《自动化生产线安装与调试》-教案6模块六柔性生产线输送单元设计与调试

**************学院教案副页课程名称自动化生产线安装与调试授课学时4授课日期授课班级授课地点项目名称模块六柔性生产线输送单元设计与调试任务名称任务1：硬件设备安装与调试教学目标知识目标了解输送单元的工作过程掌握输送单元的结构及安装方法能力目标能够正确安装输送单元的机械组件、调整传感器位置素质目标具备较细致的观察和学习能力具备较强的动手能力教学重点输送单元的结构及组成输送单元的传感器和气动元件解决办法查阅工作手册等相关资料教师引导小组讨论，分工合作教师巡回指导教学难点机械组装教学手段板书、多媒体、线上资源、教材配套微课视频等教学方法教师示范、小组讨论、实操训练教学环境PLC实训室、自动化生产线实训室教学资源教材及配套微课视频、智慧树线上课程资源、网络资源、视频、动画教学过程1）小组展示各自查找的关于不同流水线的工作过程及应用的技术并进行讨论。2）观看视频了解输送单元的工作流程。3）学习输送单元的结构及组成4）熟悉输送单元的传感器及气动元件。教学环节（时间）教学内容教师活动（主导）学生活动（主体）课前1）观看输送单元的工作过程视频；2）查找关于传感器的种类及功能；3）查找气动元件的功能及种类；4）观看输送单元的组装过程。平台发布学习资源及任务完成教师分配的任务，平台上学习、互相讨论、查阅资料。课中一、输送单元的结构输宋单元主要包括抓取机械手装置、直线运动传动组件（包括驱动伺服电机、驱动器、同步轮、同步带等）、拖链装置、PLC模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。1.抓取机械手装置抓取机械手装置是一个能实现三自由度运动（即升降、伸缩、气动手指夹紧/松开和沿垂直轴旋转的四维运动）的工作单元，该装置整体安装在直线运动传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下整体作直线往复运动，定位到其他各工作单元的物料台，然后完成抓取和放下工件的功能。2、直线运动传动组件直线运动传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。传动组件由直线导轨底板、伺服电机及伺服放大器、同步轮、同步带、直线导轨、滑动溜板、拖链和原点接近开关、左、右极限开关组成。伺服电机由伺服电机放大器驱动，通过同步轮和同步带带动滑动溜板沿直线导轨作往复直线运动。从而带动固定在滑动溜板上的抓取机械手装置作往复直线运动。同步轮齿距为5mm，共12个齿即旋转一周搬运机械手位移60mm。抓取机械手装置上所有气管和导线沿拖链敷设，进入线槽后分别连接到电磁阀组和接线端口上。原点接近开关和左、右极限开关安装在直线导轨底板上，原点接近开关是一个无触点的电感式接近传感器，用来提供直线运动的起始点信号。关于电感式接近传感器的工作原理及选用、安装注意事项请参阅项目一（供料单元技能训练）。左、右极限开关均是有触点的微动开关，用来提供越程故障时的保护信号：当滑动溜板在运动中越过左或右极限位置时，极限开关会动作，从而向系统发出越程故障信号。二、伺服电动机与伺服驱动器伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用做执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。交流伺服电机是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率，惯量大，因而适合做低速平稳运行的应用。交流伺服电机的工作原理：伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。注意，伺服电机最容易损坏的是电机的编码器，因为其中有很精密的玻璃光盘和光电元件，因此电机应避免强烈的震动，不得敲击电机的端部和编码器部分。交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等。伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。