自动生产线安装与调试课程单元设计(20160323)

1、20222022年年5 5月月1010日日0:27:420:27:422022-5-102022-5-102022-5-102022-5-1020222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10课程：自动生产线安装与调试单元设计课程：自动生产线安装与调试单元设计n学习情境3：基于触摸屏在机械手控制上的应用基于触摸屏在机械手控制上的应用n教学学时：8n教学地点：实训楼A504-1（综合控制实训室）n授课对象：电气自动化技术专业学生20222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022

2、-5-102022-5-102022-5-102022-5-10课程：自动生产线安装与调试课程：自动生产线安装与调试学习情境学习情境2 2基于触摸屏在机械手控制上的应用基于触摸屏在机械手控制上的应用1.1.根据气动原理图调节气动机械手搬运单元的各气缸的运行速度根据气动原理图调节气动机械手搬运单元的各气缸的运行速度2.2.能分析气动机械手搬运单元的工作流程能分析气动机械手搬运单元的工作流程3.3.熟练使用步科触摸屏编程软件熟练使用步科触摸屏编程软件4.4.熟练使用熟练使用S7-200PLCS7-200PLC编程软件编程软件5.5.能根据功能流程图编写程序能根据功能流程图编写程序6.6.根据根据S

3、7-200PLCS7-200PLC与步科触摸屏之间的通信协议制作通信与步科触摸屏之间的通信协议制作通信7.7.根据气动机机械手的工作流程，设计控制程序及触摸屏的界面设计根据气动机机械手的工作流程，设计控制程序及触摸屏的界面设计8.8.现场程序调试时，能根据调试的结果进行程序的优化现场程序调试时，能根据调试的结果进行程序的优化1.1.掌握气动机械手的气动回路掌握气动机械手的气动回路2.2.掌握气动机械手控制系统的程序设计思想掌握气动机械手控制系统的程序设计思想 3.3.掌握步科触摸屏相关知识掌握步科触摸屏相关知识4.4.掌握对任务的分析画出对应的功能流程图和掌握对任务的分析画出对应的功能流程图和

4、I/OI/O地址分配表地址分配表5.5.掌握根据功能流程图编写程序掌握根据功能流程图编写程序6.6.掌握掌握S7 200PLCS7 200PLC的基本指令的基本指令7.7.掌握掌握I/OI/O地址分配表对现场设备完成硬件接线设计方法地址分配表对现场设备完成硬件接线设计方法8.8.掌握生产实训车间职业素养要求及安全常识掌握生产实训车间职业素养要求及安全常识20222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022-5-102022-5-102022-5-102022-5-1020222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022-5-102022-5-

5、102022-5-102022-5-10 同学们好！同学们好！现在开始上课现在开始上课 20222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10宣导宣导让我们一起来约定让我们一起来约定n请各团队小组组长对本组成员进行考勤登记、现场安全清洁检请各团队小组组长对本组成员进行考勤登记、现场安全清洁检查（安装板的板面清洁，实习场地的整顿清洁）查（安装板的板面清洁，实习场地的整顿清洁）n请将手机调至关机或震动状态请将手机调至关机或震动状态n积极参与活动或讨论积极参与活动或讨论n认真听课认真听课, ,积极参加相关训练积极

6、参加相关训练n认真听取他人发言，不轻易进行负面评价认真听取他人发言，不轻易进行负面评价n请勿在课堂上随意讲话请勿在课堂上随意讲话, ,大声喧哗大声喧哗n珍惜同学、时间、老师珍惜同学、时间、老师, ,立志做一个优秀的人立志做一个优秀的人20222022年年5 5月月1010日日0:27:430:27:432022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10课程引入：自动化生产线中的机械手课程引入：自动化生产线中的机械手机械手在陶瓷厂包装生产线中应用案例：山东淄博国源陶瓷包装生产线机械手在陶瓷厂包装生产线中应用案例：山东淄博国源陶瓷包装生产线机械手在实训室模拟生产线中应用案例：

