产线装备数字化仿真与装调（NX MCD） 教案全套

产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题产线装备的类型与典型结构组成分析计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，任务驱动法，PBL讨论式教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）等教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目一任务一。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解产线装备的主要类型和典型结构组成。2.了解产线装备的典型工作流程。3.掌握典型产线的生产过程及其装备组成。能熟练完成典型产线及其组成装备的生产过程分析。1.能跟踪智能制造工程的前沿技术，培养国际视野和工程素养。2.激发学习兴趣，培养自主学习、积极思考问题的能力。教学重点、难点重点：典型产线的生产过程及其装备组成。难点：典型产线的生产节拍分析。教学过程步骤时间教学活动学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示工业生产中产线及产线装备的运行，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考产线及装备的定义、功能和分类，并明确任务。激发学习兴趣，并培养“制造强国”的价值观，明确自己的学习诉求。二、讨论探究（35分钟）阶段任务一：产线装备的类型、结构特征、结构组成、工作流程。（1）产线类型：加工装备、装配装备、检测装备、包装装备；（2）结构特征：结构模块化、部件专业化；（3）工作流程：上料、分隔换向、定位夹紧、卸料。在教师引导下进行分析和思考；积极参与小组讨论，形成组内统一意见；完成组间互评。自主探究，小组讨论，攻破教学难点；提升学生自主探究和小组合作的能力。三、分析研究（35分钟）阶段任务二：典型产线运行及装备认知。产线由振盘送料装置、分度盘送料装置、升降伸缩机械手、冲压上料机械手、压装装置、槽轮送料装置、盒盖输送装置、翻转上料机械手、皮带输送装置、十字滑台装置、摆臂搬运机械手、板链输送线、RFID和视觉检测、平移搬运机械手和立体仓库等典型产线装备组成。根据布置的任务，使用NX软件打开产线数字化模型，分析其结构组成和运行节拍改变学习形式，提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）常见产线及产线装备的类型、组成、工作流程；（2）典型产线的组成及生产时序。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和学生自主学习，掌握产线及装备的组成及工作流程。利用信息化教学平台，营造一个多功能信息化的教学环境。

产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题数字孪生机电联合装调技术与环境准备计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，任务驱动法，PBL讨论式教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、典型装备实训平台等教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目一任务二。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解数字孪生技术与虚拟调试的作用及意义。2.了解基于NXMCD的数字孪生机电联合装调方法的步骤和内涵。1.能理解软在环或硬在环虚拟调试的意义及大致方法。2.能独立进行数字孪生机电联合装调环境的准备。1.激发学习兴趣，培养自主学习、积极思考问题的能力。2.具有与他人合作、沟通、组织项目的能力。教学重点、难点重点：软硬在环虚拟调试的环境搭建。难点：基于NXMCD的数字孪生机电一体化装调方法。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示虚拟调试技术对于工业生产各个环节的巨大作用，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考数字孪生虚拟调试的作用，软在环和硬在环的区别，并明确任务。激发学习兴趣，并培养“制造强国”的价值观，明确自己的学习诉求。二、讨论探究（30分钟）阶段任务一：软在环和硬在环虚拟调试的特点和区别。（1）软件在环（SiL）把所有设备资源虚拟化，由虚拟控制器VRC、虚拟HMI、虚拟PLC模拟器、虚拟信号及算法软件等进行模拟仿真；（2）硬件在环（HiL）是把全部设备硬件或部分核心硬件连接到仿真环境中，使用真实物理控制器、真实HMI、真实I／O信号与虚拟环境交互仿真。在教师引导下进行分析和思考；积极参与小组讨论，形成组内统一意见；完成组间互评。自主探究，小组讨论，攻破教学难点；提升学生自主探究和小组合作的能力。三、分析研究（20分钟）阶段任务二：基于NXMCD的数字孪生机电一体化装调方法基于NXMCD的数字孪生机电一体化装调模式以结构分析与仿真——数字孪生（软在环/硬在环）虚拟调试——机械与电气安装——机电实体调试的多任务顺序进行。在教师引导下进行分析和思考，弄清楚基于NXMCD的数字孪生机电一体化装调具体如何实施。改变学习形式，提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、动手实操（20分钟）阶段任务三：数字孪生机电一体化装调准备（1）软件环境准备；（2）硬件环境准备；（3）装备侧与控制侧各类接线要求。根据教师讲解进行虚拟调试相关准备工作，并就重点问题进行讨论、展示和互评通过细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的“大国工匠”精神五、小结（5分钟）课程小结：（1）数字孪生技术与虚拟调试的作用及意义；（2）软在环或硬在环虚拟调试的区别；（3）基于NXMCD的数字孪生机电联合装调环境准备。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，掌握数字孪生虚拟调试的知识和产线及基于NXMCD的数字孪生机电联合装调方法。搭建一个进行数字孪生联合调试的教学环境。

产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题振盘送料装置的结构分析与仿真验证计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法。教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、振盘送料装置数字化模型文件教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目二任务一。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解振动盘的功能、运行原理及常见的结构组成。2.掌握使用NXMCD，基于数字化模型进行仿真运行验证的方法。能熟练完成基于NXMCD的装备仿真运行验证。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.养成进入任务环境后，遵守安全操作规章制度及5S管理要求的职业习惯。教学重点、难点重点：振盘送料装置的结构分析与仿真序列设置。难点：基于NXMCD的机电属性设置。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示振盘的功能，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考振盘在产线中的作用，并明确任务。激发学习兴趣，明确自己的学习诉求。二、机电属性设置实操（30分钟）阶段任务一：使用NX软件完成数字化模型的机电属性设置结合视频资源，使用NX软件打开振盘送料装置相关部套件，依据装备的组成进行数字化模型装配打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行机电属性设置操作，并及时修正问题。通过高获得感的学习和细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的精神三、仿真实操（40分钟）阶段任务二：使用NX软件完成数字化模型的仿真运行设置结合视频资源，依据仿真序列节拍图，进行【仿真序列】设置打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行仿真序列设置操作，并及时修正问题。提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）振动盘的功能、运行原理及常见的结构组成；（2）基于NXMCD的振盘装置数字化模型机电属性设置方法；（3）基于NXMCD的振盘装置数字化模型仿真运行设置方法。