典型機電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項目五 教案

1、典型機電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項目五 教案典型機電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項目五 教案 典型機電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART）項目五 教案項目五 YL-235A型光機電設(shè)備的安裝與調(diào)試（教案）一、安全要求1遵守實訓(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YL-235A型光機電設(shè)備。2能按照設(shè)備電路圖連接YL-235A型光機電設(shè)備的電氣回路。3能按照設(shè)備氣路圖連接YL-

2、235A型光機電設(shè)備的氣動回路。4能根據(jù)要求創(chuàng)建觸摸屏人機界面。5能輸入設(shè)備控制程序，正確設(shè)置變頻器參數(shù)，調(diào)試YL-235A型光機電設(shè)備實現(xiàn)功能。三、重點和難點重點：1.設(shè)備機械裝配，電路、氣路的連接。2.設(shè)備控制程序的編寫。3.變頻器的參數(shù)的設(shè)置，觸摸屏人機界面的創(chuàng)建。難點：1.設(shè)備控制程序的編寫，觸摸屏人機界面的創(chuàng)建。2.能將YL-235A型光機電設(shè)備的氣路、電路、變頻器、觸摸屏、程序總體連接，進行調(diào)試實現(xiàn)整機功能。四、授課過程（一）引入新課1.教師操作人機界面展示YL-235A型光機電設(shè)備送料、物料搬運、傳送與分揀機構(gòu)的功能。學(xué)生觀看操作，初步了解觸摸屏操作、YL-235A型光機電設(shè)備送

3、料、物料搬運、傳送與分揀機構(gòu)功能。展示任務(wù)，學(xué)生觀看送料、物料搬運、傳送與分揀操作后結(jié)合任務(wù)填全工作流程圖。 圖5-2 YL-235A型光機電設(shè)備動作流程圖（二）進行新課實施任務(wù)一：機械裝配任務(wù)1識讀YL-235A型光機電設(shè)備布局圖指導(dǎo)學(xué)生識讀YL-235A型光機電設(shè)備布局圖。圖5-3 YL-235A型光機電設(shè)備布局圖任務(wù)2認識YL-235A型光機電設(shè)備學(xué)生觀察設(shè)備，識讀各個元器件，說出元器件名稱及功能，進一步明確送料、物料搬運、傳送與分揀的功能。圖5-5 YL-235A型光機電設(shè)備裝配示意圖 圖5-4 YL-235A型光機電設(shè)備任務(wù)3機械裝配1.機械裝備前的準備工作到位。2.播放機械裝配視頻

4、，學(xué)生觀看視頻，留意操作細節(jié)并填寫機械裝配流程圖。 圖5-42 機械裝配流程圖3.根據(jù)裝配示意圖5-5和光機電設(shè)備布局圖5-3進行機械裝配。4.完成安裝并手動調(diào)試、學(xué)生互評。實施任務(wù)二：電氣連接任務(wù)1.識讀電路圖說出兩線、三線傳感器的各顏色標(biāo)識分別接到哪里？說出電磁換向閥的具體控制功能，電磁換向閥線圈的接線注意點。根據(jù)電路圖指導(dǎo)學(xué)生如何接線。任務(wù)2.電路連接電路連接前的準備工作到位。播放電路連接視頻，填寫電路連接流程圖。5-46 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5-2

5、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伸出分揀金屬物料推料氣缸E縮回等待分揀+推料氣缸F伸出分揀白色塑料物料推料氣缸F縮回等待分揀+推料氣缸G伸出分揀黑色塑料物料推料氣缸G縮回等待分揀任務(wù)2.氣動回路的連接教師示范，學(xué)生注意操作細節(jié)并做好記錄。1.氣路連接前的準備按照要求檢查空氣壓縮機狀態(tài)、準備圖樣及工具，并安排氣

6、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。實施任務(wù)四：程序識讀并輸入任務(wù)1.識讀梯形圖確定該項目的輸入、輸出設(shè)備并進行輸入、輸出點數(shù)的分配。表5-1 輸入/輸出設(shè)備及I/O點分配表輸入輸出元件代號功能輸入點元件代號功能輸出點觸摸起動X0YV1手臂右旋Y0觸摸停止X1YV2手臂左旋Y2SCK1氣動手爪傳感器X2M轉(zhuǎn)盤電動機Y3SQP1旋轉(zhuǎn)左限位傳感器X3YV3手爪抓緊Y4SQP2旋轉(zhuǎn)右限位傳感器X4YV4手爪松開Y5SCK2氣動手臂伸出傳感器X5YV5提升氣缸下降Y6SCK3氣動手臂縮回傳感器X6YV6提升氣缸上升Y7