7、光机电一体化设备生产线机械手在实训室模拟生产线中应用案例：光机电一体化设备生产线光机电一体化设备生产线光机电一体化设备生产线课堂讨论：光机电一体化设备生产线中课堂讨论：光机电一体化设备生产线中机械手的机构与组成机械手的机构与组成20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯1 1：气动机械手的认知：气动机械手的认知1 1、夹指气缸：夹取工件、夹指气缸：夹取工件2 2、导杆气缸：升降功能、导杆气缸：升降功能3 3、旋转气缸：改变方向、旋转气缸：改变方向图1导杆气缸导杆气缸旋转气缸旋转气缸夹指气

8、缸夹指气缸课堂讨论：右图中课堂讨论：右图中的气缸如何控制呢？的气缸如何控制呢？20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10以气动手爪以气动手爪气动气动控制为例分析气缸控制原理控制为例分析气缸控制原理资讯资讯1 1：气动机械手的认知：气动机械手的认知- -气动回路分析气动回路分析20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯1 1：气动机械手的认知：气动机械手的认知- -气动回路分析气动回路分析常

9、见气动回路原理图：常见气动回路原理图：20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10任务描述任务描述: :下图中光机电一体化的机械手如何控制呢？下图中光机电一体化的机械手如何控制呢？控制流程：控制流程：1、机械手手动运行机械手下降机械手夹紧机械手 上升2、机械手旋转到位机械手下降机械手放松机械手 上升机械手旋转原位资讯资讯2 2：如何通过：如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-1

10、02022-5-10资讯资讯2 2：如何通过：如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手课堂思考：课堂思考：如何通过电磁阀实现如何通过电磁阀实现控制机械手（气缸）？控制机械手（气缸）？手操作按手操作按键，使气缸键，使气缸动作连续运动作连续运行行。通过通过 控制机械控制机械手，实现机械手自动运行功手，实现机械手自动运行功能。能。20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯2 2：如何通过如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手- -运行流程图运行流程图在资讯在资讯1 1中我们知道了气中我们知道

11、了气缸的控制方法，那我们来缸的控制方法，那我们来思考一下机械手控制流程思考一下机械手控制流程图？图？20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯2 2：如何通过如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手- -设计步骤设计步骤思考思考2 2：机械手运行动作：机械手运行动作已经具备了，那么我们怎已经具备了，那么我们怎么样才能通过么样才能通过PLCPLC来控制来控制机械手呢？机械手呢？设计步骤：设计步骤：PLCPLC的的I/OI/O分配表分配表硬件接线图硬件接线图工艺流程图工艺流程图编写编写PLC

12、PLC控制程序控制程序现场调试现场调试20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯2 2：如何通过如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手- -I/OI/O分配表分配表PLCPLC地址地址功能说明功能说明实训台号码实训台号码I1.1I1.1旋转缸原位传感器旋转缸原位传感器2020I1.2I1.2旋转缸到位传感器旋转缸到位传感器2222I1.3I1.3升降气缸下限位传感器升降气缸下限位传感器2424I1.4I1.4气动手爪夹紧限位传感器气动手爪夹紧限位传感器2626Q0.5Q0.5旋转气缸电

13、磁阀旋转气缸电磁阀7676Q0.6Q0.6升降气缸电磁阀升降气缸电磁阀7878Q0.7Q0.7气动手爪电磁阀气动手爪电磁阀8080实训台：实训台： 2121、2323、2525、2727、7777、7979、8181接接0V0VPLCPLC输入端的输入端的1M1M、2M2M接接24V, 24V, 输出端输出端1M1M、2M2M接接0V,1L+0V,1L+、2L+2L+接接24V24V。其中其中I0.2I0.2：启动按钮，：启动按钮，I0.6I0.6：停止按钮。：停止按钮。20222022年年5 5月月1010日日0:27:440:27:442022-5-102022-5-102022-5-10

14、2022-5-10资讯资讯2 2：如何通过如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手- -外部接线图外部接线图S7-200PLCS7-200PLC与气动机械手的硬件接线图与气动机械手的硬件接线图20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯2 2：如何通过如何通过PLCPLC控制机械手控制机械手- -程序设计组成程序设计组成1.停止块/复位块2.运行标志位3.参照流程图编写控制程序20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022