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，重点掌握基于NXMCD的振盘装置数字化模型仿真运行设置方法。为数字孪生虚拟调试和后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题振盘送料装置的虚拟调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、振盘送料装置数字化模型NXMCD设置文件、振盘送料装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目二任务二。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标熟练掌握使用数字孪生技术进行虚拟调试的方法。能结合NXMCD模型和PLC程序，熟练完成装备的软在环或硬在环虚拟调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.养成进入任务环境后，遵守安全操作规章制度及5S管理要求的职业习惯。教学重点、难点重点：振盘送料装置的软在环或硬在环虚拟调试步骤。难点：设备所需信号分析及信号映射操作。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、软在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示软在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。建立虚拟PLC——基于PLCSIMAdvanced启动虚拟PLC——建设输入输出变量并编制PLC程序；在NXMCD端依次完成：建立输入输出信号——构建信号适配器，建立信号与设备运行的逻辑关系。再通过NXMCD端结合虚拟PLC进行外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握软在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感。二、软在环虚拟调试实操（30分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成振盘装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）建立PLC项目，使用PLCSIMAdvanced软件启动该虚拟PLC；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）完成[外部信号配置]，找到[PLCSIMAdv]协议，选好需要映射给NXMCD端的相关外部信号；（4）完成[信号映射]使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的软在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成振盘装置软在环虚拟调试，并通过耐心调试逐步培养“精益求精”的工匠精神三、硬在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示硬在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。依据真实硬件完善硬在环硬件组态配置——进行PC站（OPC服务器）组态——建设输入输出变量并编制PLC程序；建立输入输出信号——构建信号适配器，外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握硬在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。通过演示，加强对设计和仿真技能的理解，降低学习难度，攻破教学难点。四、硬在环虚拟调试实操（25分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成振盘装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）增加PC站（OPC服务器）的硬件组态，并基于OPC协议进行PLC及PC站下载；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）在NXMCD端结合虚拟PLC完成[外部信号配置]，找到[OPCDA]协议中建立的PLC项目，完成PLC端输出信号配置；（4）完成[信号映射]使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的硬在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成振盘装置硬在环虚拟调试，达到知识和技能目标五、小结（5分钟）课程小结：（1）装备必需的输入输出信号分析；（2）基于NXMCD的振盘装置数字化模型软在环虚拟调试；（3）基于NXMCD的振盘装置数字化模型硬在环虚拟调试。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的振盘装置软在环和硬在环虚拟调试方法。为后续的实体安装和调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题振盘送料装置的机械与电气装调计划学时2学时授课类型与教学方法实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、振盘送料装置实体设备及配套线缆教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目二任务三。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.掌握光纤传感器、磁性开关和数字调频振动送料控制器的原理及使用方法。2.熟练掌握振盘送料装置的机械和电气调试要点。1.能根据电路图和气动图，正确安装电路和气路。2.能正确安装和使用光纤传感器和磁性开关等。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.养成进入任务环境后，遵守安全操作规章制度及5S管理要求的职业习惯。教学重点、难点重点：振盘送料装置的传感器和气路搭建要点。难点：光纤传感器的调试。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、机械安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，根据机械结构分析安装顺序，并现场操作演示讲解安装要点，引导学生逐步完成装备的机械安装。振盘送料装置安装顺序为先依次完成振动盘、直线送料组件、和物料提升组件的安装，再完成模块所需传感器的安装。学生认真观看教师实践操作，掌握机械安装的大致步骤，并完成装配和问题修正。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到知识和技能目标。二、传感器安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析装置所需传感器，并现场操作演示传感器安装与设置要点，引导学生逐步完成装备的传感器安装。学生认真观看教师实践操作，掌握传感器安装和设置的要点，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，并通过实操达到知识和技能目标，并激发学习兴趣。三、气路连接演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析并设计装置所需的气路，并现场操作演示气路安装要点，引导学生逐步完成装备气路系统的连接。学生认真观看教师实践操作，掌握气路安装和设置的要点，并完成连接和问题修正。四、设备侧与控制侧相关电路的连接演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析并连接装置所需的电路，并现场操作演示线路连接要点，引导学生逐步完成装备电路的连接。控制侧的PLC、I/O模块、电源等的接线已完成，在设备侧完成传感器、继电器、电源端子等引线到设备侧接线端口之间的接线，再通过IO信号电缆进行设备侧与控制侧联接即可。学生认真观看教师实践操作，掌握线路连接要点，并完成连接和问题修正。五、小结（8分钟）课程小结：（1）光纤传感器、磁性开关和数字调频振动送料控制器的原理及使用方法；（2）振盘装置机械安装；（3）振盘装置传感器安装；（4）振盘装置气路连接；（5）振盘装置电路连接。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的机械安装与电气连接调试方法。