自動生產線安裝與調試課程介紹

自動線安裝與調試課程介紹

一、實訓室條件

我院的自動生產線安裝與調試實訓室共有亞龍的YL-335A設備1套，YL-335B設備2套和裝配站4臺，另外還有festoＦＭＳ系統(tǒng)１套和星科的自動線設備１套。星科的自動線設備主要用于PLC課程后期的課程設計，ＦＭＳ系統(tǒng)主要用于是Ｓ７－３００系統(tǒng)的教學，教學項目正在開發(fā)中。亞龍的實訓設備主要用于《自動線安裝與調試》課程的教學。

亞龍的ＹＬ－３３５實訓設備共包括供料、加工、裝配、分揀和輸送5個單元，涉及傳感器（光電開關、磁性開關、光纖、金屬檢測等多種傳感器）、氣動設備、PLC（S7-200系列）、變頻器、伺服電機驅動、觸摸屏、ＰＬＣ網絡通信等多方面的知識和能力。

二、課程基本情況

本門課程開設在第4學期，屬于一門綜合應用的專業(yè)方向課程。主要的前續(xù)課程包括《傳感器》《液壓與氣動技術》《工廠電氣控制與PLC技術》和《電機拖動技術》，同步開設的與本門課程密切相關的課程有《變頻器》，我們開設的后續(xù)課程有《ＦＭＳ系統(tǒng)》。授課班級一般40人左右，授課總學時6課時/周。

本門課程的教學目標如下表所示：

學習領域自動生產線的安裝與調試1、能夠根據圖紙安裝調試自動生產線設備機械裝置；2、能夠根據電氣圖安裝調試自動生產線設備中的電氣裝置；3、能夠操作自動化生產線設備；4、能夠維護檢修自動化成產線設備；5、能夠進行簡單的自動生產線技術改造。學習目標4、能夠對S7-200PLC熟練編程調試；5、能夠用組態(tài)軟件設計人機界面，控制設備運行。能力目標三、教學內容設計

