典型機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項(xiàng)目八 教案

1、典型機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項(xiàng)目八 教案典型機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項(xiàng)目八 教案 典型機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項(xiàng)目八 教案項(xiàng)目八 多功能加工及分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試（教案）一、安全要求1遵守實(shí)訓(xùn)室規(guī)章制度，未經(jīng)許可,不得擅自移動、拆卸儀器與設(shè)備，嚴(yán)禁擅自搬動教具、設(shè)備的電器開關(guān)等。2注意人身安全，設(shè)備及設(shè)備組裝工具完好。3嚴(yán)格按照書本的要求規(guī)范操作。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1能根據(jù)設(shè)備裝配示意圖組裝多功能加工及分揀設(shè)備。2能按照設(shè)備電路圖連接多功能加工及分揀設(shè)備的電氣回路。3能按照設(shè)備氣路圖連接多功能加工及分揀設(shè)備的氣

2、動回路。4能根據(jù)要求創(chuàng)建觸摸屏人機(jī)界面。5會輸入設(shè)備控制程序，正確設(shè)置變頻器參數(shù)，調(diào)試多功能加工及分揀設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能。三、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1.多功能加工及分揀設(shè)備機(jī)械裝配，電路、氣路的連接。2.多功能加工及分揀設(shè)備控制程序的編寫。3.變頻器的參數(shù)的設(shè)置，觸摸屏人機(jī)界面的創(chuàng)建。難點(diǎn)：1.多功能加工及分揀設(shè)備控制程序的編寫，觸摸屏人機(jī)界面的創(chuàng)建。2.能將多功能加工及分揀設(shè)備的氣路、電路、變頻器、觸摸屏、程序總體連接，進(jìn)行調(diào)試實(shí)現(xiàn)整機(jī)功能。四、授課過程（一）引入新課1.教師操作人機(jī)界面展示YL-235A型光機(jī)電設(shè)備多功能加工及分揀過程。學(xué)生觀看操作，初步了解觸摸屏操作、YL-235A型光機(jī)電設(shè)備多功能

3、加工及分揀功能。展示任務(wù)，學(xué)生觀看多功能加工及分揀過程后結(jié)合任務(wù)填全工作流程圖。 圖8-1 多功能加工及分揀設(shè)備動作流程圖（二）進(jìn)行新課實(shí)施任務(wù)一：機(jī)械裝配任務(wù)1識讀多功能加工及分揀設(shè)備布局圖指導(dǎo)學(xué)生識讀多功能加工及分揀設(shè)備布局圖。圖8-5 多功能加工及分揀設(shè)備布局圖任務(wù)2認(rèn)識生產(chǎn)線分揀設(shè)備學(xué)生觀察設(shè)備，識讀各個(gè)元器件，說出元器件名稱及功能，進(jìn)一步明確多功能加工及分揀功能。圖8-7 多功能加工及分揀設(shè)備裝配示意圖圖 8-6 多功能加工及分揀設(shè)備任務(wù)3機(jī)械裝配1.機(jī)械裝備前的準(zhǔn)備工作到位。2.播放機(jī)械裝配視頻，學(xué)生觀看視頻，留意操作細(xì)節(jié)并填寫機(jī)械裝配流程圖。圖8-13 機(jī)械裝配流程圖3.根據(jù)裝配

4、示意圖8-7和生產(chǎn)加工設(shè)備布局圖8-5進(jìn)行機(jī)械裝配。4.完成安裝并手動調(diào)試、學(xué)生互評。實(shí)施任務(wù)二：電氣連接任務(wù)1.識讀電路圖學(xué)生說一說接線順序及接線注意點(diǎn)。任務(wù)2.電路連接電路連接前的準(zhǔn)備工作到位。播放電路連接視頻，填寫電路連接流程圖。圖8-22 電路連接流程圖學(xué)生連接電路，教師巡回指導(dǎo)。電路檢查。清理設(shè)備臺面，工具入箱。實(shí)施任務(wù)三：氣動回路連接任務(wù)1.識讀氣動回路圖說出氣路的組成說出氣路的工作原理。表8-2 控制元件、執(zhí)行元件狀態(tài)一覽表電磁換向閥的線圈得電情況執(zhí)行元件狀態(tài)機(jī)構(gòu)任務(wù)YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YV11+旋轉(zhuǎn)氣缸A正轉(zhuǎn)手臂右旋+旋轉(zhuǎn)氣缸A反轉(zhuǎn)手臂