为后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题振盘送料装置的机电实体调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、振盘送料装置实体设备及配套线缆、振盘送料装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目二任务四。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标掌握基于虚拟调试的振盘送料装置实体调试的方法。能正确基于虚拟调试，完成振盘送料装置的机电实体调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.养成进入任务环境后，遵守安全操作规章制度及5S管理要求的职业习惯。教学重点、难点重点：PLC程序从虚拟调试到实际调试中变量地址的调整方法。难点：气缸和各传感器的调整方法。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、装备调整演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，基于实体装备讲解其首先需要调整的内容，并现场操作演示讲解操作要点，引导学生逐步完成装备的调整工作。（1）提升气缸运行速度调整。（2）光纤传感器（E3X-NA41）调整。（3）光纤传感器（FM-E31）调整（4）磁性开关调整。（5）振动盘与直振器调整。学生认真观看教师实践操作，掌握装备调整的大致步骤和内容，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到相应知识和技能目标。二、PLC程序修改演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，分析PLC程序应如何修改变量，并现场操作演示修改，引导学生逐步完成装备的PLC程序修改工作。将振盘送料装置的部分由外部反馈信号启动程序的变量地址由虚拟调试时使用的M存储区地址修改为真实IO地址。学生认真观看教师实践操作，掌握PLC程序修改设置的要点，并完成装配和问题修正。三、程序与设备调试演示与实操（35分钟）借助视频、动画等课程资源，现场操作演示程序与设备调试要点，引导学生逐步完成装备从数字化模型的虚拟调试转为真实装备的实体调试。各项运行调试和验证操作依照流程图启动PLC程序进行。确认个各项目和动作运行无误后，即表示机电实体调试完成。学生认真观看教师实践操作，掌握程序与设备调试的要点，并完成连接和问题修正。四、小结（5分钟）课程小结：（1）光纤传感器、磁性开关和数字调频振动送料控制器等的调整方法；（2）数字化模型的虚拟调试转为真实装备实体调试的方法。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的从数字化模型虚拟调试过渡为真实装备实体调试的方法。数字孪生虚实联调对于PLC编程和NX软件信号映射的操作要求都比较高，需要在课后加强指导，要求学生反复训练，直至达标，为后续使用数字孪生技术进行产线各工作站的调试学习打好基础。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题皮带输送装置的结构分析与仿真验证计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法。教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、皮带输送装置数字化模型文件教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目三任务一。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解皮带输送装置的功能、运行原理及常见的结构组成。2.掌握使用NXMCD，基于数字化模型进行仿真运行验证的方法。能熟练完成基于NXMCD的装备仿真运行验证。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：皮带输送装置的结构分析与仿真序列设置。难点：基于NXMCD的机电属性设置。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示皮带输送线的功能，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考皮带输送装置在产线中的作用，并明确任务。激发学习兴趣，明确自己的学习诉求。二、机电属性设置实操（30分钟）阶段任务一：使用NX软件完成数字化模型的机电属性设置结合视频资源，使用NX软件打开皮带输送装置相关部套件，依据装备的组成进行数字化模型装配打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行机电属性设置操作，并及时修正问题。通过高获得感的学习和细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的精神三、仿真实操（40分钟）阶段任务二：使用NX软件完成数字化模型的仿真运行设置结合视频资源，依据仿真序列节拍图，进行【仿真序列】设置打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行仿真序列设置操作，并及时修正问题。提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）皮带输送装置的功能、运行原理及常见的结构组成；（2）基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型机电属性设置方法；（3）基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型仿真运行设置方法。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，重点掌握基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型仿真运行设置方法。为数字孪生虚拟调试和后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题皮带输送装置的虚拟调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、皮带输送装置数字化模型NXMCD设置文件、皮带输送装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目三任务二。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标熟练掌握使用数字孪生技术进行带变频器装备的虚拟调试方法。能结合NXMCD模型和PLC程序，熟练完成装备的软在环或硬在环虚拟调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：皮带输送装置的软在环或硬在环虚拟调试步骤。难点：设备所需信号分析及信号映射操作。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、软在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示软在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。建立虚拟PLC——基于PLCSIMAdvanced启动虚拟PLC——建设输入输出变量并编制PLC程序；在NXMCD端依次完成：建立输入输出信号——构建信号适配器，建立信号与设备运行的逻辑关系。再通过NXMCD端结合虚拟PLC进行外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握软在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感。二、软在环虚拟调试实操（30分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成振盘装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）建立PLC项目，使用PLCSIMAdvanced软件启动该虚拟PLC；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）完成[外部信号配置]，找到[PLCSIMAdv]协议，选好需要映射给NXMCD端的相关外部信号；（4）完成[信号映射]遵循变频器PROFINETPZD通讯方式，采用控制字赋值进行驱动：地址QW64中赋值“047E”表示停止；在此基础上，将QW64赋值为“047F”，变频器即可收到正转信号；若将QW64赋值为“0C7F”，变频器即可收到反转信号。