智能生产线调试与维护 教案全套 曾照香 1-7 供料站编程调试-智能生产线维护

《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：1授课时间授课班级上课地点教学单元名称供料站编程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要爱国、爱党做一个具有远大理想、抱负的新时代青年目标群体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1H6H30min30min7H1H1.情境引入：（谈话教学）（1）介绍智能制造生产线（2）播放智能制造生产线运行视频（公司宣传用视频）（3）介绍订单。介绍从订单获取，到设计，到采购、到组装、到调试、交付得整个过程。2.信息收集（1）认识供料站结构及工艺认识教学方法：（个人工作）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抓取系统及站点占位组件认识教学方法：小组工作识别抓取系统得机械组成识别构成抓取系统得各气缸作用识别站点占位组件得组成操作面板认识教学方法：个人工作熟悉操作面板各元器件的构成（分清常开、常闭）熟悉各元件的功能站点安全学习教学内容：（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画出PLC执行元件的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）关键技术应用无杆气缸应用（个人工作）掌握FESTO气缸的选型掌握FESTO气缸的参数查询，使用及色标传感器应用教学方法：（小组工作，小组展示）色标传感器选型及参数色标传感器安装位置色标传感器硬件接线色变传感器调试西门子V20变频器应用教学方法：（小组工作，小组展示）硬件接线识别变频器性能参数及宏设置西门子工业WLAN应用教学方法：小组工作WLAN的基本性能参数WLAN的WEB设置（连接账号及密码）WLAN在TIA中的网络组态个人及小组电脑连接到WLAN网络，并成功读取PLC（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S13-1-1中（5）编制工具、辅助工具及检具清单教学方法：（小组工作）根据订单思考工作中所需要的工具、辅具、检具清单填写在工作页：S13-4中3.计划：根据订单每个成员制定自己得工作计划教学方法：（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。把工作计划写在工作页：S13-1-5中。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）（1）编制输入\输出地址分配表（2）编制工艺流程图根据1#供料站的视频演示及案例程序的动作执行，请把自动操作的动作描述出来，并进行详细的步骤分解，以指导PLC的编程工作。（3）PLC程序编写（4）HMI触摸屏组态方案及组态（5）填写安全指导证明（6）检查测量（目测、上电前绝缘性及导通性、上电后的安全测量）（7）根据上面（1）-（6）工作内容，对设备进行调试。6.检查及评估教学方法：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查功能检查表评分等级：0或10分序号分步功能学生自检评分教师检查评分对学生自评的评分1主开关接通电源，STOP带灯按钮指示灯亮2按下急停或初次上电后，QUIT带灯按钮指示灯以1Hz闪烁3手动/自动控制，START带灯按钮指示灯亮4手动控制料仓1的进料与出料，上下限位功能正常5手动控制料仓2的进料与出料，上下限位功能正常6手动控制吸盘气缸伸缩，相应指示灯亮7手动控制吸盘气缸吸气，相应指示灯亮8手动控制无杆气缸伸缩，缩进/伸出到位指示灯亮9手动控制水平气缸伸缩，缩进/伸出到位指示灯亮10手动控制垂直气缸伸缩，缩进/伸出到位指示灯亮11按下阻挡气缸释放按钮，阻挡气缸收回12手动控制皮带电机启动/停止，电机运行速率能按照HMI设定速率运行13色标传感器能识别白色和蓝色物料14HMI操作按钮（启动、停止、急停、）功能正常15HMI执行器（无杆、水平、垂直、吸盘、输送带）功能正常16HMI状态显示（（15）的运行状态、到位开关检测）17HMI报警信息显示、记录18HMI参数设置（皮带机速率设定）19自动运行：物料出仓功能正常20自动运行：搬运功能正常21自动运行：物料进站功能正常22自动运行：物料出站功能正常23自动运行：启动、停止、急停符合功能要求小计得分满分230分除数将成绩转填到评分表检查表（序号1-2中）232323作业教学反馈《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：2授课时间授课班级上课地点教学单元名称翻转站调试课时数16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、交往能力思政教育树立学生正确的人生观、价值观、世界观目标群体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30min6H60min30min7H60min1.