逆变部分（DC-AC）采用功率器件集成驱动电路，保护电路和功率开关于一体的智能功率模块（IPM），主要拓扑结构是采用了三相桥式电路，利用了脉宽调制技术即PWM，（PulseWidthModulation）通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时间比,也就是说通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压副值的大小以达到调节功率的目的。四、实操训练1）小组合作拆卸输送单元的机械部分2）小组协作完成输送单元的机械组装3）根据以下安装调试单，总结归纳调试过程中存在的问题及解决方案，优化安装方案。安装注意事项注意：在以上各构成零件中，轴承以及轴承座均为精密机械零部件，拆卸以及组装需要较熟练的技能和专用工具，因此，不可轻易对其进行拆卸或修配工作。播放输送单元动作视频，引导学生观察并分析输送单元的结构组成引导学生观察输送单元气动元件查阅资料了解其功能及特点引导学生自主学习原点接近开关和行程开关的原理和应用讲解交流伺服电动机的工作原理、结构和功能讲解交流伺服驱动器的功能及应用，讲解伺服驱动器的结构及引脚功能播放输送单元的组装视频；讲解安装过程中的注意事项。引导学生按照操作规范完成，并做好记录。观看视频小组讨论仔细观察讨论回答问题仔细观察，深入思考查阅资料认真听讲，记录笔记小组讨论，自主查阅资料学习和探讨接近开关和行程开关的原理，特点、结构和功能。查阅相关资料小组讨论学习伺服电动机的工作原理、结构和功能认真听取教师讲解并记录笔记小组协作组装实操发现问题并寻求解决方案小组讨论并记录操作过程，总结归纳操作规范，优化安装方案。课后1）查阅相关传感器的资料，了解传感器引线功能及接线方法；2）查阅电路接线规范和标准；3）查找相关电工工具的使用方法；4）做好总结归纳的笔记发布相关任务要求，引导学生自主学习小组讨论完成课后任务、提出疑虑并找到解决方案效果分析教学反思与诊改教学改革与创新

**************学院教案副页课程名称自动化生产线安装与调试授课学时4授课日期授课班级授课地点项目名称模块六柔性生产线输送单元设计与调试任务名称任务2：控制线路连接与查验教学目标知识目标掌握IO信号分配的规则及原理图绘制方法与技巧能力目标能够规范绘制原理接线图能够按图接线并正确查验电路素质目标具备较细致的观察和学习能力具备较强的动手能力教学重点电路接线原理图绘制电路连接方法与技巧电路查验方法和技巧解决办法查阅工作手册等相关资料教师引导小组讨论，分工合作教师巡回指导教学难点电路连接及查验教学手段板书、多媒体、线上资源、教材配套微课视频等教学方法教师示范、小组讨论、实操训练教学环境PLC实训室、自动化生产线实训室教学资源教材及配套微课视频、智慧树线上课程资源、网络资源、视频、动画教学过程1）小组讨论并确定IO信号分配表。2）小组讨论、查阅绘图规范，正确绘制电路接线原理图。3）小组协作完成电路的连接工作。4）小组协作完成电路查验工作。教学环节（时间）教学内容教师活动（主导）学生活动（主体）课前1）观看输送单元的工作过程视频；2）查找关于传感器的种类及功能；3）查找气动元件的功能及种类；4）观看输送单元的组装过程。平台发布学习资源及任务完成教师分配的任务，平台上学习、互相讨论、查阅资料。课中一、输送单元的IO信号分配由于需要输出驱动伺服电机的高速脉冲，PLC应采用晶体管输出型。基于以上考虑输送单元选用西门子S7-1200CPU1214CDC/DC/DCPLC主单元。二、输送单元的接线原理图1M和1L接直流DC24V光电传感器：棕色线——24V黑色线——PLC信号蓝色线——0V注意：区别传感器的电气符号区别不同按钮开关的电气符号三、伺服电机和伺服驱动系统接线：MADLN15SG伺服驱动器面板上有多个接线端口，其中：XA：电源输入接口，AC220V电源连接到L1、L3主电源端子，同时连接到控制电源端子L1C、L2C上。XB：电机接口和外置再生放电电阻器接口。U、V、W端子用于连接电机。