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的软在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成皮带输送装置软在环虚拟调试，并通过耐心调试逐步培养“精益求精”的工匠精神三、硬在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示硬在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。依据真实硬件完善硬在环硬件组态配置——进行PC站（OPC服务器）组态——建设输入输出变量并编制PLC程序；建立输入输出信号——构建信号适配器，外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握硬在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。通过演示，加强对设计和仿真技能的理解，降低学习难度，攻破教学难点。四、硬在环虚拟调试实操（25分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成振盘装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）增加PC站（OPC服务器）的硬件组态，并基于OPC协议进行PLC及PC站下载；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）在NXMCD端结合虚拟PLC完成[外部信号配置]，找到[OPCDA]协议中建立的PLC项目，完成PLC端输出信号配置；（4）完成[信号映射]变频器的PROFINETPZD通讯方式采用标准控制字给予变频器信号。硬在环使用真实变频器，可以通过给地址QW66赋16位数值进行调频调速。速度设定值需要经过标准化处理，变频器接收十进制有符号整数16384（4000H十六进制）对应电机100％的速度。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的硬在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成皮带输送装置硬在环虚拟调试，达到知识和技能目标五、小结（5分钟）课程小结：（1）装备必需的输入输出信号分析；（2）基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型软在环虚拟调试；（3）基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型硬在环虚拟调试。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的皮带输送装置软在环和硬在环虚拟调试方法。为后续的实体安装和调试构建好基础环境。

产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题皮带输送装置的机械与电气装调计划学时2学时授课类型与教学方法实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、皮带输送装置实体设备及配套线缆教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目三任务三。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.掌握光电传感器、交流电机和变频器的原理及使用方法。2.熟练掌握皮带输送装置的机械和电气调试要点。1.能根据电路图，正确安装电路。2.能正确安装和使用光电传感器、交流电机、变频器等。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：皮带输送装置的机械搭建要点。难点：G120C变频器的调试。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、机械安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，根据机械结构分析安装顺序，并现场操作演示讲解安装要点，引导学生逐步完成装备的机械安装。装置的机械结构主要包括座体、输送带与辊轮组、张紧轮组、驱动电机、同步带轮组等。皮带输送装置比较合理的安装顺序为先依次完成上述部分组件的安装，再完成装置所需传感器的安装。学生认真观看教师实践操作，掌握机械安装的大致步骤，并完成装配和问题修正。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到知识和技能目标。二、传感器安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析装置所需传感器，并现场操作演示传感器安装与设置要点，引导学生逐步完成装备的传感器安装。学生认真观看教师实践操作，掌握传感器安装和设置的要点，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，并通过实操达到知识和技能目标，并激发学习兴趣。三、设备侧与控制侧相关电路的连接演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析并连接装置所需的电路，并现场操作演示线路连接要点，引导学生逐步完成装备电路的连接。控制侧的PLC、I/O模块、电源等的接线已完成，在设备侧完成传感器、继电器、电源端子等引线到设备侧接线端口之间的接线，再通过IO信号电缆进行设备侧与控制侧联接。输送电机需要使用G120C变频器，电机和变频器需要单独通过动力电缆连接。G120CPN变频器可以采用BOP面板修改和设置参数，也可以在TIA软件中使用startdrive在线访问进行设置。学生认真观看教师实践操作，掌握线路连接要点，并完成连接和问题修正。五、小结（8分钟）课程小结：（1）光电传感器、交流电机、变频器的原理及使用方法；（2）皮带输送装置机械安装；（3）皮带输送装置传感器安装；（4）皮带输送装置电路连接。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的机械安装与电气连接调试方法。为后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题皮带输送装置的机电实体调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、皮带输送装置实体设备及配套线缆、皮带输送装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目三任务四。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标掌握基于虚拟调试的皮带输送装置实体调试的方法。能正确基于虚拟调试，完成皮带输送装置的机电实体调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：PLC程序从虚拟调试到实际调试中变量地址的调整方法。难点：各传感器的调整方法。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、装备调整演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，基于实体装备讲解其首先需要调整的内容，并现场操作演示讲解操作要点，引导学生逐步完成装备的调整工作。光电传感器（GTB6-P1212）调整：上电之后，电源指示灯绿灯亮起，将需要被检测的物料放置在检测位置，调节传感器的距离检测旋钮，使传感器工作指示灯黄灯亮起，PLC相应点位得电指示灯亮，之后将物料拿开黄色指示灯熄灭，PLC相应指示灯熄灭。学生认真观看教师实践操作，掌握装备调整的大致步骤和内容，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到相应知识和技能目标。二、PLC程序修改演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，分析PLC程序应如何修改变量，并现场操作演示修改，引导学生逐步完成装备的PLC程序修改工作。将皮带输送装置的部分由外部反馈信号启动程序的变量地址由虚拟调试时使用的M存储区地址修改为真实IO地址。学生认真观看教师实践操作，掌握PLC程序修改设置的要点，并完成装配和问题修正。三、程序与设备调试演示与实操（35分钟）借助视频、动画等课程资源，现场操作演示程序与设备调试要点，引导学生逐步完成装备从数字化模型的虚拟调试转为真实装备的实体调试。各项运行调试和验证操作依照流程图启动PLC程序进行。确认个各项目和动作运行无误后，即表示机电实体调试完成。学生认真观看教师实践操作，掌握程序与设备调试的要点，并完成连接和问题修正。四、小结（5分钟）课程小结：（1）光电传感器的调整方法；（2）数字化模型的虚拟调试转为真实装备实体调试的方法。教学反思重点掌握基于NXMCD的从数字化模型虚拟调试过渡为真实装备实体调试的方法。