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）介绍订单介绍从订单获取，到设计，到采购、到组装、到调试、交付得整个过程。2.信息收集（1）认识翻转站结构及工艺认识教学方法：（个人工作）翻转站工艺流程教学方法：个人工作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！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画出PLC执行元件的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）关键技术应用取料、翻转气缸选型及参数查找（个人工作）握FESTO气缸的选型掌握FESTO气缸的参数查询方法（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、（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。把工作计划写在工作页：教材中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）（1）编制输入\输出地址分配表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翻转系统占位信号=1，执行翻转工艺。翻转上下气缸收回翻转夹爪夹紧翻转上下气缸伸出翻转气缸翻转翻转上下气缸收回夹爪松开翻转上下气缸伸出循环结束。（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、手动页、报警页参数变量确定（5）填写安全指导证明（6）检查测量（目测、上电前绝缘性及导通性、上电后的安全测量）（7）根据上面（1）-（6）工作内容，对设备进行调试。6.检查及评估教学方法：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查作业教学反馈《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、手动页、报警页参数变量确定（5）填写安全指导证明（6）检查测量（目测、上电前绝缘性及导通性、上电后的安全测量）（7）根据上面（1）-（6）工作内容，对设备进行调试。6.检查及评估教学方法：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查作业教学反馈《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：4授课时间授课班级上课地点教学单元名称机器人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触摸屏组及ABB机器人编程。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、交往能力思政教育培养学生爱岗敬业、干一行精一行做到精益求精目标群体1、具备基本知识获取能力；2、具备机械、电气、气动、ABB机器人、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30min6.5H30min30min8H1H1.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4#机器人站结构及工艺认识教学方法：（个人工作）4#机器人站工艺流程教学方法：个人工作4#机器人站的工艺机器人站有：瓶盖输送系统、称重系统、机器人三部分构成。机器人站有：瓶盖输送系统、称重系统、机器人三部分构成。瓶盖输送系统上有两个料仓，分别是白色和蓝色瓶盖料仓两种。当物料瓶被输送到4#占位的后，机器人换夹具工具，然后夹取物料瓶到称重系统称重，称重完毕机器人夹取瓶子放置在4#占位处。机器人放置夹具工具，更换吸盘工具。物料瓶经RFID读取托盘内电子标签的产品信息，识别白色还是蓝色瓶后，瓶盖输送系统输送相应的颜色瓶盖，至皮带的最前端槽型检测开关处。机器人吸取处于皮带前端的瓶盖，盖到瓶子上面。机器人站工艺结束，阻挡气缸收回，物料瓶被运送到下一个工位立体库站。