必须注意，电源电压务必按照驱动器铭牌上的指示，电机接线端子（U、V、W）不可以接地或短路，交流伺服电机的旋转方向不像感应电动机可以通过交换三相相序来改变，必须保证驱动器上的U、V、W、E接线端子与电机主回路接线端子按规定的次序一一对应，否则可能造成驱动器的损坏。电机的接线端子和驱动器的接地端子以及滤波器的接地端子必须保证可靠的连接到同一个接地点上。机身也必须接地。B1、B3、B2端子是外接放电电阻，YL-335B没有使用外接放电电阻。X6：连接到电机编码器信号接口，连接电缆应选用带有屏蔽层的双绞电缆，屏蔽层应接到电机侧的接地端子上，并且应确保将编码器电缆屏蔽层连接到插头的外壳（FG）上。X4：I/O控制信号端口，其部分引脚信号定义与选择的控制模式有关，不同模式下的接线请参考《松下A6系列伺服电机手册》。YL-335B输送单元中，伺服电机用于定位控制，选用位置控制模式。所采用的是简化接线方式，四、伺服驱动器参数设置①参数设置，先按“Set”键，再按“Mode”键选择到“Pr00”后，按向上、下或向左的方向键选择通用参数的项目，按“Set”键进入。然后按向上、下或向左的方向键调整参数，调整完后，长按“S”键返回。选择其它项再调整。②参数保存，按“M”键选择到“EE-SET”后按“Set”键确认，出现“EEP-”，然后按向上键3秒钟，出现“FINISH”或“reset”，然后重新上电即保存。五、输送单元的电路连接电气接线的工艺应符合国家职业标准的规定，例如，导线连接到端子时，采用压紧端子压接方法；连接线须有符合规定的标号；每一端子连接的导线不超过2根等等。1、电线连接时必须用冷压端子，电线金属材料不外露。2、冷压端子金属部份不外露。3、传感器护套线的护套层，应放在线槽内，只有线芯从线槽出线孔内穿出。4、线槽与接线端子排之间的导线，不能交叉。5、传感器不用芯线应减掉，并用热塑管套住或用绝缘胶带包裹在护套绝缘层的根部，不可裸露。6、不要损伤电线绝缘部分。7、传感器芯线进入线槽应与线槽垂直，且不交叉。8、电缆在走线槽里最少保留10cm，如果是一根短接线的话，在同一个走线槽里不要求。四、电路查验1）测量连接线路是否为通路时，一般在未上电之前，使用蜂鸣器档位，表笔分别连接要测量的两个点位，听到蜂鸣器声，表示是通路。2）上电之后，可用电压测量两点之间的电压，为0V表示为通路；测量电源电压之前，要确定是直流电压还是交流电压，选择对应档位。五、电路调试根据上述安装调试单，总结归纳调试过程中存在的问题及解决方案，调整传感器位置。六、整理工位、总结线路查验无误后整理工位，清扫台面和地上，工具归位，做好接线过程中的问题总结记录。引导学生根据输送单元的结构特点，给出PLC选型方案：确定I/O点数，检测信号及输出信号。根据PLC选型和IO信号分配，绘制IO接线原理图关注学生绘图过程的问题；共性问题强调说明；示范绘图标准强化速度强调：1）PLC输入输出公共端的信号连接。2）传感器的三线和两线的颜色及连接方法。讲解伺服驱动器的接线端子和引线功能播放视频讲解并示范演示伺服驱动器参数设置方法播放相关视频，讲解导线制作规范，分别展示规范的和错误的接线方式供学生参考。在学生接线实操过程中巡回指导，共性问题集中讲解。播放视频，并亲身示范讲解电路查验的方法，强调查验过程中的注意事项。针对学生出现的问题给予指导。引导学生完成电路调试，确保传感器安装位置正确。引导学生及时总结归纳，并按照8S规范整理工位查阅相关资料小组讨论设计电路接线方案；确定IO信号分配方案，并记录听取老师讲解根据信号分配方案，参考绘图标准，绘制本单元原理接线图认真听讲，记录笔记认真观看视频和示范演示，小组协作实操练习参数设置方法。小组协作讨论结合国家职业标准规范制作导线；并优化导线制作技巧。听取老师讲解的接线规范和技巧，小组协作完成本单元的电路连接，并做好总结归纳工作。认真听讲并做好记录，认真观看老师的示范和视频讲解；小组分工协作共同完成本单元的电路连接工作。小组共同使用万用表查验接线成果，信号是否接错、虚接或电源的是否接反等。根据老师建议，规范调试，并做好记录做好总结归纳等记录工作，填好电路调试工作单。