数字孪生虚实联调对于PLC编程和NX软件信号映射的操作要求都比较高，需要求学生反复训练，直至达标，为后续使用数字孪生技术进行产线各工作站的调试学习打好基础。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题链条输送装置的结构分析与仿真验证计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法。教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、链条输送装置数字化模型文件教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目四任务一。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解链条输送装置的功能、运行原理及常见的结构组成。2.掌握使用NXMCD，基于数字化模型进行仿真运行验证的方法。能熟练完成基于NXMCD的装备仿真运行验证。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.具有规范执行标准的意识，学会在工程实践中遵守规范。教学重点、难点重点：链条输送装置的结构分析与仿真序列设置。难点：基于NXMCD的机电属性设置。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示链条输送线的功能，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考链条输送装置在产线中的作用，并明确任务。激发学习兴趣，明确自己的学习诉求。二、机电属性设置实操（30分钟）阶段任务一：使用NX软件完成数字化模型的机电属性设置结合视频资源，使用NX软件打开链条输送装置相关部套件，依据装备的组成进行数字化模型装配打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行机电属性设置操作，并及时修正问题。通过高获得感的学习和细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的精神三、仿真实操（40分钟）阶段任务二：使用NX软件完成数字化模型的仿真运行设置结合视频资源，依据仿真序列节拍图，进行【仿真序列】设置打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行仿真序列设置操作，并及时修正问题。提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）链条输送装置的功能、运行原理及常见的结构组成；（2）基于NXMCD的链条输送装置数字化模型机电属性设置；（3）基于NXMCD的链条输送装置数字化模型仿真运行设置。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，重点掌握基于NXMCD的皮带输送装置数字化模型仿真运行设置方法。为数字孪生虚拟调试和后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题链条输送装置的虚拟调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、链条输送装置数字化模型NXMCD设置文件、链条输送装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目四任务二。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标熟练掌握使用数字孪生技术进行带变频器装备的虚拟调试方法。能结合NXMCD模型和PLC程序，熟练完成装备的软在环或硬在环虚拟调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.具有规范执行标准的意识，学会在工程实践中遵守规范。教学重点、难点重点：链条输送装置的软在环或硬在环虚拟调试步骤。难点：设备所需信号分析及信号映射操作。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、软在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示软在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。建立虚拟PLC——基于PLCSIMAdvanced启动虚拟PLC——建设输入输出变量并编制PLC程序；在NXMCD端依次完成：建立输入输出信号——构建信号适配器，建立信号与设备运行的逻辑关系。再通过NXMCD端结合虚拟PLC进行外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握软在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感。二、软在环虚拟调试实操（30分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成链条输送装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）建立PLC项目，使用PLCSIMAdvanced软件启动该虚拟PLC；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）完成[外部信号配置]，找到[PLCSIMAdv]协议，选好需要映射给NXMCD端的相关外部信号；（4）完成[信号映射]遵循变频器PROFINETPZD通讯方式，采用控制字赋值进行驱动：地址QW64中赋值“047E”表示停止；在此基础上，将QW64赋值为“047F”，变频器即可收到正转信号；若将QW64赋值为“0C7F”，变频器即可收到反转信号。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的软在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成链条输送装置软在环虚拟调试，并通过耐心调试逐步培养“精益求精”的工匠精神三、硬在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示硬在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。依据真实硬件完善硬在环硬件组态配置——进行PC站（OPC服务器）组态——建设输入输出变量并编制PLC程序；建立输入输出信号——构建信号适配器，外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握硬在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。通过演示，加强对设计和仿真技能的理解，降低学习难度，攻破教学难点。四、硬在环虚拟调试实操（25分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成链条输送装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）增加PC站（OPC服务器）的硬件组态，并基于OPC协议进行PLC及PC站下载；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）在NXMCD端结合虚拟PLC完成[外部信号配置]，找到[OPCDA]协议中建立的PLC项目，完成PLC端输出信号配置；（4）完成[信号映射]变频器的PROFINETPZD通讯和调速方式与皮带输送装置一致。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的硬在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成链条输送装置硬在环虚拟调试，达到知识和技能目标五、小结（5分钟）课程小结：（1）装备必需的输入输出信号分析；（2）基于NXMCD的链条输送装置数字化模型软在环虚拟调试；（3）基于NXMCD的链条输送装置数字化模型硬在环虚拟调试。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的链条输送装置软在环和硬在环虚拟调试方法。为后续的实体安装和调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题链条输送装置的机械与电气装调计划学时2学时授课类型与教学方法实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、链条输送装置实体设备及配套线缆教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目四任务三。