15、-5-102022-5-10资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用触摸屏在机械手上的应用想一想：把程序编写好，想一想：把程序编写好，下载到下载到PLCPLC，气动机械手，气动机械手就能流程图运行起来，可就能流程图运行起来，可是要单独调试一个气缸的是要单独调试一个气缸的时候，怎么办呢？时候，怎么办呢？课堂小讨论：课堂小讨论：方案一：人工操作电磁阀使方案一：人工操作电磁阀使电磁阀工作，气缸运行。电磁阀工作，气缸运行。方案二：使用触摸屏与方案二：使用触摸屏与PLCPLC结合控制，进行点对点之间结合控制，进行点对点之间的控制，从实现单个控制的的控制，从实现单个控制的功能。功能。20222022年年5

16、5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10 人机界面（人机界面（Human Machine InteractionHuman Machine Interaction，简称，简称HMIHMI），人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接），人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面。资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -认识触摸屏认识触摸屏20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022

17、-5-102022-5-102022-5-102022-5-10 人机界面提供了人机交换的方式，就像一面窗口，是操作人人机界面提供了人机交换的方式，就像一面窗口，是操作人员与员与PLCPLC之间进行对话的接口设备，人机界面以图形形式，显示之间进行对话的接口设备，人机界面以图形形式，显示所连接所连接PLCPLC的状态、当前过程数据以及故障信息。用户可使用的状态、当前过程数据以及故障信息。用户可使用HMIHMI设备方便地操作和观测正在监控的设备或系统。工业触摸屏设备方便地操作和观测正在监控的设备或系统。工业触摸屏已经成为现代工业控制系统中不可缺少的人机界面设备之一。已经成为现代工业控制系统中不可缺

18、少的人机界面设备之一。资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -了解人机界面了解人机界面20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10 品牌触摸屏品牌触摸屏 品牌触摸屏品牌触摸屏 资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -应用的领域应用的领域20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -

19、触摸屏的案例触摸屏的案例陶瓷包装线中触摸屏界面陶瓷包装线中触摸屏界面自动锯床中触摸屏界面自动锯床中触摸屏界面支持320*234（像素）的分辨率，画面清晰采用高性能32位400MHz RISC CPU，具有快速处理能力，保障更高的工作效率MT4300C的精简设计，具有跟高的性价比123实训室里应用的触摸屏，型号：实训室里应用的触摸屏，型号：MT4300CMT4300C20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -认识步科触摸屏软件认识

20、步科触摸屏软件触摸屏软件操作界面介绍及机械手控制画面设计触摸屏软件操作界面介绍及机械手控制画面设计20222022年年5 5月月1010日日0:27:450:27:452022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯3 3：触摸屏在机械手上的应用：触摸屏在机械手上的应用- -控制界面的设计控制界面的设计课堂讨论：如何通过触摸屏来控制左图中气动机械手运行？触摸屏画面如何设计？20222022年年5 5月月1010日日0:27:460:27:462022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10资讯资讯4 4：任务描述：任务描述-基于触摸屏机械

21、手系统设计基于触摸屏机械手系统设计任务描述：任务描述：任务中步科触摸任务中步科触摸屏的界面设计（如屏的界面设计（如图图1 1）任务中控制流程任务中控制流程（如图（如图2 2），请按），请按照流程图编写照流程图编写PLCPLC控制程序控制程序图1图220222022年年5 5月月1010日日0:27:460:27:462022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10n（二）布置任务（二）布置任务 ：接受挑战策划项目实施方案n1.现场调研：n2.收集资料，n3.制定安全生产方案n4.编程安装接线调试n（三）发放相关学习资料（三）发放相关学习资料 20222022年年5 5月月1010日日0:27:460:27:462022-5-102022-5-102022-5-102022-5-10实施：基于触摸屏机械手系统设计实施：基于触摸屏机械手系统设计电磁阀拆装训练电磁阀拆装训练线路安装训练线路安装训练控制程序编写与调试控制程序编写与调试小组讨论小组讨论现场操作现场操作小组讨论小组讨论线路检查线路检查20222022年年5 5月月1010日日0:27:460:27:462022-5-102022-5-102022-5-