以項目教學為主，結合引導文、任務驅動、分組教學等各種教學方法和手段，以6步法（資訊-計劃-決策-實施-評價-總結）組織教學。課程項目和課時分配如下表：

項目名稱供料與加工單元的安裝與調試氣動設備的認知氣動設備的認知供料與加工單元認知機械拆裝與調試機械拆裝與調試供料與加工單元認知1、結構組成2、功能及工作過程1、供料站的拆裝2、加工站的拆裝3、組裝競賽1、氣泵、調壓閥的使用；2、帶節(jié)流閥的氣缸的工作原理及安裝調試；3、電磁閥結構、接線、調試任務名稱子任務名稱教學內容教學課時24知識目標1、能夠讀繪安裝圖紙、電路圖和氣路圖；2、掌握常用傳感器的原理、選用和安裝技術；3、掌握常用氣動元器件及設備原理、選用和安裝技術；素質目標1、能夠安全操作設備，通過規(guī)范工作流程，養(yǎng)成良好的工作習慣；2、鍛煉人際溝通、團結協(xié)作能力3、培養(yǎng)積極進取、獨立學習、繼續(xù)學習等方面的能力；4、手爪的結構傳感器的認知供料單元的安裝與調試電氣圖的設計與接線氣路的設計與安裝調試傳感器的認知1、光電開關原理、接線、安裝調試2、磁性開關的原理、接線、安裝調試1、氣路圖的設計2、氣路的連接與調試1、電路的設計2、電路的連接與調試供料單元編程與調試1、程序設計2、程序調試加工單元的安裝與調試電氣圖的設計與接線氣路的設計與安裝調試1、氣路圖的設計2、氣路的連接與調試1、電路的設計2、電路的連接與調試加工單元編程與調試1、程序設計2、程序調試總結、評價、單元測驗裝配單元的安裝與調試裝配單元的認知機械拆裝與調試光纖傳感器的認知光纖傳感器的認知1、光纖傳輸信號的原理2、光纖傳感器的優(yōu)點3、接線調試落料與物料分配的安裝與調試機械手裝配的安裝與調試裝配站的安裝與調試電路圖的設計與調試氣路圖的設計與調試程序的設計與調試電路圖的設計與調試氣路圖的設計與調試程序的設計與調試電路圖的設計與調試氣路圖的設計與調試程序的設計與調試觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的設計總結、評價、單元測驗輸送單元的安裝與調試輸送單元的認知伺服電機與驅動器的認知伺服電機與驅動器的認知輸送單元的認知1、輸送站的結構組成2、輸送站的功能1、伺服驅動器端口2、限位開關與原點開關的作用3、伺服驅動器與伺服電機和PLC的接線4、參數(shù)設置輸送單元運行控制安裝PLC的位置控制1、PLC的高速脈沖（PTO）輸出功能2、位控向導設置一個運行的速度和距離18觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的設計1、電路圖設計與調試1、氣路圖的設計與調試1、程序的設計與調試1、電路圖設計與調試1、氣路圖的設計與調試1、程序的設計與調試1、電路圖設計與調試1、氣路圖的設計與調試1、程序的設計與調試1、按鈕、指示燈的制作2、觸摸屏監(jiān)控輸送單元的設計與調試機械拆裝與調試裝配單元的認知1、結構組成2、功能及工作過程1、裝配站的拆裝與調試輸送單元運行控制輸送單元抓放料控制安裝與調試輸送單元的安裝與調試總結、評價、單元測驗整機調試輸送站與供料站聯(lián)機調試輸送站與加工站聯(lián)機調試4站整機調試4站整機調試2站構成的ＰＬＣ網絡輸送單元的安裝與調試輸送單元抓放料控制安裝與調試3、PLC編程實現(xiàn)對伺服電機的運行控制1、程序的設計與調試1、電路圖的設計與接線2、氣路圖的設計與連接3、程序的設計與調試1、程序的設計與調試１、PPI通信２、網絡讀寫向導的設置３、主站程序和從站程序的設計與調試１、供料站程序的設計與調試２、輸送站程序的設計與調試１、加工站程序的設計與調試２、裝配站程序的設計與調試３、輸送站程序的設計與調試18總結、評價、單元測驗分揀單元的安裝與調試分揀單元認知氣路圖的設計與連接變頻調速（三段速）變頻調速（三段速）１、變頻器MM420的接線２、參數(shù)設置３、編程與調試電路圖的設計與連接脈沖當量的測試脈沖當量的測量電路圖的設計與連接１、金屬傳感器的原理、接線２、電路的設計與連接１、光電編碼器的認知２、PLC的高速計數(shù)器認知３、編程與調試，計算脈沖當量分揀程序的設計與調試總結、評價、單元測驗分揀程序的設計與調試1、程序的設計與調試氣路圖的設計與連接分揀單元認知１、分揀單元的結構２、分揀單元的功能１、氣路的設計與連接

擴展閱讀：《自動生產線安裝與調試》課程標準

《自動生產線安裝與調試》課程標準

課程代碼0201*10171課程類型實踐課程課程學分2學分修讀學期第4學期

合作開發(fā)企業(yè)長春數(shù)控機床股份有限公司執(zhí)筆人

宋云艷、劉子彤

審核人

張繼媛

課程類別專業(yè)課程課程性質必修課程課程學時48學時適用專業(yè)機電一體化技術

1．課程定位與設計思路1．1課程定位

本課程是機電一體化專業(yè)核心課程，單開實踐課程，專業(yè)必修課程。是在學生具備液壓、氣動傳動及可編程控制器相關知識及實踐能力的基礎上，通過具體生產線的綜合實訓進行自動化生產線的程序設計安裝與調試。所以本課程是對先修課程的所學知識的總結和綜合運用。

本課程的作用是通過工作過程系統(tǒng)化方式，采取項目教學方法，采取靈活多變的教學方法，從培養(yǎng)高級應用型人才的目標出發(fā)，結合學生畢業(yè)后的實際工作，通過具體生產線的綜合實訓進行自動化生產線的程序設計安裝與調試，使學生具備解決生產實踐中自動化生產線程序設計、維護、維修、調試、的綜合能力及使用資料及相關工具書的能力、團結協(xié)作與人溝通交流能力。

前修課程為：《電機與電氣控制》、《普通機床電氣系統(tǒng)安裝與維修》、《傳感器與自動檢測》、《機械拆裝與測繪》、《液壓與氣壓傳動》《電工電子基礎》、《電機與電氣控制》《可編程序控制器技術應用》。

后續(xù)課程為：《畢業(yè)設計》《頂崗實習》。1．2設計思路

通過對本專業(yè)機電產品安裝、調試及服務、機電設備維修工作崗位分析，根據生產線工作過程確定了本課程的教學情境為：供料單元的安裝與調試、加工單元的安裝與調試、裝配單元的安裝與調試、分揀單元的安裝與調試、輸送單元的安裝與調試及自動生