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.掌握光电传感器、交流电机和变频器的原理及使用方法。2.熟练掌握链条输送装置的机械和电气调试要点。1.能根据电路图，正确安装电路。2.能正确安装和使用光电传感器、交流电机、变频器等。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：链条输送装置的机械搭建要点。难点：G120C变频器的调试。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、机械安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，根据机械结构分析安装顺序，并现场操作演示讲解安装要点，引导学生逐步完成装备的机械安装。主要包含板链、链轮、支承导轨和支架等。以电机驱动主动链轮带动板链运行。链条输送装置的安装顺序为由内至外依次完成组件及外壳的安装，再完成装置所需传感器的安装。学生认真观看教师实践操作，掌握机械安装的大致步骤，并完成装配和问题修正。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到知识和技能目标。二、传感器安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析装置所需传感器，并现场操作演示传感器安装与设置要点，引导学生逐步完成装备的传感器安装。学生认真观看教师实践操作，掌握传感器安装和设置的要点，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，并通过实操达到知识和技能目标，并激发学习兴趣。三、设备侧与控制侧相关电路的连接演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析并连接装置所需的电路，并现场操作演示线路连接要点，引导学生逐步完成装备电路的连接。控制侧的PLC、I/O模块、电源等的接线已完成，在设备侧完成传感器、继电器、电源端子等引线到设备侧接线端口之间的接线，再通过IO信号电缆进行设备侧与控制侧联接。输送电机需要使用G120C变频器，电机和变频器需要单独通过动力电缆连接G120CPN变频器可以采用BOP面板修改和设置参数，也可以在TIA软件中使用startdrive在线访问进行设置。学生认真观看教师实践操作，掌握线路连接要点，并完成连接和问题修正。五、小结（8分钟）课程小结：（1）光电传感器、交流电机、变频器的原理及使用方法；（2）链条输送装置机械安装；（3）链条输送装置传感器安装；（4）链条输送装置电路连接。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的机械安装与电气连接调试方法。为后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题链条输送装置的机电实体调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、链条输送装置实体设备及配套线缆、链条输送装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目四任务四。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标掌握基于虚拟调试的链条输送装置实体调试的方法。能正确基于虚拟调试，完成链条输送装置的机电实体调试。1.在实际项目训练过程中，培养动手实践能力，培养质量意识、安全意识和规范操作的职业素养。2.培养学生对产线装备的兴趣和爱好，以及对行业的认同感。教学重点、难点重点：PLC程序从虚拟调试到实际调试中变量地址的调整方法。难点：各传感器的调整方法。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、装备调整演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，基于实体装备讲解其首先需要调整的内容，并现场操作演示讲解操作要点，引导学生逐步完成装备的调整工作。光电传感器（GTB6-P1212）调整：上电之后，电源指示灯绿灯亮起，将需要被检测的物料放置在检测位置，调节传感器的距离检测旋钮，使传感器工作指示灯黄灯亮起，PLC相应点位得电指示灯亮，之后将物料拿开黄色指示灯熄灭，PLC相应指示灯熄灭。学生认真观看教师实践操作，掌握装备调整的大致步骤和内容，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到相应知识和技能目标。二、PLC程序修改演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，分析PLC程序应如何修改变量，并现场操作演示修改，引导学生逐步完成装备的PLC程序修改工作。链条输送装置的部分由外部反馈信号启动程序的变量地址由虚拟调试时使用的M存储区地址修改为真实IO地址。学生认真观看教师实践操作，掌握PLC程序修改设置的要点，并完成装配和问题修正。三、程序与设备调试演示与实操（35分钟）借助视频、动画等课程资源，现场操作演示程序与设备调试要点，引导学生逐步完成装备从数字化模型的虚拟调试转为真实装备的实体调试。各项运行调试和验证操作依照流程图启动PLC程序进行。确认个各项目和动作运行无误后，即表示机电实体调试完成。学生认真观看教师实践操作，掌握程序与设备调试的要点，并完成连接和问题修正。四、小结（5分钟）课程小结：（1）光电传感器的调整方法；（2）数字化模型的虚拟调试转为真实装备实体调试的方法。教学反思重点掌握基于NXMCD的从数字化模型虚拟调试过渡为真实装备实体调试的方法。数字孪生虚实联调对于PLC编程和NX软件信号映射的操作要求都比较高，需要求学生反复训练，直至达标，为后续使用数字孪生技术进行产线各工作站的调试学习打好基础。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题槽轮送料装置的结构分析与仿真验证计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法。教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、槽轮送料装置数字化模型文件教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务一。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解间歇送料装置的运行特点及其在产线中的作用。2.掌握常用槽轮送料装置的运行原理及常见的结构形式。3.掌握使用NXMCD，基于数字化模型进行仿真运行验证的方法。能熟练完成基于NXMCD的装备仿真运行验证。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：槽轮送料装置的结构分析与仿真序列设置。难点：基于NXMCD的机电属性设置。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示槽轮间歇送料结机构的功能，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考槽轮送料装置在产线中的作用，并明确任务。激发学习兴趣，明确自己的学习诉求。二、机电属性设置实操（30分钟）阶段任务一：使用NX软件完成数字化模型的机电属性设置结合视频资源，使用NX软件打开槽轮送料装置相关部套件，依据装备的组成进行数字化模型装配打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行机电属性设置操作，并及时修正问题。通过高获得感的学习和细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的精神三、仿真实操（40分钟）阶段任务二：使用NX软件完成数字化模型的仿真运行设置结合视频资源，依据仿真序列节拍图，进行【仿真序列】设置打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行仿真序列设置操作，并及时修正问题。提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）槽轮送料装置的功能、运行原理及常见的结构组成；（2）基于NXMCD的槽轮送料置装置数字化模型机电属性设置；（3）基于NXMCD的槽轮送料装置数字化模型仿真运行设置。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，重点掌握基于NXMCD的槽轮送料装置数字化模型仿真运行设置方法。为数字孪生虚拟调试和后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题槽轮送料装置的虚拟调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、槽轮送料装置数字化模型NXMCD设置文件、槽轮送料装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务二。