典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目二 教案

1、典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目二 教案典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目二 教案 典型机电设备安装与调试（西门子 S7-200 SMART）项目二 教案项目二 机械手搬运机构的安装与调试（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.能识读气动机械手的机械安装图、气动系统图与电气控制图，懂得气动机械手机械拆装的基本步骤。2.知道该系统气动控制的过程，并了解气动、电气控制回路的检测方

2、法，知道状态转移图转换方法。3.熟悉整个机械手的动作过程，能够准确的安装并调试，会对磁性传感器、电感式传感器和电磁换向阀线圈进行电路的连接。4.会写出机械手搬运机构的步进流程图，能够灵活运用GX-developer软件进行编程、仿真及程序传输会拆装气动机械手。5.能将机械手机构、气路、电路、程序总体连接，进行调试机械手搬运机构实现功能。三、重点和难点重点：1.设备机械装配，电路、气路的连接。设备控制程序的编写。难点：1.设备控制程序的编写。2.能将机械手机构、气路、电路、程序总体连接，进行调试机械手搬运机构实现功能。四、授课过程（一）引入新课1.视频展示YL-235A型光机电设备机械手搬运机构

3、的功能。学生观看视频，初步了解机械手搬运机构功能。2.展示搬运任务，学生观看机械手搬运视频后结合搬运任务填全工作流程图。图2-1 机械手搬运机构动作流程图（二）进行新课实施任务一：机械装配任务1识读机械手搬运机构设备布局图指导学生识读机械手搬运机构设备布局图。图2-2 机械手搬运结构的设备布局图任务2认识机械手图2-3 机械手的结构示意图 图2-4 机械手问题：（1）机械手搬运机构有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 学生观察设备、观看机械手搬运视频、查阅资料，概括总结。任务3机械装配机械装备前的准备工作到位。2.播放机械装配视频，学生观看视频，留意操作细节并填写机械装配流程图。图2-11 机

4、械装配流程图3.根据装配示意图2-5和机械手的结构示意图2-3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.识读电路图区分两线、三线传感器，两线、三线传感器的各颜色标识分别接到哪里？认识电磁阀阀组，确定各电磁换向阀的具体控制功能。图2-26 电磁阀阀组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。图2-23 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.识读气动回路图认识气路的组成分析气路的工作原理。表2-2 控制

5、元件、执行元件状态一览表电磁阀换向线圈得电情况执行元件状态机构任务YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8+气缸A正转手臂右旋+气缸A反转手臂左旋+气动手爪B夹紧手爪抓料+气动手爪B放松手爪放料+气缸C活塞杆伸出手爪下降+气缸C活塞杆缩回手爪上升+气缸D活塞杆伸出手臂伸出+气缸D活塞杆缩回手臂缩回任务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）封闭阀组上的未用电磁换向阀的气路通道。（5）清理杂物，工具入箱

6、。实施任务四：程序识读并输入任务1.识读梯形图确定机械手搬运机构的输入、输出设备并进行输入、输出点数的分配。表2-1 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SB1起动按钮X0YV1手臂右旋Y0SB2停止按钮X1YV2手臂左旋Y2SCK1气动手爪传感器X2YV3气动手爪夹紧Y4SQP1旋转左限位传感器X3YV4气动手爪松开Y5SQP2旋转右限位传感器X4YV5提升气缸下降Y6SCK2气动手臂伸出传感器X5YV6提升气缸上升Y7SCK3气动手臂缩回传感器X6YV7伸缩气缸伸出Y10SCK4手爪提升限位传感器X7YV8伸缩气缸缩回Y11SCK5手爪下降限位传感器X

7、10SQP3物料检测光电传感器X11教师指导学生识读状态转移图，弄清机械手搬运机构系统控制程序。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：设备调试任务1.做好设备调试前的各项准备工作（1）清扫设备上的杂物，保证无设备之外的金属物。（2）检查机械部分动作完全正常。（3）检查电气连接的正确性，严禁短路现象，加强传感器接线的检查，避免因接线错误而烧毁传感器。（4）检查气动回路连接的正确性、可靠性，绝不允许调试过程中有气管脱出现象。(5)如图2-31，细化设备调试流程

8、，理清设备调试步骤，保证设备的安全性。图2-31 设备调试流程图任务2.模拟调试1.PLC静态调试根据表2-6静态调试记载表逐一调试，出现问题及时排查。表2-6 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钮子开关， PLC上电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Y2指示LED点亮手臂左旋5 动作X3钮子开关Y2指示LED熄灭左旋到位6动作X11钮子开关，按下起动按钮SB1Y10指示LED点亮有

9、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点亮手爪夹紧抓物9动作X2钮子开关Y7指示LED点亮1s后手爪上升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 Y0指示LED点亮手臂右旋12动作X4钮子开关，复位X3钮子开关Y0指示LED熄灭右旋到位132s后 Y10指示LED点亮手臂伸出14动作X5钮子开关，复位X6钮子开关Y10指示LED熄

10、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Y2指示LED点亮手臂左旋20动作X3钮子开关，复位X4钮子开关Y2指示LED熄灭左旋到位21一次物料搬运结束，等待加料22 重新加料，按下停止按钮SB2，机构完成当前工作循环后停止工作2.气动回路手动调试传感器调试。联机调

11、试若调试中有与之不符的情况，学生首先应根据现场情况，判断是否需要切断电源，在分析、判断故障形成的原因（机械、电气或程序问题）的基础上，进行检修调试，直至设备完全实现功能。实施任务六：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2-8 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

12、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手爪夹紧放松正常3手爪上升下降正常4手臂伸出缩回正常5手臂左右旋转正常6机械手搬运机构动作准确、完整601设备未按要求起动或停止，每处扣10分2手爪未按要求夹紧、放松，每处扣5分 3手爪未按要求升降，扣10分4手臂未按要求伸缩，扣10分5手臂未按要求旋转，扣10分6物料不能准确搬运，扣10分设备附件资料齐全，归类有序51设备组装图缺少，扣2分2电路图、梯形图、气路图缺少，扣2分3技术说明书、工具明细表、元件明细表缺少，扣2分安全生产1自觉遵守安全文明生产规程2保持现场干净整洁，工具