课后1）优化接线图的绘制2）优化导线制作水平及速度3）优化输送单元的绑扎工艺指导学生优化成果小组讨论完成课后任务、提出疑虑并找到解决方案效果分析教学反思与诊改教学改革与创新

**************学院教案副页课程名称自动化生产线安装与调试授课学时2授课日期授课班级授课地点项目名称模块六柔性生产线输送单元设计与调试任务名称任务3：气动回路设计与连接教学目标知识目标掌握输送单元中气路元件的工作原理及应用掌握气路连接步骤、调试方法掌握气路绑扎的专业技术规范和气动系统安全操作规范能力目标能够完成输送单元气动控制回路的设计及绘制气动回路原理图具备识读、绘制气动回路原理图的能力能够完成气动回路的连接、调试及检查气动回路故障，并进行排故素质目标具备吃苦耐劳的劳动精神和精益求精的工匠精神具备较强的动手实操能力教学重点1.气动控制回路的设计；2.气动控制回路图的绘制及气路的连接、调试与绑扎。解决办法1.通过智慧树线上平台发布课程资源，将线下有限课堂时间延伸，协助学生自主学习，反复学习，帮助学生解决重点知识；2.通过教师示范、实操训练、技能比拼、训练学生的实践能力。3.通过观看视频，讲授专业技术标准和规范，给学生建立规范意识和安全意识。教学难点1.气路的调试、检查与排故；2.在气动系统作业中自觉遵守安全操作规程、工艺符合专业技术规范标准。1.气路的调试、检查与排故；2.在气动系统作业中自觉遵守安全操作规程、工艺符合专业技术规范标准。教学手段板书、多媒体、线上资源、教材配套微课视频等教学方法教师示范、小组讨论、实操训练教学环境PLC实训室、自动化生产线实训室教学资源教材及配套微课视频、智慧树线上课程资源、网络资源、视频、动画教学过程1）认识了解气动回路设计与连接的任务内容及要求。2）通过合作研学分角色进行小组探讨、共同研学，实操训练，完成任务。3）通过技能比拼，提高实际操作技能水平和竞争意识、规范意识。4）学生通过组内自检自评，组间互检互评，双师评判，完成评价考核。教学环节（时间）教学内容教师活动（主导）学生活动（主体）课前1）预习供料系统气动回路组成。2）了解供料系统气动控制回路安装注意事项。3）自主学习GB/T7932-2003《气动系统通用技术条件》国家标准。4）完成平台的测验和调查问卷平台发布学习资源及任务完成教师分配的任务，平台上学习、互相讨论、查阅资料。课中一、气动元件在气动控制回路中，驱动摆动气缸和气动手指气缸的电磁阀采用的是二位五通双电控电磁阀，双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。注意：双电控电磁阀的两个电控信号不能同时为“1”，即在控制过程中不允许两个线圈同时得电，否则，可能会造成电磁线圈烧毁，当然，在这种情况下阀芯的位置是不确定的。输送单元的机械手组件构成如下：⑴气动手爪：用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。⑵伸缩气缸：用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。⑶回转气缸：用于驱动手臂正反向90度旋转，由一个二位五通单向电控阀控制。⑷提升气缸：用于驱动整个机械手提升与下降。由一个二位五通单向电控阀控制。二、输送单元气动控制回路原理三、输送单元的气路连接1）气路连接步骤；气路安装从汇流排开始，按图1-4-5所示的气动控制回路原理图连接电磁阀、气缸。连接时注意气管走向应按序排布，均匀美观，不能交叉、打折；气管要在快速接头中插紧，不能够有漏气现象。2）在气动系统作业中自觉遵守安全操作规程、工艺符合专业技术规范标准。3）组织学生在规定时间完成技能比拼任务：自动化生产线供料系统中，对气动控制回路进行连接、调试及气路绑扎。四、输送单元的气路连接注意事项气路连接要完全按照自动生产线气路图进行。气路连接时，气管一定要在快速接头中插紧，不能够有漏气现象。气路中的气缸节流阀调整要适当，以活塞进出迅速、无冲击、无卡滞现象为宜，以不推倒工件为准。如果有气缸动作相反，将气缸两端进气管位置颠倒即可。气路气管在连接走向时，应该按序排布，均匀美观。不能交叉打折，顺序凌乱。所有外露气管必须用黑色尼龙扎带进行绑扎，松紧程度以不使气管变形为宜，外形美观。电磁阀组与气体汇流板的连接必须压在橡胶密封垫上固定，要求密封良好，无泄漏。五、气路调试根据上述安装调试单，总结归纳调试过程中存在的问题及解决方案，调整传感器位置。