典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目五 教案

1、典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目五 教案典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目五 教案 典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目五 教案项目五 YL-235A型光机电设备的安装与调试（教案）一、安全要求1遵守实训室规章制度，未经许可,不得擅自移动、拆卸仪器与设备，严禁擅自搬动教具、设备的电器开关等。2注意人身安全，设备及设备组装工具完好。3严格按照书本的要求规范操作。二、学习目标1能根据设备装配示意图组装YL-235A型光机电设备。2能按照设备电路图连接YL-235A型光机电设备的电气回路。3能按照设备气路图连接YL-

2、235A型光机电设备的气动回路。4能根据要求创建触摸屏人机界面。5能输入设备控制程序，正确设置变频器参数，调试YL-235A型光机电设备实现功能。三、重点和难点重点：1.设备机械装配，电路、气路的连接。2.设备控制程序的编写。3.变频器的参数的设置，触摸屏人机界面的创建。难点：1.设备控制程序的编写，触摸屏人机界面的创建。2.能将YL-235A型光机电设备的气路、电路、变频器、触摸屏、程序总体连接，进行调试实现整机功能。四、授课过程（一）引入新课1.教师操作人机界面展示YL-235A型光机电设备送料、物料搬运、传送与分拣机构的功能。学生观看操作，初步了解触摸屏操作、YL-235A型光机电设备送

3、料、物料搬运、传送与分拣机构功能。展示任务，学生观看送料、物料搬运、传送与分拣操作后结合任务填全工作流程图。 图5-2 YL-235A型光机电设备动作流程图（二）进行新课实施任务一：机械装配任务1识读YL-235A型光机电设备布局图指导学生识读YL-235A型光机电设备布局图。图5-3 YL-235A型光机电设备布局图任务2认识YL-235A型光机电设备学生观察设备，识读各个元器件，说出元器件名称及功能，进一步明确送料、物料搬运、传送与分拣的功能。图5-5 YL-235A型光机电设备装配示意图 图5-4 YL-235A型光机电设备任务3机械装配1.机械装备前的准备工作到位。2.播放机械装配视频

4、，学生观看视频，留意操作细节并填写机械装配流程图。 图5-42 机械装配流程图3.根据装配示意图5-5和光机电设备布局图5-3进行机械装配。4.完成安装并手动调试、学生互评。实施任务二：电气连接任务1.识读电路图说出两线、三线传感器的各颜色标识分别接到哪里？说出电磁换向阀的具体控制功能，电磁换向阀线圈的接线注意点。根据电路图指导学生如何接线。任务2.电路连接电路连接前的准备工作到位。播放电路连接视频，填写电路连接流程图。5-46 电路连接流程图学生连接电路，教师巡回指导。电路检查。清理设备台面，工具入箱。实施任务三：气动回路连接任务1.识读气动回路图说出气路的组成说出气路的工作原理。表5-2

5、控制元件、执行元件状态一览表电磁换向阀的线圈得电情况执行元件状态机构任务YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YV11+旋转气缸A正转手臂右旋+旋转气缸A反转手臂左旋+气动手爪B夹紧抓料+气动手爪B放松放料+气缸C伸出手爪下降+气缸C缩回手爪上升+气缸D伸出手臂伸出+气缸D缩回手臂缩回+推料气缸E伸出分拣金属物料推料气缸E缩回等待分拣+推料气缸F伸出分拣白色塑料物料推料气缸F缩回等待分拣+推料气缸G伸出分拣黑色塑料物料推料气缸G缩回等待分拣任务2.气动回路的连接教师示范，学生注意操作细节并做好记录。1.气路连接前的准备按照要求检查空气压缩机状态、准备图样及工具，并安排气

6、动回路连接步骤。 2.气路连接步骤（1）连接气源。 （2）连接执行元件。（3）整理、固定气管。（4）清理杂物，工具入箱。实施任务四：程序识读并输入任务1.识读梯形图确定该项目的输入、输出设备并进行输入、输出点数的分配。表5-1 输入/输出设备及I/O点分配表输入输出元件代号功能输入点元件代号功能输出点触摸起动X0YV1手臂右旋Y0触摸停止X1YV2手臂左旋Y2SCK1气动手爪传感器X2M转盘电动机Y3SQP1旋转左限位传感器X3YV3手爪抓紧Y4SQP2旋转右限位传感器X4YV4手爪松开Y5SCK2气动手臂伸出传感器X5YV5提升气缸下降Y6SCK3气动手臂缩回传感器X6YV6提升气缸上升Y7