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！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ABB机器人应用2）根据下图选型手册，将表格内容进行填写4）查询资料页，将下列PLC配置Profinet的思维导图补充完整。5）在4#机器人站实现物料瓶称重轨迹编程。机器人运行工艺：机器人先到A处（夹具位置）拿取夹爪，然后再到B（机器人原始位，4#机器人占位）处取物料瓶，放置到称重台C（称重传感器），称重完成后将物料瓶放回原位，并把夹爪放回原位。6）在4#机器人站实现机器人物料瓶封盖的轨迹编程。机器人运行工艺：首先机器人吸盘夹具，并从瓶盖输送皮带末端将瓶盖吸取，然后放置到物料瓶上，进行封装。请根据以上信息，独立完成机器人上的编程操作，并将下表填写完整。B.西门子称重传感器及称重模块应用1）填空题：称重传感器工作原理2）认识称重系统：3）称重传感器的专用模块WP522ST（照片中为两通道称重模块，产线中为单通道）。（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（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。把工作计划写在工作页：教材中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）（1）编制输入\输出地址分配表以上表格内容仅作参考，地址命名可自定义。（2）编制工艺流程图根据4#机器人站的视频演示及案例程序的动作执行，请把自动操作的动作描述出来，并进行详细的步骤分解，以指导PLC的编程工作。循环：4#机器人站占位信号=1机器人抓取物料瓶机器人抓取物料瓶移动到称重平台称重平台称重机器人抓取物料瓶回到原始位置机器人换吸盘机器人吸取瓶盖机器人吸取瓶盖封盖物料瓶机器人换夹爪结束（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、手动页、报警页参数变量确定（5）填写安全指导证明（6）检查测量（目测、上电前绝缘性及导通性、上电后的安全测量）（7）根据上面（1）-（6）工作内容，对设备进行调试。6.检查及评估教学内容：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查作业教学反馈《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：5授课时间授课班级上课地点教学单元名称立体库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、交往能力思政教育培养学生坚忍不拔、自强不息、锐意进取的精神目标群体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30min6.5H30min30min8H1H1.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5#立体库站结构及工艺认识教学方法：（个人工作）5#立体库站工艺流程教学方法：个人工作5#立体库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内容：（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！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画出PLC执行元件的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）关键技术应用平行抓手技术参数5.立体库及步进电机应用1）识别X、Z轴2）请根据设备中步进电机得设备，查阅相关资料完成下列表格内的数据：3）下图为设备中Z轴驱动器，根据驱动器的拨码信息回答下面问题：4）下图为CL57驱动器端子接线图，请根据相关资料完成表格中端子的定义及功能。7）MC运动控制指令回顾：用线连接正确的指令块名称。6.西门子视觉传感器应用1）视觉传感器的组成查找资料页，在智能制造生产线中，采用的西门视觉传感器型号为：（MV440）。并根据下图，在传感器相应位置，标注各部件名称。a.镜头保护壳b.镜头c,阅读器d.内置环形光源e.内六角安装固定螺钉2）通过web功能，查看MV440的信息。MV440可以通过WEB功能直接打开其组态界面，查看修改相关的参数。打开方式：登录192.168.0.54打开SIMATICMV440HRWEB主页。需要记录的信息：读码器产品版本：5；主机名称：MV440；IP地址：192.168.0.54。