PLC应用技术 教案 蒋华平 项目7--12 工业机械手顺序控制系统--- 小型自动化生产线的设计.docx

PLC控制技术（西门子）项目一专项应用配套教案

项目七工业机械手顺序控制系统

课题

工业机械手顺序控制系统

理论课时

2

周次

项目序号

教学分析

知识目标

1）熟悉机械手顺序控制系统的原理

2）掌握西门子200smartPLC运动向导的配置方法

3）掌握基本运动指令AXISx_CTRL、AXISx_MAIN、AXISx_GOTO、AXISx_RSEEK的应用

能力目标

培养学生掌握PLC编程的基本方法和技巧。

思政目标

1）培养学生在做项目过程中的安全意识

2）培养学生的团队合作能力和严谨的工作作风

重点

梯形图、I/O分配表

难点

梯形图、触摸屏与plc的通讯

学法指导

学情分析

同学们之前学习PLC控制伺服电机，本项目学习时采用问题引领，小组合作的学习方法，通过问题引导同学们由已知到未知，再通过小组合作尝试完成电气选型、电气原理图设计、梯形图设计及触摸屏画面设计，能有效降低理解I/O分配表和画梯形图的难度。

教法选择

启发式讲授、任务驱动教学法

教具学具

PLC、触摸屏、多媒体视频、课件

教学过程

导入新课

在现代化生产中，流水线作业越来越多，已经占据了生产的主要地位。流水线技术是用传送带进行传动的，一件物品的组装与生产，仅靠一条直水线往往无法满足要求，有时需要在流水线之间用桁架机械手完成物品搬运，这就要我们对桁架机械手的设计变成有相当的了解。

教学内容

教师活动

学生活动

设计目的

知识准备

1.了解西门子200smartPLC运动向导

1.投影并完成轴0的运动向导配置。

问题1：向导中方向控制选择的要求？

问题2：向导中输入需要哦设置哪些？

2.回顾并完成轴1的运动向导配置

引导学生回顾旧知，提高学生的记忆能力以及温故知新的能力

教学内容

教师活动

学生活动

设计目的

(二)PLC基本运动控制指令

1.AXISx_CTRL子例程

AXISx_MAIN子例程

3.AXISx_GOTO子例程

三、I/O分配表

四、伺服系统的的外部接线图

通信

触摸屏与plc之间选择以太网通讯，PLC侧无需进行设置。

触摸屏侧则需进行设备属性的配置。

程序编写

根据项目分析，本项目中手动程序和自动程序不可以同时执行，所以两套程序之间须使用触摸屏上的手动选择和自动选择按键信号进行互锁。在手动模式下可以进行手动操作，由于本次项目我们选用的是增量式的伺服电机，所以在自动运行之前需要进行回原点操作，原点复归完成之后按下启动开关按键可以按规定要求完成自动程序。

教师讲解需要的子例程的作用及用法

教师让学生分组学习讨论，每组派一个代表进行讲解例题。并根据学生讲解情况进行更正及总结。

问题3：思考回原点时由于机械结构的限制，需要执行怎样的顺序。

问题4：有几个输入、几个输出，分别是什么？对应什么软元件？

问题5：伺服系统的硬件如何连接？

出示外部接线图并找同学说出连线方式

问题6：触摸屏怎样跟plc进行通讯？

问题7：根据控制要求直接设计控制程序的步骤？回零程序，手动程序，自动程序的设计？

学生听完教师的讲解后，在老师给出的例子进行分析并讲解原理。

小组讨论

回原点的顺序及案例分析

每组派一名代表分析回原点的案例

思考讨论老师提出的问题，并回答。

小组讨论

组内协作，完成任务

硬件连接前必须先进行I/O分配，写出分配表。

小组讨论协作完成一是画外部接线图任务

二是在PLC上找到相应的接线端子

小组讨论

熟悉配置方法

组内协作，完成任务

首先进行轴初始化，再设计伺服轴回零程序，再按照控制要修进行手动程序设计，最后完成自动程序的设计。

理论与实践相结合，讲完学完接着进行练习分析，让学生知识点掌握更牢固

通过学生自习，小组讨论，让学生能够各抒己见，培养学生独立思考的能力及小组合作的精神。

老师及时总结给正确答案加以强化，使学生能够记忆深刻。

通过提问，让学生运用上节课所学知识，学会知识的灵活运用。

先说后画，多重感知，培养学生由已经电路到新知重点的转换能力。

通过教师指导、组长示范、组内协作

落实重难点

问题引导，逐层深入，使学生理解PLC控制的原理

培养思考、分析，理解的能力。

对比PLC控制方式：软硬件协同工作，可以少动或不动硬件，改写软件程序改变功能，渗透节能、提高效率的意识。

课堂小结

1.由控制线路转换为梯形图的方法：一转二变三对应四优化；

2.PLC实训的理论准备：知道控制方式、会写I/O分配表，能画外部接线图会写指令。

作业布置

写出工业机械手顺序控制系统的I/O分配表，画出外部接线图；

画出工业机械手顺序控制系统的梯形图，写出程序指令；

查看控制任务要求，为实训做好备。

教学后记

项目七工业机械手顺序控制系统教案（实训）

项目名称

工业机械手顺序控制系统

实训课时

4

周次

项目序号

实训目标

掌握工业