5、左旋+氣動手爪B夾緊抓料+氣動手爪B放松放料+氣缸C伸出手爪下降+氣缸C縮回手爪上升+氣缸D伸出手臂伸出+氣缸D縮回手臂縮回+推料氣缸E伸出分揀料槽一符合要求物料推料氣缸E縮回等待分揀+推料氣缸F伸出分揀料槽二符合要求物料推料氣缸F縮回等待分揀+推料氣缸G伸出分揀不符合要求物料推料氣缸G縮回等待分揀任務(wù)2.氣動回路的連接教師示范，學(xué)生注意操作細(xì)節(jié)并做好記錄。1.氣路連接前的準(zhǔn)備按照要求檢查空氣壓縮機(jī)狀態(tài)、準(zhǔn)備圖樣及工具，并安排氣動回路連接步驟。 2.氣路連接步驟（1）連接氣源。 （2）連接執(zhí)行元件。（3）整理、固定氣管。（4）清理雜物，工具入箱。實(shí)施任務(wù)四：程序識讀并輸入任務(wù)1.識讀梯形圖1.

6、確定該項(xiàng)目的輸入、輸出設(shè)備并進(jìn)行輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的分配。表8-1 輸入/輸出設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表輸入輸出元件代號功能輸入點(diǎn)元件代號功能輸出點(diǎn)SB1起動按鈕X0YV1手臂右旋Y0SB2停止按鈕X1YV2手臂左旋Y2SCK1氣動手爪傳感器X2YV3手爪抓緊Y4SQP1旋轉(zhuǎn)左限位傳感器X3YV4手爪松開Y5SQP2旋轉(zhuǎn)右限位傳感器X4YV5提升氣缸下降Y6SCK2氣動手臂伸出傳感器X5YV6提升氣缸上升Y7SCK3氣動手臂縮回傳感器X6YV7伸縮氣缸伸出Y10SCK4 手爪提升限位傳感器X7YV8伸縮氣缸縮回Y11SCK5手爪下降限位傳感器X10YV9驅(qū)動推料一氣缸伸出Y12SQP3物料檢測光電傳感器

7、X11YV10驅(qū)動推料二氣缸伸出Y13SCK6推料一氣缸伸出限位傳感器X12YV11驅(qū)動推料三氣缸伸出Y14SCK7推料一氣缸縮回限位傳感器X13HL入料指示燈Y16SCK8推料缸二氣伸出限位傳感器X14STF變頻器正轉(zhuǎn)Y20SCK9推料二氣缸縮回限位傳感器X15STR變頻器反轉(zhuǎn)Y21SCK10推料三氣缸伸出限位傳感器X16RH變頻器高速Y22SCK11推料三氣缸縮回限位傳感器X17RM變頻器中速Y23SQP4起動推料一傳感器X20IN1警示燈綠燈Y24SQP5起動推料二傳感器X21IN2警示燈紅燈Y25SQP6起動推料三傳感器X22SQP7傳送帶落料口檢測傳感器X23SA1分揀方式轉(zhuǎn)換開關(guān)X

8、242.教師指導(dǎo)學(xué)生識讀狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，弄清該項(xiàng)目系統(tǒng)控制程序。 圖8-11 多功能加工及分揀設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖任務(wù)2.程序輸入啟動三菱PLC編程軟件，輸入梯形圖。(1)啟動三菱PLC編程軟件。(2)創(chuàng)建新文件，選擇PLC類型。(3)輸入程序。(4)轉(zhuǎn)換梯形圖。(5)保存文件。實(shí)施任務(wù)五：觸摸屏工程創(chuàng)建任務(wù)1.創(chuàng)建該項(xiàng)目的MGCS工程教師先示范操作，然后學(xué)生根據(jù)給定的操作步驟，參考觸摸屏技術(shù)文件，創(chuàng)建該項(xiàng)目的MGCS工程。（1）創(chuàng)建新工程（2）創(chuàng)建人機(jī)界面首頁（3）創(chuàng)建命令界面（4）創(chuàng)建監(jiān)視界面（5）離線模擬實(shí)施任務(wù)六：變頻器參數(shù)設(shè)置教師給出該項(xiàng)目的變頻器設(shè)定參數(shù)表，學(xué)生對照表格，設(shè)置變頻器參數(shù)。表8