3）请根据下面的组态演示，建立一个西门子视觉项目，组态MV440设备，编写采集程序，实现PLC与视觉传感器的通讯及数据的读取，并记录组态过程。P182–p186（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（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。把工作计划写在工作页：教材中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：学时：7H教学方法：（小组任务分配，个人工作+小组工作）（1）编制输入\输出地址分配表以上表格内容仅作参考，地址命名可自定义。（2）编制工艺流程图根据5#立体库站的视频演示及案例程序的动作执行，请把自动操作的动作描述出来，并进行详细的步骤分解，以指导PLC的编程工作。循环：5#立体库站占位信号=1视觉传感器采集瓶盖二维码信息立体库动作开始执行入库程序X、Z轴移动至占位上方X、Z轴移动至物料瓶3/4位置夹取气缸夹取物料瓶X、Z轴移动至仓库号位置上方取料气缸伸出Z轴移动至仓库号位置夹爪松开取料气缸缩回X、Z轴回原点循环结束结束（3）PLC程序编写。程序框架编写2.工艺程序编写3.安全联锁关系4.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、手动页、报警页参数变量确定（5）填写安全指导证明（6）检查测量（目测、上电前绝缘性及导通性、上电后的安全测量）（7）根据上面（1）-（6）工作内容，对设备进行调试。6.检查及评估教学方法：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查作业教学反馈《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：6授课时间授课班级上课地点教学单元名称智能生产线综合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、交往能力思政教育培养学生吃苦耐劳、持之以恒的精神目标群体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0.5H6.5H30min30min7H1H1.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）智能生产线总体工艺描述教学方法：（个人工作）观看智能制造生产线演示视频，写出整线的工艺流程。（2）基于PROFINET的智能IO网络建立1）2）设备网络组建根据PROFINET网络的特点组建智能制造生产线的PLC、HMI、WLAN的网络。并用线代表PROFINET网线连接各个节点。3.西门子RFID射频识别应用4）智能制造产线用到的RFID有三部分组成，请在下列三幅图片中标出产线中用到的产品，并查阅相关资料完成表格内容的填写。序号 部件名称 型号 关键参数描述通讯模块阅读器发送应答器5）RFID状态显示阅读器的运行状态通过LED显示。LED可显示绿色、红色或黄色，具有熄灭、点亮和闪烁状态，请查找相关的资料，完成LED状态的说明：6）动手做一做：请根据下面步骤，实现RFID在智能制造生产线中的应用。根据教材内容组态RFID与S7-1500间的IOPN通讯。7）根据TIAF1帮助功能，查找指令块的用法。4.各站点启动初始状态站点初始状态描述1#供料站无占位，料仓有料，2#翻转站3#灌装站4#机器人站5#立库站5.控制系统要求（1）系统启动时需要让每个站点处于初始状态。（2）每个站点需要独立的启动信号，以确定是否处于初始位置。（3）当站点处于空闲状态时，处于接货状态；当站点处于工作状态禁止接货。（4）每个站点的控制面板只能控制本站点，而对其它站点没有影响。6.自动化设备调试规范对复杂的设备进行系统调试，需要遵循一定的步骤。特别对出初学者来说，可以规避很多现场调试的雷区。遵循这些步骤可以让调试人员少走弯路，更高效，更安全的完成工作。（1）设备调试的内容及步骤：对站点内的单个元件进行调试。调试内容包括：元件的安装位置，相应的传感器安装位置；气缸的运动行程、缓冲及运动是否顺畅；按照技术要求，逐项核对设备的各个性能进行确认。例如电机的正反转、气缸的伸缩方向、限位开关位置及可靠性等；检查设备是否符合安全规范。例如：设备的防护栏、防护罩、防护盖、等安全装置是否安装齐全和牢固。设备的安全指示是否连接良好，联锁功能是否可靠等；设备调试步骤：设备调试步骤应该按照先实现和确认设备整体的点动功能，再进行系统的单流程联动调试，再进行生产线的整机联动调试，最后实现生产线整机持续连续运行调试。（2）设备调试技巧初次上电调试在初次通电调试之前，要把智能生产线设备中的过滤减压阀调小压力(机构能动为止），以免未调好位置的机构在点动时，大压力冲击，撞坏未调好的机构。