7、SCK4 手爪提升限位傳感器X7YV7伸縮氣缸伸出Y10SCK5手爪下降限位傳感器X10YV8伸縮氣缸縮回Y11SQP3物料檢測光電傳感器X11YV9驅(qū)動推料一氣缸伸出Y12SCK6推料一氣缸伸出限位傳感器X12YV10驅(qū)動推料二氣缸伸出Y13SCK7推料一氣缸縮回限位傳感器X13YV11驅(qū)動推料三氣缸伸出Y14SCK8推料二氣缸伸出限位傳感器X14HA警示報警聲Y15SCK9推料二氣缸縮回限位傳感器X15STF（RL）變頻器低速及正轉(zhuǎn)Y20SCK10推料三氣缸伸出限位傳感器X16IN1警示燈綠燈Y21SCK11推料三氣缸縮回限位傳感器X17IN2警示燈紅燈Y22SQP4起動推料一傳感器X20

8、SQP5起動推料二傳感器X21SQP6起動推料三傳感器X22SQP7落料口檢測光電傳感器X23教師指導(dǎo)學(xué)生識讀狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，弄清該項目系統(tǒng)控制程序。圖5-40 YL-235A型光機電設(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。實施任務(wù)五：觸摸屏工程創(chuàng)建任務(wù)1.認識觸摸屏觸摸屏的功能。昆侖通態(tài)TPC7062KS型觸摸屏的通訊接口。MGCS工程的創(chuàng)建步驟。教師以僅含一只開關(guān)元件的MGCS工程操作演示建立工程、組態(tài)設(shè)備窗口、組態(tài)用戶窗口、工程下載、離線模擬等操作，并將

9、操作視頻發(fā)給學(xué)生，學(xué)生邊學(xué)邊練。任務(wù)2.創(chuàng)建該項目的MGCS工程學(xué)生根據(jù)給定的操作步驟，參考觸摸屏技術(shù)文件，創(chuàng)建該項目的MGCS工程。建立工程組態(tài)設(shè)備窗口組態(tài)用戶窗口工程下載離線模擬實施任務(wù)六：變頻器參數(shù)設(shè)置教師給出該項目的變頻器設(shè)定參數(shù)表，學(xué)生對照表格，設(shè)置變頻器參數(shù)。表5-6 變頻器參數(shù)設(shè)定表序號參數(shù)號名稱設(shè)定值備注1Pr.1上限頻率50Hz2Pr.2下限頻率0Hz3Pr. 63速設(shè)定（低速）25Hz低速設(shè)定4P r. 7加速時間2s5Pr. 8減速時間2s6Pr. 79操作模式2外部操作模式實施任務(wù)七：設(shè)備調(diào)試任務(wù)1.做好設(shè)備調(diào)試前的各項準備工作按照要求清理設(shè)備、檢測機械裝配、電路連接、

10、氣路連接等情況，確認其安全性、正確性。調(diào)試流程按照如圖5-52進行調(diào)試。圖5-52 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5-7、表5-8和表5-9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)問題及時排查。表5-7 送料機構(gòu)靜態(tài)調(diào)試情況記載表步驟操作任務(wù)觀察任務(wù)備注正確結(jié)果觀察結(jié)果1動作X0Y25指示LED點亮警示綠燈閃爍Y3指示LED點亮電動機旋轉(zhuǎn)，上料2X11在10s后仍不動作Y25指示LED熄滅10s后無料，轉(zhuǎn)盤電動機停止，紅燈閃爍，報警Y3指示LED熄滅Y26指示LED點亮Y15指示LED點亮3動作X11鈕子開關(guān)Y25指示LED點亮出料口

11、有料，等待取料4復(fù)位X11鈕子開關(guān)Y25指示LED點亮電動機旋轉(zhuǎn)，上料Y3指示LED點亮5動作X11鈕子開關(guān)Y25指示LED點亮出料口有料，等待取料Y3指示LED熄滅6動作X1Y25指示LED熄滅系統(tǒng)停止表5-8 搬運機構(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X1

12、1鈕子開關(guān)Y10指示LED點亮有料，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點亮手爪夾緊9動作X2鈕子開關(guān)，0.5s后Y7指示LED點亮手爪上升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點亮手臂左旋12動作X4鈕子開關(guān)，復(fù)位X3鈕子開關(guān)Y2指示LED熄滅左旋到位130.5s后 Y10指示LED點亮手臂伸出14動作X5鈕子開

13、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點亮手爪下降15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160.5s后Y5指示LED點亮手爪放松17復(fù)位X2鈕子開關(guān)Y5指示LED熄滅放松到位Y7指示LED點亮手爪上升18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點亮手臂縮回19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點亮手臂右旋20動作X4鈕子開關(guān)，復(fù)位X3鈕子開關(guān)Y0指示LED熄滅右旋到位21一次物料搬運結(jié)束，等待加料22 重新加料，動作X1鈕子開關(guān)，機構(gòu)完成當(dāng)前工作循環(huán)后停止工作表

