典型机电设备安装与调试 西门子 第3版 教案 项目六 生产加工设备的组装与调试.docx

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1、第课时教案月日第周星期课题项目六生产加工设备的组装与调试课型理实一体教时课时学标教目1 .根据设备装配示意图组装生产加工设备。2 .按照设备电路图连接生产加工设备的电气和气动回路。3 .输入设备控制程序，正确设置变频器参数，调试生产加工设备实现功能。教学重点生产加工设备的组装前备课准实训器材的准备项目任务书的编写教学难点生产加工设备的调试探究目标通过课堂学习提高学生动手操作实践创新的能力教学模式理实一体方法任务驱动、讲练结合教学环节教学过程和内容师生活动一、施工前准备施工人员在施工前应仔细阅读生产加工设备随机技术文件，了解设备的组成及其运行情况，看懂装配示意图、电路图、气动回路图及梯形图等图样

2、，然后再根据施工任务制定施工计划、施工方案等。1.识读设备图样及技术文件（1）装置简介生产加工设备的主要功能是自动上料、搬运，并能根据物料的性质进行分类输送、加工和存放，其工作流程如图61所示。1）起停控制。触摸人机界面上的起动按钮，设备开始工作，机械手复位：机械手手爪放松、手爪上伸、手臂缩回、手臂右旋至右侧限位处停止。触摸停止按钮，设备完成当前工作循环后停止。2）送料功能。设备起动后，送料机构开始检测物料支架上的物料，警示灯绿灯闪烁。若无物料，P1C便起动送料电动机工作，驱动放料转盘的页扇旋转。物料在页扇推挤下，从转盘内移至出料口。当传感器检测到物料时，转盘页扇停止旋转。若送料电动机运行IO

3、s后，仍未检测到物料，则说明转盘内已无物料，此时送料机构停止工作并报警，警示灯红灯闪烁。3）搬运功能。出料口有物料一机械手臂伸出一手爪下降一手爪夹紧抓物一0.5s后手爪上升一手臂缩回一手臂左旋一0.5s后手臂伸出一手爪下降一0.5s后，若传送带上无物料,则手爪放松、释放物料一手爪上升一手臂缩回一右旋至右侧限位处停止。教师讲解，学生对照设备，找出相应部分提问：根据播放的视频，结合设备各组成部件，分析设备的工作原理。图6-1生产加工设备动作流程图分析生产加工流程图自主操作提出疑问教师巡回辅导以某组学生的为例分析讲解总结归纳教学环节教学过程和内容师生活动传送、加工及分拣白色塑料物料。白色塑料物料被传

4、送至B点位置一传送带停止，进行第一次加工2s后以转速520rmin继续向左传送至C点位置一传送带停止，进行第二次加工一2s后以转速65Ormin返回至B点位置停止f推料二气缸（简称气缸二）伸出，将它推入料槽二内。传送、加工及分拣黑色塑料物料。黑色塑料物料被传送至C点位置一推料三气缸（简称气缸三）伸出，将它推入料槽三内。5）触摸屏功能触摸屏人机界面的首页上方显示“XXX生产加工设备”、同时设有界面切换开关“进入命令界面”、“进入监视界面”。命令界面上设置设备“起动按钮”、“停止按钮”和“返回首页”。监视界面上显示三类分拣物料的个数，当计数显示等于100时，数值复位为0后重新计数。教师讲解，学生对

5、照设备，找出相应部分XXX生产加工设备进入命令界面进入监控界面提问：根据播放的视频，结合设备各组成部件，分析设备的工作原理。SMCGS5图6-2人机界面首页老师结合实物讲解，学生结合自己的理解提问起动按钮停止按钮.返回首页MCGS图6-3命令界面学节教学过程和内容师生活动(2)识读装配示意图生产加工设备的结构布局自右向左分别为送料机构、机械手搬运机构、物料传送分拣机构，鉴于料盘本身高于出料口，且物料检测传感器固定在物料支架的左侧，为了保证机械手搬运物料往返顺畅，物料料盘、出料口、机械手之间必须调整准确，安装尺寸误差要小。1)结构组成。生产加工设备的结构组成与项目五相同，主要由物料料盘、出料口、

6、机械手、传送带及分拣装置等组成，两者只是安装布局不同而已。(3)识读电路图1) P1C机型。机型为西门子SIMATICS7-I200CPU1214CAC/DC/R1y和SM1223DC/R1Y型信号模块。2) I/O点分配。P1C输入/输出设备及I/O点数的分配情况见表6-1o表6，输入/输出设备及I/O点分配表图6-4监视界面教师示范讲解学生认真听讲提出问题共同讨论整理方法相互交流输入输出元件功能输入元件功能输出点SB5起动按钮10.0M料盘电机Q0.0SB6停止按钮10.1YV1手爪夹紧Q0.1SQP1料盘出料检测10.2YV2手爪放松Q0.2SQP2手臂左摆限位10.3YV3手爪提升Q0