9、-6 變頻器參數(shù)設(shè)定表序號參數(shù)號名稱設(shè)定值備注1P1上限頻率50Hz2P2下限頻率0Hz3P43速設(shè)定（高速）35Hz高速設(shè)定4P53速設(shè)定（中速）25Hz中速設(shè)定5P 7加速時(shí)間1s6P 8減速時(shí)間1s7P 79操作模式2外部操作模式實(shí)施任務(wù)七：設(shè)備調(diào)試按照要求清理設(shè)備、檢測機(jī)械裝配、電路連接、氣路連接等情況，確認(rèn)其安全性、正確性。調(diào)試流程按照如圖8-37進(jìn)行調(diào)試。圖8-37 設(shè)備調(diào)試流程圖任務(wù)2.模擬調(diào)試1.PLC靜態(tài)調(diào)試根據(jù)表8-7、表8-8、表8-9用PLC模塊上的鈕子開關(guān)模擬PLC輸入信號，觀察PLC的輸出指示LED，出現(xiàn)問題及時(shí)排查。表8-7 簡單分揀方式靜態(tài)調(diào)試情況記載表步驟操作

10、任務(wù)觀察任務(wù)備注正確結(jié)果觀察結(jié)果1PLC上電Y25指示LED點(diǎn)亮警示燈紅燈點(diǎn)亮，設(shè)備停止2按下起動按鈕SB1Y25指示LED熄滅警示燈紅燈熄滅Y24指示LED點(diǎn)亮警示燈綠燈點(diǎn)亮，設(shè)備運(yùn)行Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行3動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料4動作X20、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅金屬物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回5動作X20鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至A點(diǎn)Y1

11、2指示LED點(diǎn)亮推入料槽一內(nèi)6動作X12、X13鈕子開關(guān)后復(fù)位Y12指示LED熄滅推料一氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行7動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料8動作X21、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅白色物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回9動作X21鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至B點(diǎn)Y13指示LED點(diǎn)亮推入料槽二內(nèi)10動作X14、X15鈕子開關(guān)后復(fù)位Y13指示LED熄滅推料二

12、氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行11動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料12動作X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅黑色物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料13模擬動作X11Y21、Y23指示LED熄滅傳送帶停止14機(jī)械手搬走物料后Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行表8-8 組合分揀方式靜態(tài)調(diào)試情況記載表步驟操作任務(wù)觀察任務(wù)備注正確結(jié)果觀

13、察結(jié)果1PLC上電，動作X24Y25指示LED點(diǎn)亮警示燈紅燈點(diǎn)亮，設(shè)備停止2按下起動按鈕SB1Y25指示LED熄滅警示燈紅燈熄滅Y24指示LED點(diǎn)亮警示燈綠燈點(diǎn)亮，設(shè)備運(yùn)行Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行3動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料4動作X20、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅金屬物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回5動作X20鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至A點(diǎn)Y12指示LED點(diǎn)

14、亮推入料槽一內(nèi)6動作X12、X13鈕子開關(guān)后復(fù)位Y12指示LED熄滅推料一氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行7動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料8動作X21、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅白色物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回94.3后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至A點(diǎn)Y12指示LED點(diǎn)亮推入料槽一內(nèi)10動作X12、X13鈕子開關(guān)后復(fù)位Y12指示LED熄滅推料一氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)

15、亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行11動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料12動作X20、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅金屬物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回13動作X21鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至B點(diǎn)Y13指示LED點(diǎn)亮推入料槽二內(nèi)14動作X14、X15鈕子開關(guān)后復(fù)位Y13指示LED熄滅推料二氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行15動作X

16、23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y16指示LED熄滅加料指示燈熄滅，禁止加料Y21、Y23指示LED點(diǎn)亮輸送帶中速向左傳送物料16動作X21、X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y21、Y23指示LED熄滅白色物料至C點(diǎn)停止，加工2s2s后Y20、Y23指示LED點(diǎn)亮物料返回17動作X21鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20、Y23指示LED熄滅物料返回至B點(diǎn)Y13指示LED點(diǎn)亮推入料槽二內(nèi)18動作X14、X15鈕子開關(guān)后復(fù)位Y13指示LED熄滅推料二氣缸縮回Y16指示LED點(diǎn)亮加料指示燈點(diǎn)亮，可以加料Y21、Y22指示LED點(diǎn)亮輸送帶高速向左運(yùn)行19調(diào)試不合格物料，直至實(shí)現(xiàn)功能表8-9 搬運(yùn)機(jī)構(gòu)靜態(tài)調(diào)試情況記載表步驟操作任務(wù)觀察任務(wù)備注