7、SCK4 手爪提升限位传感器X7YV7伸缩气缸伸出Y10SCK5手爪下降限位传感器X10YV8伸缩气缸缩回Y11SQP3物料检测光电传感器X11YV9驱动推料一气缸伸出Y12SCK6推料一气缸伸出限位传感器X12YV10驱动推料二气缸伸出Y13SCK7推料一气缸缩回限位传感器X13YV11驱动推料三气缸伸出Y14SCK8推料二气缸伸出限位传感器X14HA警示报警声Y15SCK9推料二气缸缩回限位传感器X15STF（RL）变频器低速及正转Y20SCK10推料三气缸伸出限位传感器X16IN1警示灯绿灯Y21SCK11推料三气缸缩回限位传感器X17IN2警示灯红灯Y22SQP4起动推料一传感器X20

8、SQP5起动推料二传感器X21SQP6起动推料三传感器X22SQP7落料口检测光电传感器X23教师指导学生识读状态转移图，弄清该项目系统控制程序。图5-40 YL-235A型光机电设备状态转移图任务2.程序输入启动三菱PLC编程软件，输入梯形图。(1)启动三菱PLC编程软件。(2)创建新文件，选择PLC类型。(3)输入程序。(4)转换梯形图。(5)保存文件。实施任务五：触摸屏工程创建任务1.认识触摸屏触摸屏的功能。昆仑通态TPC7062KS型触摸屏的通讯接口。MGCS工程的创建步骤。教师以仅含一只开关元件的MGCS工程操作演示建立工程、组态设备窗口、组态用户窗口、工程下载、离线模拟等操作，并将

9、操作视频发给学生，学生边学边练。任务2.创建该项目的MGCS工程学生根据给定的操作步骤，参考触摸屏技术文件，创建该项目的MGCS工程。建立工程组态设备窗口组态用户窗口工程下载离线模拟实施任务六：变频器参数设置教师给出该项目的变频器设定参数表，学生对照表格，设置变频器参数。表5-6 变频器参数设定表序号参数号名称设定值备注1Pr.1上限频率50Hz2Pr.2下限频率0Hz3Pr. 63速设定（低速）25Hz低速设定4P r. 7加速时间2s5Pr. 8减速时间2s6Pr. 79操作模式2外部操作模式实施任务七：设备调试任务1.做好设备调试前的各项准备工作按照要求清理设备、检测机械装配、电路连接、

10、气路连接等情况，确认其安全性、正确性。调试流程按照如图5-52进行调试。图5-52 设备调试流程图任务2.模拟调试1.PLC静态调试根据表5-7、表5-8和表5-9用PLC模块上的钮子开关模拟PLC输入信号，观察PLC的输出指示LED，出现问题及时排查。表5-7 送料机构静态调试情况记载表步骤操作任务观察任务备注正确结果观察结果1动作X0Y25指示LED点亮警示绿灯闪烁Y3指示LED点亮电动机旋转，上料2X11在10s后仍不动作Y25指示LED熄灭10s后无料，转盘电动机停止，红灯闪烁，报警Y3指示LED熄灭Y26指示LED点亮Y15指示LED点亮3动作X11钮子开关Y25指示LED点亮出料口

11、有料，等待取料4复位X11钮子开关Y25指示LED点亮电动机旋转，上料Y3指示LED点亮5动作X11钮子开关Y25指示LED点亮出料口有料，等待取料Y3指示LED熄灭6动作X1Y25指示LED熄灭系统停止表5-8 搬运机构静态调试情况记载表步骤操作任务观察任务备注正确结果观察结果1动作X2、X0钮子开关Y5指示LED点亮手爪放松2复位X2钮子开关Y5指示LED熄灭放松到位Y7指示LED点亮手爪上升3动作X7钮子开关Y7指示LED熄灭上升到位Y11指示LED点亮手臂缩回4动作X6钮子开关Y11指示LED熄灭缩回到位Y0指示LED点亮手臂右旋5 动作X4钮子开关Y0指示LED熄灭右旋到位6动作X1

12、1钮子开关Y10指示LED点亮有料，手臂伸出7动作X5钮子开关，复位X6钮子开关Y10指示LED熄灭伸出到位 Y6指示LED点亮手爪下降8动作X10钮子开关，复位X7钮子开关Y6指示LED熄灭下降到位 Y4指示LED点亮手爪夹紧9动作X2钮子开关，0.5s后Y7指示LED点亮手爪上升10动作X7钮子开关，复位X10钮子开关Y7指示LED熄灭上升到位 Y11指示LED点亮手臂缩回11动作X6钮子开关，复位X5钮子开关Y11指示LED熄灭缩回到位 Y2指示LED点亮手臂左旋12动作X4钮子开关，复位X3钮子开关Y2指示LED熄灭左旋到位130.5s后 Y10指示LED点亮手臂伸出14动作X5钮子开