7、.3SQP3手臂右摆限位10.4YV4手爪下降Q0.4SCKI手臂伸出限位10.5YV5手臂伸出Q0.5SCK2手臂缩回限位10.6YV6手臂缩回Q0.6SCK3手爪提升限位10.7YV7手臂左摆Q0.7SCK4手爪下降限位11.0YV8手臂右摆Q1OSCK5手爪夹紧检测11.1YV9推料一伸出Q1JSCK6推料一伸出限位11.2YV1O推料二伸出Q2.0SCK7推料缩回限位11.3YV11推料三伸出Q2.1SCK8推料二伸出限位11.4DIO变频器正转Q2.2SCK9推料二缩回限位11.5D11变频器反转Q2.3SCK1推料”伸出限位12.0D13变频器转速Q2.4SCK1推料三缩回限位12

8、.1D14变频器转速Q2.5SQP4传送带入料检测12.2D15变频器转速Q2.6SQP5推料一传感器12.3HA蜂鸣器报警Q2.7SQP6推料二传感器12.5IN1双层警示灯Q3.0SQP7推料三传感器12.6IN2双层警示灯Q3.I3)输入/输出设备连接特点。设备的了供，P1C驱动变频器三段速正、反向运行(4)识读气动回路图生产加工设备气路图，各控制元件、孑6-2o坦、停信号均FO丸行元件的工彳h触摸屏提E状态见表学节教学过程和内容师生活动表62控制元件、执行元件状态一览表电磁阀换向线圈得电情况整理设定表单独交流YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YVI1执行元件

9、状态机构任务+-气动手爪A夹紧手爪夹紧集体纠错+气动手爪A放松手爪放松+-气缸B缩回手爪提升单项考核-+气缸B伸出手爪下降+-气缸C伸出手臂伸出集中讲解-+气缸C缩回手臂缩回+-气缸D正转手臂右摆-+气缸D反转手臂左摆+气缸E伸出分拣金属物料-气缸E缩回等待分拣引导学习+气缸F伸出分拣H色塑料物料认真记笔记气缸F缩回等待分拣教师巡回辅导+气缸G伸出分拣黑色塑料物料-气缸G缩回等待分拣(5)识读梯形图设备系统控制由“Main”程序块、“0-初始化”程序块、“1-供料”、“2-搬运”程序块、“3-分拣”程序块五部分组成。“Main”程序块主要实现设备的原位检测和起停控制功能。“0-初始化”程序块主

10、要实现回初始位置。“1-供料”程序块主要实现送料机构的供料。学节教学过程和内容师生活动“2-搬运”程序块主要实现机械手将物料从料盘出料口搬运至传送带入料口。“3-分拣”程序块主要实现传送带的运行和物料分拣的功能。其中“Main”程序块、“0-初始化”程序块、“1-供料”和“2-搬运”程序块与项目五中梯形图基本一致，注解说明详见项目五。“3-分拣”程序块过程如下：程序段1中，若入料检测传感器检测到有物料落入传送带12.2=1,且分拣原位标志M1.3=1,则置位M3.0,即建立步3.0。M3.0常开触点闭合激活步M3.0o物料传送与分拣机构开始工作。步M3.0实现物料的传送。首先置位M1.4=1,

11、表示当前传送带上有物料需要进行分拣，此时分拣原位标志M1.3=0,禁止再次投料。然后置位输出变频器方向信号Q23=1和变频器速度信号Q2.4=1,三相异步电动机以转速650rmin反转运行，拖动传送带自右向左输送物料。若推料一传感器检测到金属物料12.3=1,即到达A位置，则复位M3.0,置位M3.1,即复位步3.0,建立步3.1分支;若推料二传感器检测到白色塑料物料12.4=1,即到达B位置，则复位M3.0,置位M4.1,即复位步3.0,建立步4.1分支。若推料三传感器检测到黑色塑料物料12.5=1,即到达C位置，则更位M3.0,置位M6.1,即复位步3.0,建立步5.1分支。步M3.1M3

12、.4实现金属物料的加工与分拣。程序段3中M3.1常开触点闭合激活步M3.1,批量复位Q2.2Q2.6=0,传送带停止运行，进行第一次加工。”定时器Itime8延时2秒，2秒时间到后置位输出变频器方向和速度信号Q2.3=1Q2.5=1,三相异步电动机以转速520rmin反转运行至12.4=1推料二检测到位，即到达B位置,复位M3.1,置位M3.2,建立步M3.2。程序段4中M3.2常开触点闭合激活步M3.2,批量复位Q2.2Q2.6=0,传送带停止运行，进行第二次加工。”定时器Iime9延时2秒，2秒时间到后置位输出变频器方向和速度信号Q2.3=1Q2.6=I,三相异步电动机以转速390rmin反转运行至12.5=1推料三检测到位，即到达C位置,复位M3.2,置位M3.3,建立步M3.3。程序段5中M3.3常开触点闭合激活步M3.3,批量复位Q2.2Q2.6=0,传送带停止运行，进行第三次加工。”定时器Iime1O延时2秒，2秒时间到后置位输出变频器方向和速度信号Q2.2=1Q2.4=1,三相异步电动机以转速650rmin正转运行至12.3=1推料一检测到位，即返回A位置，复位M3.3,置位M3.4,建立步M3.4。程序段6中M3.4常开触点闭合激活步M3.4,批量复位Q2.2Q2.6=0,传送带停止