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1、自动化生产线安装与调试课程单元教学设计一、教案头单元标题：控制程序设计与调试授课对象：电气 3131-3133学时：24 上课地点：5418 教学目标能力（技能）目标知识目标1、学会使用三菱编程软件的程序编制与下载；2、能根据基本的装配流程，完成生产线上料单元、加工单元、装配单元、输送单元、分拣单元控制程序设计；1、PLC编程方法；2、软组件使用；3、高级指令使用；4、功能指令使用；5、算法设计；6、高速处理指令。7、脉冲输出指令编程。职业素养1、分工协作2、工具的摆放3、保证通讯连接线的良好能力训练任务及案例YL335A自动化生产线供料、加工、装配、分拣与运输单元的单站程序实现；教学组织在理
2、实一体化教室上课，真正做到理论与实践教学相结合教学材料教材：1、自动化生产线安装与调试自编讲义作者：陈子珍2、三菱 PLC硬件与编程指南三菱培训教材作业1 学习情境4：控制程序设计时间第 1 周地点 5418 教室步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配组织教学点名考勤讲述5 分钟情 境 描述我们已经完完成系统的硬件连接和I/O点测试，接下来我们应该开始调试程序，实现单一站点的控制功能讲述课件5 分钟任 务 分解YL-335A 自动化生产线单站程序实现1）任务 1-供料单元程序实现2）任务 2-加工单元程序实现3）任务 3-装配单元程序实现4）任务 4-分拣单元程序实现5）任务 5-传送单
3、元程序实现讲述课件、板书5 分钟任 务1布置活动任务1 供料单元程序实现1）按照供料单元流程图设计文件，分别用梯形图和SFC 来完成本站的动作控制2）用梯形图来实现红、黄、绿三色警示灯-状态显示和报警显示的控制程序实现讲述课件、图片10 分钟知 识 点引入-1 1.复习定时器“闪烁程序”的编制方法2.SFC 单流程编制方法3.ALT 指令4.特殊辅助继电器的使用编程演示20 分钟任 务1实施1）在供料单元中，主令信号输入点被限制为 1 个，如果需要有启动和停止2 种主令信号，只能由软件编程实现。考虑尝试用ALT功能指令实现上述功能！2）推出工件的过程是一个步进顺序控制过程。系统启动后，就开始步
4、进的工作过程。一个推料周期结束后，返回S20步如果有系统停止的信号或“工件没有”的信号，程序将返回初始步S0。3）红、黄、绿三色警示灯具体要求是：a.上电后，绿色灯常亮，红灯和黄灯常灭；b 启动后绿色灯和黄灯常亮，红灯常灭；无料情况出现或按下停止按钮，系统停止，黄灯熄灭c在运行中发生工件不足够报警时，警示灯中红色灯以亮1 秒，灭1 秒频率闪烁，绿色和黄色灯常亮；d在运行中发生工件没有报警，警示灯中红色灯以亮0.5 秒，灭 0.5 秒的方式闪烁，黄色灯熄灭，绿色灯常亮。指导实操90 分钟问题思考当料仓没有工件时，系统应该自动停止等待加料后再人工启动，实际供料过程中随着推料气缸将工件推出也会出现短
5、暂的“无料”，这时红灯会误动作，系统也会自动停止，如何屏蔽这种现象？实物演示5 分钟改进修改 SFC 程序，屏蔽红灯误动作改进程序15 分钟任 务2布置活动任务2 加工单元程序实现讲述课件、图片5 分钟任 务2实施按照加工单元流程图设计文件，分别用梯形图和SFC 来完成本站的动作控制指导实操30 分钟问题思考从流程图可以看到，当一个加工周期结束（第 S24 步），只有加工好的工件被取走后，程序才能返回S0 步，这就避免了重复加工的可能。实物演示5 分钟改进修改 SFC 程序，避免重复加工改进程序10 分钟任 务3布置活动任务3 装配单元程序实现装配单元的工作过程可以看作是三个并行序列的步进顺序
6、控制过程：1）即从小工件料仓下料到回转台的控制序列；2）回转台上小工件位置转移控制序列；3）装配机械手执行装配的控制过程。讲述课件、图片5 分钟知 识 点引入-2 1、SFC 程序多流程的编制方法2、选择性分支的使用3、旋转物料台与供料机构的逻辑关系分析编程演示25 分钟任 务3实施按照装配单元流程图设计文件，用SFC编程方式来完成本站的动作控制指导实操90 分钟问题思考程序设计缺陷分析：1、旋转物料台不能确保两个料槽都有料2、供料与料台旋转会同时进行，导致卡料实物演示15 分钟改进修改 SFC 程序，修正上述缺陷改进程序40 分钟任 务4布置活动任务4 分拣单元程序实现装配单元的工作过程可以
7、看作是三个并行序列的步进顺序控制过程：1）即从小工件料仓下料到回转台的控制序列；2）回转台上小工件位置转移控制序列；3）装配机械手执行装配的控制过程。讲述课件、图片5 分钟知 识 点引入-3 1、先捡工件的颜色分析2、光纤传感器灵敏度调整3、双电控电磁阀的控制方式4、变频器的手动启动编程演示25 分钟任 务4实施按照分拣单元流程图设计文件，分别用梯形图和SFC 编程方式来完成本站的动作控制指导实操40 分钟问题思考推出气缸动作速度的调整，过快容易将工件打飞，过慢导致不能准确入槽实物演示10 分钟改进调整气缸泄气阀开度调节5 分钟任 务5布置活动任务5 传送单元程序实现该单元所需完成的工作任务归
8、纳为如下两方面：1、抓取机械手装置控制2、步进电机定位控制讲述课件、图片5 分钟知 识 点引入-4 1、40MT PLC 的基本特点；2、高速脉冲输出点；3、功能指令使用-FX1N 的脉冲输出指令FNC57（PLSY）4、M8029 的使用5、步进控制器的细分设置6、步进的脉冲当量计算7、PLSY 指令配合原点位置开关实现回原点的方法编程演示40 分钟任 务5实施按照分拣单元流程图设计文件，用梯形SFC 编程方式来完成本站的动作控制1、用脉冲当量来换算站点间距离的脉冲数2、使用 DPLSY 和M8029指令完成位置控制3、机械手的动作控制4、通过延时控制方式完成以上2）3）的连续动作5、回原点
9、的实现指导实操90 分钟问题思考1、步进电机不能启动的问题分析：1）监控程序，脉冲发送是否正常2）检查线路连接3）检查步进驱动器参数设置2、位置控制的精度调整实物分析30 分钟改进1、脉冲数调整2、程序调整3、步进控制线路调整协同排故排故20 分钟调 试 效果评价按照评价表对各小组程序调试结果进行评判教师评价回答问题30 分钟课 内 考核每组随机挑选2 名同学，来完成预定任务的调试：1、挑选5 个站点中的一个作为本模块课内考核内容2、考核的机器号也随机挑选，避免程序复制3、此部分成绩结合上一部分成绩为小组本模块调试的最终成绩4、个人成绩按照组长给组员评定的对小组的参与度、贡献度按比例给分小组汇报教师评价组 长 或 组员汇报40 分钟总结本模块课程总结与下个模块展望引导学生总结，教师点评归纳5 分钟后记课程评价序号评价项目教师组长总评1 通讯连接（5）2 每个站点的运行效果（10）3 程序调试的质量：1、是否按照预定要求实现机构的正常动作2、指示灯是否按照预定要求工作3、机构运动是否顺畅4、传送单元运行精度（70）5 场地的整洁与工具的整理（5）6 组员工作量对小组的贡献度（10）