17、正確結(jié)果觀察結(jié)果1動作X2、X0鈕子開關(guān)Y5指示LED點(diǎn)亮手爪放松2復(fù)位X2鈕子開關(guān)Y5指示LED熄滅放松到位Y7指示LED點(diǎn)亮手爪上升3動作X7鈕子開關(guān)Y7指示LED熄滅上升到位Y11指示LED點(diǎn)亮手臂縮回4動作X6鈕子開關(guān)Y11指示LED熄滅縮回到位Y0指示LED點(diǎn)亮手臂右旋5 動作X4鈕子開關(guān)Y0指示LED熄滅右旋到位6動作X11鈕子開關(guān)Y10指示LED點(diǎn)亮手臂伸出7動作X5鈕子開關(guān)，復(fù)位X6鈕子開關(guān)Y10指示LED熄滅伸出到位Y6指示LED點(diǎn)亮手爪下降8動作X10鈕子開關(guān)，復(fù)位X7鈕子開關(guān)Y6指示LED熄滅下降到位Y4指示LED點(diǎn)亮手爪夾緊9動作X2鈕子開關(guān)，0.5s后Y7指示LED點(diǎn)

18、亮手爪上升10動作X7鈕子開關(guān)，復(fù)位X10鈕子開關(guān)Y7指示LED熄滅上升到位Y11指示LED點(diǎn)亮手臂縮回11動作X6鈕子開關(guān)，復(fù)位X5鈕子開關(guān)Y11指示LED熄滅縮回到位Y2指示LED點(diǎn)亮手臂左旋12動作X3鈕子開關(guān)，復(fù)位X4鈕子開關(guān)Y2指示LED熄滅左旋到位130.5s后Y10指示LED點(diǎn)亮手臂伸出14動作X5鈕子開關(guān)，復(fù)位X6鈕子開關(guān)Y10指示LED熄滅伸出到位Y5指示LED點(diǎn)亮手爪放松15復(fù)位X2鈕子開關(guān)Y5指示LED熄滅放松到位Y11指示LED點(diǎn)亮手臂縮回16動作X6鈕子開關(guān)，復(fù)位X5鈕子開關(guān)Y11指示LED熄滅縮回到位Y0指示LED點(diǎn)亮手臂右旋17動作X4鈕子開關(guān)，復(fù)位X3鈕子開關(guān)Y

19、0指示LED熄滅右旋到位2.氣動回路手動調(diào)試3.傳感器調(diào)試。4.變頻器調(diào)試。5.觸摸屏調(diào)試。6.聯(lián)機(jī)調(diào)試。學(xué)生調(diào)試過程中對照聯(lián)機(jī)調(diào)試結(jié)果一覽表，若調(diào)試中有與之不符的情況，首先應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況，判斷是否需要切斷電源，在分析、判斷故障形成的原因，重新調(diào)試，直至設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)功能。表8-10 聯(lián)機(jī)調(diào)試結(jié)果一覽表步驟操作過程設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能備注1按下SB1或觸摸起動按鈕機(jī)械手復(fù)位警示燈綠燈點(diǎn)亮運(yùn)行2人工加料（方式一）金屬物料，高速傳送至C點(diǎn)加工2s，返回至A點(diǎn)位置，推入料槽一內(nèi)加工分揀白色塑料物料，高速傳送至C點(diǎn)加工2s，返回至B點(diǎn)位置，推入料槽二內(nèi)黑色塑料物料，高速傳送至C點(diǎn)加工2s，傳送至料臺內(nèi)，由機(jī)械

20、手搬運(yùn)至料盤中3人工加料（方式二）料槽一內(nèi)：金白組合料槽二內(nèi)：金白組合料槽三內(nèi)：不符合要求的金屬和白色塑料物料組合分揀黑色塑料物料被傳送至料臺內(nèi)，由機(jī)械手搬運(yùn)至料盤中搬運(yùn)4重新加料，按下SB2或觸摸停止按鈕，設(shè)備完成當(dāng)前工作循環(huán)后停止工作7.試運(yùn)行。實(shí)施任務(wù)八：現(xiàn)場清理及設(shè)備驗(yàn)收任務(wù)1.現(xiàn)場清理1.清點(diǎn)工量具。對照工量具清單清點(diǎn)工具，并按要求裝入工具箱。2.資料整理。整理歸類技術(shù)說明書、電氣元件明細(xì)表、施工計(jì)劃表、設(shè)備電路圖、梯形圖、安裝圖等資料。3.清掃設(shè)備周圍衛(wèi)生，保持環(huán)境整潔。4.填寫設(shè)備安裝登記表，記錄設(shè)備調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決的辦法。任務(wù)2.設(shè)備驗(yàn)收對照設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)收表，學(xué)生小組互評。表8-11 設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)收表驗(yàn)收項(xiàng)目及要求配分配分標(biāo)準(zhǔn)扣分得分備注設(shè)備組裝1設(shè)備部件安裝可靠，各部件位置銜接準(zhǔn)確2電路安裝正確，接線規(guī)范3氣路連接正確，規(guī)范美觀35