7. 三軸(CNC)模擬控制系統 (1) 機構系統介紹 (2) 三軸控制 (3) 脈波運動控制

(4) 三軸 CNC 銑床控制實作 8. 三層電梯控制系統

(1) 機構系統介紹 (2) 電梯調度原理 (3) 步進點規劃 (4) 調度流程編制 (5) 電梯控制實作 9. 五層電梯控制系統

(1) 機構系統介紹 (2) 電梯調度原理 (3) 步進點規劃 (4) 調度流程編制 (5) 電梯控制實作

傳統的機電整合與自動化相關課程，在不同學校或不同的工程科系 中都有講授，且在現代化生產線或控制相關的企業中應用廣泛。而越來 越多的電機工程或機械工程等相關科系的學生畢業後在便大量的投入

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控制系統或製造領域等機電整合應用的企業中來尋找就業機會。

而本課程發展的核心目標便是為了希望幫助學生與業界接軌，為了 希望能幫助學生在未來就業能順利的將所學發揮與學以致用，課程的過 程中最好是讓學生實際接觸到整個控制過程。於是在機構的實現與系統 的介紹與實作部分便格外重要。其授課「機構之實現-系統」之各項目 主題整理結果如表4-4。

表4-4 「機構之實現-系統」部分課程綱要

「機構之實現-系統」部分

機構之實現-系統

‧氣壓臂控制系統

‧輸送帶控制系統

‧直流電動機定速控制系統

‧步進電動機定位控制系統 (分度盤控制)

‧交流電動機定速控制系統

‧直流電動機定位控制系統

‧三軸(CNC)模擬控制系統

‧三層電梯控制系統

‧五層電梯控制系統

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