设备调试原则调试时在注意整体与局部，先调整体，再调局部。如果整体没法调，则与整体有关的局部不要花太多的时间和精力，否则很可能是白费劲。如不存在整体与局部关系的，则要从1#站点开始，一个模块一个模块地从前往后调，调好一个模块再调下一模块，调好一台机，再调下一台机。设备元件不齐全时调试的注意事项机构的位置、运动行程、缓冲调试，一般要在有装配产品、部件齐全的情况下调试。在不齐全的情况下，不要去调试，否则浪费时间，很可能要重调。HMI触摸屏按键开关无反应a.当触摸屏上按键点动无反应时，是程序有问题，要电气工程师解决。b.触摸屏上点动按键，无反应动作时，首先检查PLC的指示灯有无一闪一闪反应，如无，则PLC接线有问题。如有，再检查电磁阀的灯有无发亮，如无，则PLC与电磁阀间接线有问题或电磁阀坏，如有灯亮，则检查电磁阀有无被手动开关锁住、电磁阀是否有气压、气缸单向调节阀是否锁住等。c.触摸屏上点动按键，有时反应，有时点动动不了，则要考虑PLC程序有关联保护，要先动其他动作，才能点动，以保护要点动的机构不被撞坏。传感器故障处理若感应器异常(坏了或被拆、没动作去感应等),影响设备正常运转，可以用触摸屏找出相应感应器对ＰＬＣ的输入点（点触摸屏，ＰＬＣ相应的输入点会闪亮），然后用线把它短路（相当于感应器被感应导通），则无需修改程序，机器就能运行。不需调试的地方不要浪费时间去空转。带有节拍的设备调试调节拍（或周期），要首先调PLC程序（减少延时），其次调整气缸、油缸的缓冲（带缓冲的油缸调缓冲阀，气缸调两端的出气速度）。设备基准点的调试（机器人调试）装机、调机、联机时要细心、耐心、观察、多思考，甚至多问，才能找出问题点。只有找出问题点，才能有正确的调试,要选好调试基准。调试时，非不得已，不能动基准，否则很多地方要重调。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。把工作计划写在工作页中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）（1）生产线的调试流程下图是对于复杂的生产线调试过程中，应该遵循的最基本的调试步骤。（2）工艺流程图循环：6.检查及评估教学方法：（培训师谈话、学员操作演示、学员讲述）功能检查作业教学反馈《智能生产线调试与维护》课程单元教学设计方案教师：序号：7授课时间授课班级上课地点教学单元名称智能生产线维护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、交往能力思政教育培养学生乐于奉献、爱岗敬业、为建设社会主义贡献自己的力量目标群体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30min30min1H2H2H2H2H2H2H2H1.情境引入：（谈话教学）智能生产线已经交付客户使用，在使用过程中出现了故障，造成车间停产。智能生产线的操作工已经通知设备服务部。你作为服务部的工程师需要去现场找出问题，解决设备故障恢复正常生产。并制定设备的维护表格，对设备进行定期维护，以确保设备能够正常运行。2.工作过程（1）设备维护的重要性2.设备维护的措施及目标设备清扫。不仅是表面，而且要将犄角旮旯清扫干净，让设备、工装的磨损、噪音、松动、变形、渗漏等缺陷暴露出来，及时排除；设备润滑。应定时、定量、定质、及时对设备进行加油、加脂；少油、缺脂造成润滑不良，使设备运转不正常，部分零件过度磨损、温度过高造成硬度、耐磨性减低、甚至形成热疲劳和晶粒粗大的损坏；设备紧固。包括对设备紧固螺栓、螺母，避免部件松动、振动、滑动、脱落而造成的故障；设备堵漏。防止堵塞设备的润滑油脂、压缩空气、蒸汽、水、冷却介质、冷气、热量泄漏。3.复杂机械设备电气控制电路故障的一般检查和处理方法（1）向操作者了解故障发生时的情况到达现场后，首先向操作者了解故障前后的操作情况及故障现象，对处理故障具有重要意义。因为多数操作者熟悉机床的性能，他们对经常发生的故障和处理方法有很多宝贵经验。全面了解设备故障前后的情况，有利于根据电气设备的工作原理分析和处理故障，所以必须重视操作者的意见。（2）对控制系统的电气控制原理进行分析从故障现象触发，根据该设备的类别，按电气控制原理进行分析，确定故障发生的各种可能范围，再进行综合分析和判断，初步确定故障发生的大致部分。（3）进行一般性外观检责初步确定了发生故障的可能范围后，对有关元器件进行外观检查，如接线端头是否脱落，接线柱接触是否良好，导线是否被烧焦，线圈是否烧坏，触头有无粘住，保护元件是否动作等，都能明显地表明故障点。这种外观检查有时也可以延伸到其他电气柜中与此动作有关的元件，即所谓“先从全局到局部，再从局部看全局"。