14、5-9 傳送、加工及分揀機構(gòu)靜態(tài)調(diào)試情況記載表步驟操作任務(wù)觀察任務(wù)備注正確結(jié)果觀察結(jié)果1動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20指示LED點亮有物料，傳送帶運轉(zhuǎn)2動作X20鈕子開關(guān)后復(fù)位Y12指示LED點亮檢測到金屬物料，氣缸一伸出，分揀至金屬料槽3動作X12鈕子開關(guān)Y12指示LED熄滅伸出到位后，氣缸一縮回4復(fù)位X12鈕子開關(guān)，動作X13鈕子開關(guān)Y20指示LED熄滅縮回到位后，傳送帶停止5動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20指示LED點亮有物料，傳送帶運轉(zhuǎn)6動作X21鈕子開關(guān)后復(fù)位Y13指示LED點亮檢測到白色塑料物料，氣缸二伸出，分揀至料槽二7動作X14鈕子開關(guān)Y13指示LED熄滅伸出到位后，氣缸二縮回8

15、復(fù)位X14鈕子開關(guān)，動作X15鈕子開關(guān)Y20指示LED熄滅縮回到位后，傳送帶停止9動作X23鈕子開關(guān)后復(fù)位Y20指示LED點亮有物料，傳送帶運轉(zhuǎn)10動作X22鈕子開關(guān)后復(fù)位Y14指示LED點亮檢測到黑色塑料物料，氣缸三伸出，分揀至料槽三11動作X16鈕子開關(guān)Y14指示LED熄滅伸出到位后，氣缸三縮回12復(fù)位X16鈕子開關(guān)，動作X17鈕子開關(guān)Y20指示LED熄滅縮回到位后，傳送帶停止13重新加料，動作X1鈕子開關(guān)傳送帶不能停止，必須完成當(dāng)前工作循環(huán)后才能停止2.氣動回路手動調(diào)試傳感器調(diào)試。變頻器調(diào)試。觸摸屏調(diào)試。聯(lián)機調(diào)試。學(xué)生調(diào)試過程中對照聯(lián)機調(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)

16、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)備完全實現(xiàn)功能。表5-10 聯(lián)機調(diào)試結(jié)果一覽表步驟操作過程設(shè)備實現(xiàn)的功能備注1觸摸起動按鈕機械手復(fù)位送料機構(gòu)送料送料210s后無物料報警3出料口有物料機械手搬運物料搬運物料4機械手釋放物料（金屬）傳送帶運轉(zhuǎn)傳送、分揀金屬物料5物料傳送至A點位置氣缸一伸出，物料被分揀至料槽一內(nèi)6氣缸一伸出到位后氣缸一縮回，傳送帶停轉(zhuǎn)7機械手釋放物料（白色塑料）傳送帶運轉(zhuǎn)傳送、分揀白色塑料物料8物料傳送至B點位置氣缸二伸出，物料被分揀至料槽二內(nèi)9氣缸二伸出到位后氣缸二縮回，傳送帶停轉(zhuǎn)10機械手釋放物料（黑色塑料）傳送帶運轉(zhuǎn)傳送、分揀黑色塑

17、料物料11物料傳送至C點位置氣缸三伸出，物料被分揀至料槽三內(nèi)12氣缸三伸出到位后氣缸三縮回，傳送帶停轉(zhuǎn)13重新加料，觸摸停止按鈕，機構(gòu)完成當(dāng)前工作循環(huán)后停止工作試運行。實施任務(wù)八：現(xiàn)場清理及設(shè)備驗收任務(wù)1.現(xiàn)場清理1.清點工量具。對照工量具清單清點工具，并按要求裝入工具箱。2.資料整理。整理歸類技術(shù)說明書、電氣元件明細表、施工計劃表、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)備驗收對照設(shè)備質(zhì)量驗收表，學(xué)生小組互評。表5-11 設(shè)備質(zhì)量驗收表驗收項目及要求配分配分標(biāo)準扣分得分備注設(shè)備組裝1設(shè)備

18、部件安裝可靠，各部件位置銜接準確2電路安裝正確，接線規(guī)范3氣路連接正確，規(guī)范美觀351部件安裝位置錯誤，每處扣2分2部件銜接不到位、零件松動，每處扣2分3電路連接錯誤，每處扣2分4導(dǎo)線反圈、壓皮、松動，每處扣2分5錯、漏編號，每處扣1分6導(dǎo)線未入線槽、布線零亂，每處扣2分7氣路連接錯誤，每處扣2分8氣路漏氣、掉管，每處扣2分9氣管過長、過短、亂接，每處扣2分設(shè)備功能1設(shè)備起停正常2送料機構(gòu)正常3機械手復(fù)位正常4機械手搬運物料正常5傳送帶運轉(zhuǎn)正常6金屬物料分揀正常7白色塑料物料分揀正常8黑色塑料物料分揀正常9變頻器參數(shù)設(shè)置正確10觸摸屏人機界面觸摸正常601設(shè)備未按要求起動或停止，每處扣5分2送料機構(gòu)未按要求送料，扣10分3機械手未按要求復(fù)位，扣5分4機械手未按要求搬運物料，一處扣5分5傳送帶未按要求運轉(zhuǎn)，扣5分 6金屬物料未按要求分揀，扣5分7白色塑料物料未按要求分揀，扣5分8黑色塑料物料未按要求分揀，扣5分9變頻器參數(shù)未按要求設(shè)置，扣5分10人機界面未按要求創(chuàng)建，扣5分設(shè)備附件資料