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產線整體調試與故障分析6個教學情境。教學過程以學生為主、教師為輔，工學結合提高學生綜合職業(yè)素養(yǎng)。通過教師指導與學生自主學習，進行自動生產線的安裝與調試，從而使學生職業(yè)能力的要求。

2．課程目標

本課程的總體目標是培養(yǎng)生產、管理、服務一線需要的德、智、體、美等全面發(fā)展的，具有一定專業(yè)理論知識，能夠從事各類機電設備操作、安裝、維護、檢修、調試等工作的高等技術應用性專門人才。

2．1知識目標

（1）自動生產線的基礎知識。

（2）SIEMEHSS7-200系列的硬件系統(tǒng)配置。（3）SIEMENSS7-200系列的指令系統(tǒng)。（4）STEP7MicroWIN編程軟件的使用。（5）SIEMENSS7-200程序設計及調試。（6）傳感器的相關知識。（7）氣壓傳動的相關知識。（8）變頻器的相關知識。

（9）伺服電機及伺服驅動的相關知識。（10）自動生產線中的通信技術的相關知識。（11）組態(tài)軟件的相關知識。2．2能力目標

（1）能選擇自動生產線所用的傳感器并正確使用安裝，能進行位置調整。（2）能進行自動生產線的氣路的連接及調整。（3）能進行自動化生產線電路的設計及連接。（4）能進行PLC程序的設計。

（5）能進行變頻器的參數(shù)的設置及調試。（6）能進行伺服驅動裝置的參數(shù)設置及調試。（7）能進行自動生產線各個工作站的安裝及調試。（8）能進行整個自動生產線的通信及總調。（9）完成觸摸屏的連接與組態(tài)。

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（10）能進行自動化生產線的故障分析。2．3素質目標

（1）具有實事求是的科學態(tài)度（2）具有踏實嚴謹?shù)膶W習態(tài)度；（3）具有克服學習障礙的意志品質；（4）具有良好的職業(yè)道德；（5）具有自信心和社會責任心；（6）具有企業(yè)員工意識3．教學內容

此課程是一門綜合實訓課，采用項目教學，在實驗室內進行，有實際生產線設備，學生分組進行，每一工作站由小組學生完成，最后總調組成一條完整的自動生產線。培養(yǎng)學生的動手能力，提高學生主動學習興趣，在教學過程中采用分組教學法，培養(yǎng)學生團結合作精神。我們選定了以下內容:

表1項目名稱描述

序號項目名稱技能內容與教學要求1.能根據供料站控制要求設計供料站氣動控制回路,安裝執(zhí)行器件并進行調試2.能安裝供料站所使用的傳感器并進行調試3.能分配PLC各端口地址,根據要求編寫程序并進行調試1.能根據加工站的控制要求設計加工站氣動控制回路,安裝執(zhí)行器件及調試2.能安裝所使用的傳感器并能夠調試知識內容與教學要求1.安全用電知識2.自動生產線基礎知識3.供料站的功能及結構組成．4.氣動控制回路5.所用傳感器的結構原理及安裝、調試方法6．S7-200編程基本指令及編程方法1.安全用電知識2.加工站的功能及結構組成．3.氣動控制回路4.所用傳感器的結構原理及-3-

素質內容與教學要求學時理論實踐學時學時1供料站的安裝與調試1.具有實事求是的科學態(tài)度2.具有踏實嚴謹?shù)膶W習態(tài)度3.具有克服學習障礙的意志品質4.具有良好的職業(yè)道德5.具有自信心和社會責任心6.具有企業(yè)員工意識62加工站的安裝與調試