（4）控制电路的动作的试验检查在外部检查发现了故降和疑点后，可进一步采用检查电器元件动作的方法，也就是操作某一开关或按钮，看电路中各继电器、接触器等是否按规定的动作有序地进行动作。若依次动作至某一电器时发现其动作不正常，即说明与此电器有关的电路存在问题，再在此电路中进行深人分析和检查，一般可发现故障。在这种动作试验时，常用一段导线逐段短接该控制环节的所有条件，缩小故障范围。操作时只能短接各种开关和继电器、接触器的触头，但绝不可短接电压元件和不同电源线的触头！采用此法检查时，应特别注意人身及设备安全，尽可能切断主电路，仅试验控制电路中的动作，这样设备部件不会因为有输出动作出现意外。有时还应预先慎重考虑因局部控制动作是否会带来某种不良后果。（5）利用仪表器材进行检查根据不同的测量目标和电路类型，选择合适的测量仪器、仪表进行检查。其中应用最多的是万用表，其次为示波器、电桥等。例如，在电路通电情况下，可以用万用表的电压挡测量目标控制环节中各条件元件是否正常，比如，所有的常闭触头均应为零值，如果出现显示电源电压值，就是故障所在；也可以使用万用表的电流挡测量各种电流参数是否正常，比如，某些控制调节信号的电流值是否按照调节指令有正常的输出变化（比如4-20mA）。再如，在电路不通电的情况下，可以使用万用表的电阻挡测量某些元件的电阻参数来判断是否异常。（6）检查是否存在机械故障在许多电气设备中，电器元件的动作是由某个机械装置来推动、触发、执行的，或与机械装置有着十分密切的联系。比如，电气回路中的压力开关，其接通、断开的条件取决于液压管路内的压力是否正常。但有时压力不足，不是液压泵电动机的问题，而是液压泵本身的问题。再比如，电磁离合器的电参数和动作都正常，但传递转矩就是不足，这可能是由于其摩擦片过渡磨损或片与片之间有异物造成的，这时可与机修人员协同工作，共同排除故障和进行有关调整工作。（7）排除故障，总结经验，形成积累确定了故障原因后，对一般故障应力争在最短的时间内予以排除，恢复设备运行，这是设备维护人员应尽的义务。对于重大故障，应协同设备的操作者共同写出事故报告，分析设备故障的原因与性质，提出防范措施，经上级领导批准后再进行故障处理。排除故障的措施首先应体现复原，然后再本着先进、经济、可靠，最终要达到根本解决。每次排除故障后，应及时总结，并作好记录，留作以后维修工作时参考。4.智能生产线维护保养规程智能生产线的维护保养可以分为日常维护保养和定期维护保养，按照机械行业的习惯，前者也称为一级保养，是由生产线操作工完成的：后者称为二级保养，是由机械维修工在操作工的配合下完成的。日常维护保养日常维护保养由生产线操作工来完成，每个班次都要进行，并且要记录在案。其主要内容如下：查看上一班（上一次使用）的生产记录和产品质量记录。检查设备传动系统的工作是否正常，皮带输送装置有无松弛等内容，发现问题立即处理，恢复正常才可以继续生产。仔细监听、检查螺杆转动（料仓处）和其他转动部位（电动机、水泵、空压机、ABB机器人等）有无异常噪声和异常振动；触摸和检查电机外壳的温度是否正常，发现有不正常的情况，应及时通知机械维修工来修理，待不正常情况消除后，方可继续使用。检查显示温度、压力、流量计、重量等传感器，确认HMI所显示数据是否正确、稳定。发现问题立即调整处理，如果处理有困难，通知电工进行修理。检查水、压缩空气各接口有无泄漏，发现问题立即处理。擦拭平台，清除灰尘和油污，清扫工作场所。做好接班记录，特别是修理的记录。具体操作流程可按照《设备日常保养点检表》要求操作。检擦设备的安全装置功能是否可靠。定期维护保养定期维护保养一般每年进行两次（或每开机3000h）可以利用生产间隙或者节假日进行。其主要内容如下：电控柜保养；清扫、擦拭生产线各部位的灰尘和油污，拧紧松动的螺铨。检查皮带机输送装置有无异常噪声。检查出料系统滚珠丝杠滑动情况，添加丝杠的润滑油脂。检查空压机的运行情况，更换空压机油。检查3#灌装站的水箱是否有渗漏，清洗水箱并更换水箱内的水。对ABB机器人进行维护（详见ABB机器人维护保养手册）5#立体库站回零点校准、极限位测试。4#机器人站点的称重传感器零点。查看并校准温度、电压、流量计等传感器；检查各个加热元件加热情况，更换损坏的加热和传感元件，提出备件计划。检查气缸的夹紧情况，检修气缸，更换损坏的压缩空气软管和气路元件。智能制造生产线教学设备，如果在小长假如（长约5天以上），或者寒暑假期期间，设备要定期开关机试机操作，防止由于长时间不使用，造成设备的发轴、缺油、潮湿等现象，进而损坏电子设备。备件智能生产线投入运行后，应该预先准备易损件的备件。日常维护备件有。气缸磁性开关电磁阀铂热电阻压力变送器24v中继电器S7-1512PLC按钮指示灯经过较长时间的运转，智能生产线已经开始出现明显磨损，则需要增加准备以下备件。传动轴承输送皮带易损气缸推力轴承和减速箱的全部滚珠轴承。电动机