智能生产线调试与维护-教案3：罐装站调试

《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：3授课时间授课班级上课地点教学单元名称装站调试课时数教学目标专业能力能够根据工艺要求编写设备的PLC程序及HMI触摸屏组态。能够熟练应用工控类产品：传感器、变频器、低压器件、按钮指示灯等。方法能力知识获取、归纳，操作能力社会能力合作能力、交往能力思政教育教育学生团结互助，乐于助人共同发展目标群体1、具备基本知识获取能力；2、具备机械、电气、气动、自控相关方面知识与实践能力。重点、难点PLC的编程与调试教学环境智能制造生产线实训室教学方法讲授、小组讨论时间安排教学过程设计0.5H5.5H30min30min8H1H1.情境引入：（谈话教学）（1）播放智能制造生产线运行视频（公司宣传用视频）（2）介绍订单2.信息收集（1）认识3#灌装站结构及工艺认识教学方法：（个人工作）请在此处写出各个标号的名称：①灌装站进水电磁阀②水箱③灌装系统④灌装站占位⑤操作面板⑥灌装站电控柜灌装站工艺流程教学方法：个人工作教学内容：掌握灌装站的工艺元器件认识教学方法：（小组讨论、陈列黑板统计）统计自己掌握得技术统计自己缺失得技术思考通过何种方式获取未掌握得技术站点安全学习教学方法：（小组工作，把结果贴在展板中，总结补充）熟悉供料站工艺找出设备中有可能涉及到的人身安全、设备安全及调试过程中可能存在的危险因素，并记录！（这一条非常重要！学生自己寻找，老师总结补充！）找出设备联锁点，理清联锁关系，并在编程中写入设备的控制程序中。（2）电气及气动图纸识别电气图纸完善教学方法：（个人工作）掌握电气符号、电气原理图能够利用EPLAN制图工具根据设备电气控制系统画出电气原理图气动原理图并统计气缸类型及数量教学方法：（个人工作）掌握气缸的类型、工作方式及功能熟悉气缸的标识符根据工艺画出气动原理图画出气动原理图，并统计气缸的类型及数量，明确功能（3）关键技术应用流量计工作原理被测流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的转速与流量的大小成正比。经磁电感应转换装置把涡轮的转速转换成相应的频率电脉冲，经前置放大器放大后，送入显示仪表进行计数和显示，根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。Burkert宝德在线流量计瞬时流量与累计流量瞬时流量和累积流量，它们之间的关系是什么？如何利用瞬时流量计算累积流量？答：单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量成为瞬时流量。某一段时间内流过工艺管道某截面的流体总量称为累积流量累积流量是某一段时间内瞬时流量的积分。流量计瞬时流量程序编写液位测量3#灌装站两个冷、热水箱的液位是通过压力传感器测得，请从物理学角度分析其实现的依据？液体的压强P：p=ρgh。对于同种液体而言，液体密度ρ是恒定的，因此，液体的压强P与液面的高度h（距离液面的高度）成正比例的线性关系。由此不难发现，不同高度液位面处液体的压强也各不相同。在应用压力传感器对液位进行测量时，通过将压力传感器安装于箱底。当箱内液面发生变化时，相当于箱底距离液面高度h也同时在变化，压强自然也会随之变化，由此便达到了连续测量的目的。液位h=P/ρg。温度测量3#灌装站的温度是通PT100铂热电阻测的。接线方式为（2）线制，其硬件接线时直接接到S7-1512C的模拟量的（RTD）通道。PLC可以直接通过其模拟量通道，对数据进行读取。PLC读取的数据是扩大了（10）倍的温度值。西门子G120变频器的Profinet调速控制11）G120变频器的PN组态3#箱装站的冷、热水箱通过水泵补水，水泵由G120变频器驱动，可以控制进水速度。G120通过Profinet通讯网络采用（标准报文1）与S7-1500PLC进行通讯。G120变频器采用通讯的方式，代替端子连接，可以节省大量的接线工作，通讯连接更加的可靠、方便，减少故障率。根据P97–P105组态G120与S7-1500之间的PN控制利用西门子TIA平台的F1,帮助文档，学会应用SinaSpeed指令块。除了使用西门子的调速的功能块，也可以利用报文进行G120的控制。PZD控制字 报文格式 功能解释047F 0000010001111111 启动047E 0000010001111110 停止0C7F 0000110001111111 反转（4）统计关键元器件清单教学方法：（小组工作）根据图纸统计供料站所用到的关键的元器件清单，熟悉供料站的机械、电气、气动系统。把器件名称、型号、数量、供货商填写在工作页S13-3-1中（5）编制工具、辅助工具及检具清单（教材中表格使用）教学方法：（小组工作）根据订单思考工作中所需要的工具、辅具、检具清单3.计划：根据订单每个成员制定自己得工作计划（教材中表格使用）教学方法：（个人工作）根据订单要求，小组内每个成员制定自己的工作计划和步骤。包括：完成计划所需的时间。4.决策：小组讨论各成员得工作计划，从合理性、环保、效率、可操作性分析出最优计划。教学方法：（小组讨论）根据工作步骤3，小组讨论每个成员的计划。讨论应从：可实施性、效率、合理性、安全环保等因素综合考量，选出最优的计划，并付诸实施。5.实施：教学方法：（小组任务分配，个人工作+小组工作）以上表格内容仅作参考，地址命名可自定义。（2）编制工艺流程图循环灌装站占位信号灌装气缸伸出灌装阀门开启灌装时间计时灌装阀门关闭灌装气缸缩回结束（3）PLC程序编写。程序框架编写。工艺程序编写安全联锁关系报警（4）HMI触摸屏组态方案及组态触摸屏框架：起始页、流程页、参数设置页