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标熟练掌握使用数字孪生技术进行装备的虚拟调试方法。能结合NXMCD模型和PLC程序，熟练完成装备的软在环或硬在环虚拟调试。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：槽轮送料装置的软在环或硬在环虚拟调试步骤。难点：设备所需信号分析及信号映射操作。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、软在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示软在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。建立虚拟PLC——基于PLCSIMAdvanced启动虚拟PLC——建设输入输出变量并编制PLC程序；在NXMCD端依次完成：建立输入输出信号——构建信号适配器，建立信号与设备运行的逻辑关系。再通过NXMCD端结合虚拟PLC进行外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握软在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感。二、软在环虚拟调试实操（30分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成槽轮送料装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）建立PLC项目，使用PLCSIMAdvanced软件启动该虚拟PLC；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）完成[外部信号配置]，找到[PLCSIMAdv]协议，选好需要映射给NXMCD端的相关外部信号；（4）完成[信号映射]使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的软在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成槽轮送料装置软在环虚拟调试，并通过耐心调试逐步培养“精益求精”的工匠精神三、硬在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示硬在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。依据真实硬件完善硬在环硬件组态配置——进行PC站（OPC服务器）组态——建设输入输出变量并编制PLC程序；建立输入输出信号——构建信号适配器，外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握硬在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。通过演示，加强对设计和仿真技能的理解，降低学习难度，攻破教学难点。四、硬在环虚拟调试实操（25分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成槽轮送料装置数字化模型硬在环虚拟调试的各项操作。（1）增加PC站（OPC服务器）的硬件组态，并基于OPC协议进行PLC及PC站下载；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）在NXMCD端结合虚拟PLC完成[外部信号配置]，找到[OPCDA]协议中建立的PLC项目，完成PLC端输出信号配置；（4）完成[信号映射]使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的硬在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成槽轮送料装置硬在环虚拟调试，达到知识和技能目标五、小结（5分钟）课程小结：（1）装备必需的输入输出信号分析；（2）基于NXMCD的槽轮送料装置数字化模型软在环虚拟调试；（3）基于NXMCD的槽轮送料装置数字化模型硬在环虚拟调试。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的槽轮送料装置软在环和硬在环虚拟调试方法。为后续的实体安装和调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题槽轮送料装置的机械与电气装调计划学时2学时授课类型与教学方法实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、槽轮送料装置实体设备及配套线缆教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务三。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.掌握槽轮送料装置中使用的光纤传感器的原理、结构及应用。2.熟练掌握槽轮送料装置的机械和电气调试要点。1.能根据电路图，正确安装电路。2.能正确安装和使用光纤传感器、直流电机等。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：槽轮送料装置的机械搭建要点。难点：光纤传感器的安装。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、机械安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，根据机械结构分析安装顺序，并现场操作演示讲解安装要点，引导学生逐步完成装备的机械安装。装置主要包含两侧的槽轮齿轮组和同步带机构组。安装顺序为依次完成上述两部分组件及外壳的安装，再完成装置所需传感器的安装。学生认真观看教师实践操作，掌握机械安装的大致步骤，并完成装配和问题修正。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到知识和技能目标。二、传感器安装演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析装置所需传感器，并现场操作演示传感器安装与设置要点，引导学生逐步完成装备的传感器安装。学生认真观看教师实践操作，掌握传感器安装和设置的要点，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，并通过实操达到知识和技能目标，并激发学习兴趣。三、设备侧与控制侧相关电路的连接演示与实操（18分钟）借助视频、动画等课程资源，分析并连接装置所需的电路，并现场操作演示线路连接要点，引导学生逐步完成装备电路的连接。控制侧的PLC、I/O模块、电源等的接线已完成，在设备侧完成传感器、继电器、电源端子等引线到设备侧接线端口之间的接线，再通过IO信号电缆进行设备侧与控制侧联接即可。学生认真观看教师实践操作，掌握线路连接要点，并完成连接和问题修正。五、小结（8分钟）课程小结：（1）光纤传感器的原理及使用方法；（2）槽轮送料装置机械安装；（3）槽轮送料装置传感器安装；（4）槽轮送料装置电路连接。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型和PLC控制程序，重点掌握基于NXMCD的机械安装与电气连接调试方法。为后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题槽轮送料装置的机电实体调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法、装调操作技术技能本位教学法教具准备PPT课件、微课视频、槽轮送料装置实体设备及配套线缆、槽轮送料装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务四。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标掌握基于虚拟调试的间歇送料装置实体调试的方法。能正确基于虚拟调试，完成间歇送料装置的机电实体调试。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：PLC程序从虚拟调试到实际调试中变量地址的调整方法。难点：光纤传感器的调整方法。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、装备调整演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，基于实体装备讲解其首先需要调整的内容，并现场操作演示讲解操作要点，引导学生逐步完成装备的调整工作。