气路调试包括如下两个步骤：1.用电磁阀上的手动换向加锁钮验证顶料气缸和推料气缸的初始位置和动作位置是否正确。2.调整气缸节流阀以控制活塞杆的往复运动速度，伸出速度以不推倒工件为准。六、归纳总结评价小组讨论在自主探学、合作研学、实操练学、比拼促学环节中遇到的问题、解决的方法，及小组存在的问题，后续继续努力的方向。讲解输送单元的气动元件，讲解二位梧桐电控电子阀的功能及使用技巧引导学生设计出气动控制回路原理图；展示控制系统气动控制回路连接步骤、气路调试方法、气管绑扎技术规范。强调气路连接的注意事项，避免学生在气路连接过程中出现错误教师示范规范的调试方法和技巧，引导学生完成气路调试工作。总结本次课的理论知识联系实践情况，团队协作沟通能力，职业技能提升情况，组织优秀团队进行经验分享。认真听取教师讲解，记录笔记小组讨论分析，完成输送单元气动回路的设计观看教师教学示范；通过教学示范、口诀记忆，掌握气路连接、调试及绑扎的知识。听取老师建议，小组互相监督完成气路连接观看教师示范演示，小组互相监督完成气路调试工作。认真聆听教师总结，根据教师总结归纳的重难点进行记录并反思；找出其他小组的优点，并向他们学习。课后1）优化气动回路图的绘制2）优化输送单元气路的绑扎工艺3）总结归纳做好笔记发布相关任务要求，引导学生自主学习小组讨论完成课后任务、提出疑虑并找到解决方案效果分析教学反思与诊改教学改革与创新

**************学院教案副页课程名称自动化生产线安装与调试授课学时6授课日期授课班级授课地点项目名称模块六柔性生产线输送单元设计与调试任务名称任务4：控制程序设计与调试教学目标知识目标掌握供料过程步进顺序流程图的设计掌握程序设计步骤及仿真、调试方法能力目标能够正确编写输送单元的控制程序能够调试并实现供料控制素质目标培养学生善于思考实践的创新思维能力具备良好的沟通技巧和团队合作能力教学重点1.输送单元的控制方案设计2.PLC控制程序编写及调试解决办法自主学习、小组协作，共同研讨教师示范、实操训练教学难点PLC控制程序的编写与调试1.气路的调试、检查与排故；2.在气动系统作业中自觉遵守安全操作规程、工艺符合专业技术规范标准。教学手段板书、多媒体、线上资源、教材配套微课视频等教学方法教师示范、小组讨论、实操训练教学环境PLC实训室、自动化生产线实训室教学资源教材及配套微课视频、智慧树线上课程资源、网络资源、视频、动画教学过程1）观看输送单元运行视频，教师引导解读控制要求。2）小组研讨确定控制方案，绘制控制流程图。3）小组协作编写PLC程序，并进行仿真调试。4）实物连机调试，故障诊断，优化程序。教学环节（时间）教学内容教师活动（主导）学生活动（主体）课前1）观看输送单元运行视频，分析控制方案。2）完成输送单元的电路和气路的连接。3）复习相关PLC控制指令。4）完成平台的测验和调查问卷平台发布学习资源及任务完成教师分配的任务，平台上学习、互相讨论、查阅资料。课中一、输送单元的控制要求解读输送单元单站运行的目标是测试设备传送工件的功能。要求其他各工作单元已经就位，如图5-1-2所示。并且在供料单元的出料台上放置了工件。具体测试要求如下：（1）输送单元在通电后，按下复位按钮SB1，执行复位操作，使抓取机械手装置回到原点位置。在复位过程中，“正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁。当抓取机械手装置回到原点位置，且输送单元各个气缸满足初始位置的要求，则复位完成，“正常工作”指示灯HL1常亮。按下起动按钮SB2，设备启动，“设备运行”指示灯HL2也常亮，开始功能测试过程。（2）正常功能测试①抓取机械手装置从供料站出料台抓取工件，抓取的顺序是：手臂伸出→手爪夹紧抓取工件→提升台上升→手臂缩回。②抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置向加工站移动，移动速度不小于300mm/s。③机械手装置移动到加工站物料台的正前方后，即把工件放到加工站物料台上。抓取机械手装置在加工站放下工件的顺序是：手臂伸出→提升台下降→手爪松开放下工件→手臂缩回。