13、关，复位X6钮子开关Y10指示LED熄灭伸出到位 Y6指示LED点亮手爪下降15动作X10钮子开关，复位X7钮子开关Y6指示LED熄灭下降到位160.5s后Y5指示LED点亮手爪放松17复位X2钮子开关Y5指示LED熄灭放松到位Y7指示LED点亮手爪上升18动作X7钮子开关，复位X10钮子开关Y7指示LED熄灭上升到位Y11指示LED点亮手臂缩回19动作X6钮子开关，复位X5钮子开关Y11指示LED熄灭缩回到位Y0指示LED点亮手臂右旋20动作X4钮子开关，复位X3钮子开关Y0指示LED熄灭右旋到位21一次物料搬运结束，等待加料22 重新加料，动作X1钮子开关，机构完成当前工作循环后停止工作表

14、5-9 传送、加工及分拣机构静态调试情况记载表步骤操作任务观察任务备注正确结果观察结果1动作X23钮子开关后复位Y20指示LED点亮有物料，传送带运转2动作X20钮子开关后复位Y12指示LED点亮检测到金属物料，气缸一伸出，分拣至金属料槽3动作X12钮子开关Y12指示LED熄灭伸出到位后，气缸一缩回4复位X12钮子开关，动作X13钮子开关Y20指示LED熄灭缩回到位后，传送带停止5动作X23钮子开关后复位Y20指示LED点亮有物料，传送带运转6动作X21钮子开关后复位Y13指示LED点亮检测到白色塑料物料，气缸二伸出，分拣至料槽二7动作X14钮子开关Y13指示LED熄灭伸出到位后，气缸二缩回8

15、复位X14钮子开关，动作X15钮子开关Y20指示LED熄灭缩回到位后，传送带停止9动作X23钮子开关后复位Y20指示LED点亮有物料，传送带运转10动作X22钮子开关后复位Y14指示LED点亮检测到黑色塑料物料，气缸三伸出，分拣至料槽三11动作X16钮子开关Y14指示LED熄灭伸出到位后，气缸三缩回12复位X16钮子开关，动作X17钮子开关Y20指示LED熄灭缩回到位后，传送带停止13重新加料，动作X1钮子开关传送带不能停止，必须完成当前工作循环后才能停止2.气动回路手动调试传感器调试。变频器调试。触摸屏调试。联机调试。学生调试过程中对照联机调试结果一览表，若调试中有与之不符的情况，首先应根据

16、现场情况，判断是否需要切断电源，在分析、判断故障形成的原因，重新调试，直至设备完全实现功能。表5-10 联机调试结果一览表步骤操作过程设备实现的功能备注1触摸起动按钮机械手复位送料机构送料送料210s后无物料报警3出料口有物料机械手搬运物料搬运物料4机械手释放物料（金属）传送带运转传送、分拣金属物料5物料传送至A点位置气缸一伸出，物料被分拣至料槽一内6气缸一伸出到位后气缸一缩回，传送带停转7机械手释放物料（白色塑料）传送带运转传送、分拣白色塑料物料8物料传送至B点位置气缸二伸出，物料被分拣至料槽二内9气缸二伸出到位后气缸二缩回，传送带停转10机械手释放物料（黑色塑料）传送带运转传送、分拣黑色塑

17、料物料11物料传送至C点位置气缸三伸出，物料被分拣至料槽三内12气缸三伸出到位后气缸三缩回，传送带停转13重新加料，触摸停止按钮，机构完成当前工作循环后停止工作试运行。实施任务八：现场清理及设备验收任务1.现场清理1.清点工量具。对照工量具清单清点工具，并按要求装入工具箱。2.资料整理。整理归类技术说明书、电气元件明细表、施工计划表、设备电路图、梯形图、安装图等资料。3.清扫设备周围卫生，保持环境整洁。4.填写设备安装登记表，记录设备调试过程中出现的问题及解决的办法。任务2.设备验收对照设备质量验收表，学生小组互评。表5-11 设备质量验收表验收项目及要求配分配分标准扣分得分备注设备组装1设备

18、部件安装可靠，各部件位置衔接准确2电路安装正确，接线规范3气路连接正确，规范美观351部件安装位置错误，每处扣2分2部件衔接不到位、零件松动，每处扣2分3电路连接错误，每处扣2分4导线反圈、压皮、松动，每处扣2分5错、漏编号，每处扣1分6导线未入线槽、布线零乱，每处扣2分7气路连接错误，每处扣2分8气路漏气、掉管，每处扣2分9气管过长、过短、乱接，每处扣2分设备功能1设备起停正常2送料机构正常3机械手复位正常4机械手搬运物料正常5传送带运转正常6金属物料分拣正常7白色塑料物料分拣正常8黑色塑料物料分拣正常9变频器参数设置正确10触摸屏人机界面触摸正常601设备未按要求起动或停止，每处扣5分2送料机构未按要求送料，扣10分3机械手未按要求复位，扣5分4机械手未按要求搬运物料，一处扣5分5传送带未按要求运转，扣5分 6金属物料未按要求分拣，扣5分7白色塑料物料未按要求分拣，扣5分8黑色塑料物料未按要求分拣，扣5分9变频器参数未按要求设置，扣5分10人机界面未按要求创建，扣5分设备附件资料