在传感器检测位置上放一些需要被检测的物料，同时调节光纤放大器上的8旋转灵敏度调节按钮，使放大器的动作指示灯亮起，同时将物料拿开时，动作指示灯熄灭，即调试完成。学生认真观看教师实践操作，掌握装备调整的大致步骤和内容，并完成装配和问题修正。通过演示，加强对操作的理解，激发学习兴趣，提升学习的即时获得感，并达到相应知识和技能目标。二、PLC程序修改演示与实操（20分钟）借助视频、动画等课程资源，分析PLC程序应如何修改变量，并现场操作演示修改，引导学生逐步完成装备的PLC程序修改工作。槽轮送料装置的部分由外部反馈信号启动程序的变量地址由虚拟调试时使用的M存储区地址修改为真实IO地址。学生认真观看教师实践操作，掌握PLC程序修改设置的要点，并完成装配和问题修正。三、程序与设备调试演示与实操（35分钟）借助视频、动画等课程资源，现场操作演示程序与设备调试要点，引导学生逐步完成装备从数字化模型的虚拟调试转为真实装备的实体调试。各项运行调试和验证操作依照流程图启动PLC程序进行。确认个各项目和动作运行无误后，即表示机电实体调试完成。学生认真观看教师实践操作，掌握程序与设备调试的要点，并完成连接和问题修正。四、小结（5分钟）课程小结：（1）光电传感器的调整方法；（2）数字化模型的虚拟调试转为真实装备实体调试的方法。教学反思重点掌握基于NXMCD的从数字化模型虚拟调试过渡为真实装备实体调试的方法。数字孪生虚实联调对于PLC编程和NX软件信号映射的操作要求都比较高，需要求学生反复训练，直至达标，为后续使用数字孪生技术进行产线各工作站的调试学习打好基础。

产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题分度盘送料装置的结构分析与仿真验证计划学时2学时授课类型与教学方法翻转课堂，数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法。教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、分度盘送料装置数字化模型文件教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务五。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标1.了解间歇送料装置的运行特点及其在产线中的作用。2.掌握常用分度盘送料装置的运行原理及常见的结构形式。3.掌握使用NXMCD，基于数字化模型进行仿真运行验证的方法。能熟练完成基于NXMCD的装备仿真运行验证。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：分度盘送料装置的结构分析与仿真序列设置。难点：基于NXMCD的机电属性设置。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、引出任务（5分钟）借助视频、动画等课程资源展示分度盘间歇送料结机构的功能，结合课前学习的内容引出本课任务。学生观看教学资源，思考分度盘送料装置在产线中的作用，并明确任务。激发学习兴趣，明确自己的学习诉求。二、机电属性设置实操（30分钟）阶段任务一：使用NX软件完成数字化模型的机电属性设置结合视频资源，使用NX软件打开分度盘送料装置相关部套件，依据装备的组成进行数字化模型装配打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行机电属性设置操作，并及时修正问题。通过高获得感的学习和细致严谨的要求过程规范性-培养学生“精益求精”的精神三、仿真实操（40分钟）阶段任务二：使用NX软件完成数字化模型的仿真运行设置结合视频资源，依据仿真序列节拍图，进行【仿真序列】设置打开NX软件，根据教师讲解使用MCD进行仿真序列设置操作，并及时修正问题。提高学习效率，攻破本节课的教学难点四、小结（5分钟）课程小结：（1）分度盘送料装置的功能、运行原理及常见的结构组成；（2）基于NXMCD的分度盘送料装置数字化模型机电属性设置；（3）基于NXMCD的分度盘送料装置数字化模型仿真运行设置。教学反思利用信息化手段，通过视频、动画、数字化模型，重点掌握基于NXMCD的分度盘送料装置数字化模型仿真运行设置方法。为数字孪生虚拟调试和后续的实体调试构建好基础环境。产线装备数字化仿真与装调（NXMCD）教案课题分度盘送料装置的虚拟调试计划学时2学时授课类型与教学方法数字孪生-虚实映射教学法、实际项目行动导向教学法教具准备PPT课件、微课视频、数字化设计软件（UG）、分度盘送料装置数字化模型NXMCD设置文件、分度盘送料装置基础PLC控制程序教材分析选课内容主要参照机械工业出版社新教材《产线装备数字化仿真与装调》的项目五任务六。体现了理论与实践一体化的“学练做”一体的特色。学生分析授课对象智能制造装备类专业二年级下学期的学生，已提前学习了可编程控制器编程及数字化设计软件应用等知识，具备实施本任务的知识与技能基础。教学目标熟练掌握使用数字孪生技术进行带步进电机装备的虚拟调试方法。能结合NXMCD模型和PLC程序，熟练完成装备的软在环或硬在环虚拟调试。1.具有良好的职业道德和行为规范素质。2.具有与他人合作、沟通、进行团队工作的能力。教学重点、难点重点：分度盘送料装置的软在环或硬在环虚拟调试步骤。难点：设备所需信号分析及信号映射操作。教学过程步骤时间教学内容学生活动设计意图一、软在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示软在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。建立虚拟PLC——基于PLCSIMAdvanced启动虚拟PLC——建设输入输出变量并编制PLC程序；在NXMCD端依次完成：建立输入输出信号——构建信号适配器，建立信号与设备运行的逻辑关系。再通过NXMCD端结合虚拟PLC进行外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握软在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。激发学习兴趣，提升学习的即时获得感。二、软在环虚拟调试实操（30分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成分度盘送料装置数字化模型软在环虚拟调试的各项操作。（1）建立PLC项目，使用PLCSIMAdvanced软件启动该虚拟PLC；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）完成[外部信号配置]，找到[PLCSIMAdv]协议，选好需要映射给NXMCD端的相关外部信号；（4）完成[信号映射]需要在博途软件中新建步进电机的“定位轴”工艺对象。设置轴类型为“旋转”；由于在虚拟调试中是基于虚拟模型进行虚拟调试，无法完全获取真实载体的运行反馈，需要勾选“虚拟轴”。在程序中，可直接使用MOVE指令和运算指令将值赋给需要的实时位置、实时速度、设定目标位置等变量，可通过“ActualPosition”获取轴的实时位置，并通过除法运算消除电机轴与转盘之间的减速比。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的软在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成分度盘送料装置软在环虚拟调试，并通过耐心调试逐步培养“精益求精”的工匠精神三、硬在环演示操作（10分钟）借助视频、动画等课程资源，根据流程图分析设备所需输入输出信号，并现场操作演示硬在环虚拟调试的方法，引导学生明确自己的操作任务。依据真实硬件完善硬在环硬件组态配置——进行PC站（OPC服务器）组态——建设输入输出变量并编制PLC程序；建立输入输出信号——构建信号适配器，外部信号配置——信号映射学生认真观看教师实践操作，掌握硬在环虚拟调试的大致步骤，并明确任务内容。通过演示，加强对设计和仿真技能的理解，降低学习难度，攻破教学难点。四、硬在环虚拟调试实操（25分钟）引导学生结合视频资源和教师引导，逐步完成槽轮送料装置数字化模型硬在环虚拟调试的各项操作。（1）增加PC站（OPC服务器）的硬件组态，并基于OPC协议进行PLC及PC站下载；（2）依据前述分析，通过[信号适配器]建立输入输出信号，完成输入输出信号的关系式；（3）在NXMCD端结合虚拟PLC完成[外部信号配置]，找到[OPCDA]协议中建立的PLC项目，完成PLC端输出信号配置；（4）完成[信号映射]1200系列PLC在组态过程中不需要添加PTO工艺模块，可使用主控模块自带的脉冲发生器。使用NX软件和博途软件，根据教师讲解逐步完成基于MCD的硬在环虚拟调试，并及时修正问题。使用数字化软件完成分度盘送料装置硬在环虚拟调试，达到知识和技能目标五、小结（5分钟）课程小结：（1）装备必需的输入输出信号分析；（2）基于NXMCD的分度盘送料装置数字化模型软在环虚拟调试；（3）基于NXMCD的分度盘送料装置数