④放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取加工站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑤抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑥放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑦机械手手臂缩回后，摆台逆时针旋转90°，伺服电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件，到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下，动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑧放下工件动作完成后，机械手手臂缩回，然后执行返回原点的操作。伺服电机驱动机械手装置以400mm/s的速度返回，返回900mm后，摆台顺时针旋转90°，然后以100mm/s的速度低速返回原点停止。当抓取机械手装置返回原点后，一个测试周期结束。当供料单元的出料台上放置了工件时，再按一次启动按钮SB2，开始新一轮的测试。（2）非正常运行的功能测试若在工作过程中按下急停按钮QS，则系统立即停止运行。在急停复位后，应从急停前的断点开始继续运行。但是若急停按钮按下时，输送站机械手装置正在向某一目标点移动，则急停复位后输送站机械手装置应首先返回原点位置，然后再向原目标点运动。在急停状态，绿色指示灯HL2以1Hz的频率闪烁，直到急停复位后恢复正常运行时，HL2恢复常亮。二、PLC的运动控制功能S7-1200有两个内置PTO/PWM发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。一个发生器指定给数字输出点Q0.0，另一个发生器指定给数字输出点Q0.1。当组态一个输出为PTO操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。内置PTO功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O提供方向和限位控制。（一）使用运动控制工艺对象下面给出一个简单工作任务例子，阐述使用工艺对象编程的方法和步骤。1）点击插入新对象，选择“运动控制”，将名称改为“机械手运动控制工艺配置”2）测量单位选择mm，3）选择硬件接口4）扩展参数中机械设置，5）设置硬件限位开关6）动态，常规选项设置7）动态，急停设置8）主动回原点设置，如图6-22所示。（二）运动控制指令运动控制的子程序可以在程序中调用二、输送单元的控制流程三、输送单元的程序设计思路四、输送单元的程序工步0工步1工步2工步3工步4工步5工步6工步7工步8工步9工步10工步11工步12抓取工件子程序放下工件子程序输送单元状态指示灯四、程序调试引导学生详细分析控制要求引导学生认真观察正常功能测试时的动作顺序和要求引导学生认真观察非正常功能测试时的动作顺序和要求讲解PLC的运动控制工艺对象的使用方法和技巧，示范演示设置操作讲解运动控制指令的编写方法引导学生绘制控制流程图重点讲解动作顺序及触发传感器信号，引导学生小组讨论，自主编写程序进行调试；指导学生调试过程中常见出现的故障诊断，并优化程序。教师在整个过程中进行引导，帮助学生找出故障原因，指引学生寻求解决方案。引导学生根据动作流程编写控制程序；根据学生调试过程中存在的问题，给与指导，帮助寻找解决方案教师巡回指导，并针对共性问题进行集中讲解教师巡回指导，并针对共性问题进行集中讲解教师巡回指导，并针对共性问题进行集中讲解教师巡回指导，并针对共性问题进行集中讲解教师巡回指导，并针对共性问题进行集中讲解引导学生进行初态调试、运行过程调试和指示灯状态调试小组讨论，逐条解读控制要求，并做好笔记。根据教师引导，确定控制方案。跟随老师的演示，认真观察，并做好记录跟随老师的演示，认真观察，并做好记录认真听取教师讲解，认真观看示范演示，根据需要进行小组讨论学习，实操练习等认真学习并做好记录，做好练习根据控制方案要求，小组讨论绘制控制流程图听取老师重点讲解，并进行小组讨论，确定程序编写方案；根据确定的方案录入梯形图程序，小组配合进行调试，故障诊断及维护；能够熟练使用步进编程思想，完成脚本程序的编写和调试工作。仔细解读控制要求，小组讨论寻找恰当的方法；小组独立编程调试，故障诊断小组协作完成控制程序的编写与调试小组协作完成控制程序的编写与调试小组协作完成控制程序的编写与调试小组协作完成控制程序的编写与调试小组协作完成控制程序的编写与调试小组讨论和在教师指导下能够找到故障原因并自己解决。根据调试过程中的曾多次操作，不断优化程序，做到精益求精，追求完美。课后1）平台上传动作运行视频2）上传调试过程中的总结笔记查看学生的调试结果，并给与一定的指导，提出开放行问题平台作业，听取老师的指导，在下次课中继续优化和完善效果分析教学反思与诊改教学改革与创新

**************学院教案副页课程名称自动化生产线安装与调试授课学时2授课日期授课班级授课地点项目名称模块六柔性生产线输送单元设计与调试任务名称任务6：输送单元评价与优化教学目标知识目标掌握PLC控制程序设计、编程及调试方法掌握电气回路的连接与绑扎的技巧能力目标能够调整和调试硬件设备安装的位置和检测精度能够优化控制系统设计方案并总结归纳素质目标塑造精益求精、规范严谨的工匠精神强化学生数字化素养能力教学重点1.控制系统整体调试2.总结归纳，优化程序解决办法1.自主学习、小组协作，共同研讨2.观摩其他小组展示，总结优化教学难点总结归纳，小组汇报1.气路的调试、检查与排故；2.在气动系统作业中自觉遵守安全操作规程、工艺符合专业技术规范标准。教学手段板书、多媒体、线上资源、教材配套微课视频等教学方法教师示范、小组讨论、实操训练教学环境PLC实训室、自动化生产线实训室教学资源教材及配套微课视频、智慧树线上课程资源、网络资源、视频、动画教学过程1）调试优化控制程序。2）小组研讨总结归纳，制作PPT汇报展示。3）组间互相观摩学习、评价。4）优化程序，并完成课后拓展练习。教学环节（时间）教学内容教师活动（主导）学生活动（主体）课前1）上传小组展示成果和汇报PPT。2）核对控制要求、明确评价标准。3）了解拓展任务要求。平台发布学习资源及任务，并下载小组汇报展示材料完成教师分配的任务，平台上学习、互相讨论、查阅资料。课中一、根据控制要求优化并调试控制程序输送单元单站运行的目标是测试设备传送工件的功能。要求其他各工作单元已经就位,并且在供料单元的出料台上放置了工件。具体测试要求如下：（1）输送单元在通电后，按下复位按钮SB1，执行复位操作，使抓取机械手装置回到原点位置。在复位过程中，“正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁。当抓取机械手装置回到原点位置，且输送单元各个气缸满足初始位置的要求，则复位完成，“正常工作”指示灯HL1常亮。按下起动按钮SB2，设备启动，“设备运行”指示灯HL2也常亮，开始功能测试过程。（2）正常功能测试①抓取机械手装置从供料站出料台抓取工件，抓取的顺序是：手臂伸出→手爪夹紧抓取工件→提升台上升→手臂缩回。②抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置向加工站移动，移动速度不小于300mm/s。③机械手装置移动到加工站物料台的正前方后，即把工件放到加工站物料台上。抓取机械手装置在加工站放下工件的顺序是：手臂伸出→提升台下降→手爪松开放下工件→手臂缩回。④放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取加工站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑤抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑥放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑦机械手手臂缩回后，摆台逆时针旋转90°，伺服电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件，到达分拣站传送带上方入料口后把工