3裝配站的安裝與調試4分揀站的安裝與調試5輸送站的安裝與調試3.能分配PLC各端口地址,根據要求編寫程序并進行調試1.能根據裝配站的控制要求設計裝配站氣動控制回路,安裝執(zhí)行器件及調試2.能安裝所使用的傳感器并能夠調試3.能分配PLC各端口地址,根據要求編寫程序并進行調試1.能根據分揀站控制要求設計氣動控制回路,并能安裝執(zhí)行器件及調試2.能安裝所使用的傳感器并能夠調試3.能分配PLC各端口地址,根據要求編寫程序并進行調試4．能根據控制要求完成觸摸屏的制作5．進行變頻器參數(shù)的設置及編程1.能根據輸送站控制要求設計氣動控制回路,并能安裝執(zhí)行器件及調試2.能安裝所使用的傳感器并能夠調試3.能分配PLC各端口地址,根據要求編寫程序并進行調試4．能根據控制要求完成觸摸屏的制作5．進行伺服驅動器參數(shù)的設置及編程安裝、調試方法5.S7-200編程指令及編程方法1.安全用電知識2.裝配站的功能及結構組成．3.氣動控制回路4.所用傳感器的結構原理及安裝、調試方法5.S7-200編程指令及編程方法1.安全用電知識2.分揀站的功能及結構組成．3.氣動控制回路4.所用傳感器的結構原理及安裝、調試方法5．S7-200編程指令及編程方法6．變頻器參數(shù)設置7．組態(tài)的建立，觸摸屏的使用8101.安全用電知識2.輸送站的功能及結構組成．3.氣動控制回路4.所用傳感器的結構原理及安裝、調試方法5．S7-200位控編程指令及方法6．伺服參數(shù)含義及設置10-4-

6自動生產線整體調試1.能夠完成主站程序、各分站PLC程序的設計及調試2．能夠排除自動生產線的故障1.安全用電知識2.S7-200編程指令及方法3.網絡的組建4.觸摸屏的使用84．實施建議4.1師資隊伍

（1）教師首先要具有強烈的敬業(yè)精神、友好的團隊精神和開拓創(chuàng)新精神，不斷研究和運用先進的職業(yè)教育理念和方法服務于課程開發(fā)。

（2）要求教師具有實踐經驗，實驗室為基地，進行基于工作過程的課程設計。（3）必須把握教師的角色作用，應強調學生學習的主體性。引導學生學會學習，成為學生困難的解決者、學生學習的協(xié)助者。

（4）要求教師能運用各種教學方法與手段。必須了解學生的現(xiàn)狀，因材施教，把握所授知識的重點和深度，引導學生運用電腦、網絡等新型學習工具，小組合作學習，自主學習。

（5）教師熟練運用氣動、PLC、傳感器及自動控制生產的知識。4.2教材及相關資源

教材是知識的載體，依據課程標準選取教材。教材應滿足內容容量較大，基礎性強，具有較強的適應性、針對性、應用性和可持續(xù)發(fā)展性，與實踐聯(lián)系緊密，圖文并茂，符合學生的認知規(guī)律。

選用教材：《自動生產線安裝與調試》，主編宋云艷、張鑫，電子工業(yè)出版社。參考教材：

《自動化生產線安裝與調試》，主編呂景泉，中國鐵道出版社。相關教學資源：

在教學中，采用了《自動生產線安裝與調試》多媒體課件，實訓基地、網絡資源、實驗指導書等，并配有自動生產線實訓室一個。YL-335B自動化生產線六臺，擁有多媒體教學設施和多媒體教學課件。體現(xiàn)了直觀性，增加了趣味性，便于學生理解，有利于提高教學效果。

4.3教學組織模式

本課程在自動生產線實訓室進行實踐教學，以小組為單位分組進行實訓教學，教師

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個別輔導的方式進行。通過實現(xiàn)理論與實踐充分融合，融“教、學、做”于一體，使學生在做中學、學中做，教師在做中教，澆中做，為學生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)奠定良好的基礎。

表2教學組織模式

教學環(huán)境要求理論教學具有固定實訓教室，并配備多媒體設備，有自動生產線設備現(xiàn)有《自動生產線安裝與調試》教材及多媒體課件輔助教學以小組為單位在自動生產線實訓室進行教學，以實踐操作教學為主以理論為輔，教學借助實物與模型演示、多媒體課件等手段，精講多練，講練結合實踐教學現(xiàn)有自動生產線實訓室，YL-335B自動生產線六臺，能滿足教學要求液壓與氣壓系統(tǒng)基本回路實驗指導書及輔助多媒體課件通過實踐操作等形式進行實踐教學，增強學生的動手操作能力，豐富學生的實踐經驗積累，提高其實際動手操作能力教學材料要求教學組織模式4.4教學方法與手段

本課程在教學過程中，主要采用任務驅動法，輔助采用討論法、示范法、引導文法。具體如下：

任務驅動教學法：學生以小組為單位，根據教師給出的任務，在教師的組織和引導下完成教學任務。本課程在每一個項目都采用了任務驅動教學法。學生在完成任務的過程中，提高了方法能力和團結協(xié)作能力。

討論教學法：學生以小組為單位，根據教師提出的問題或提供的教學資料，在教師的組織和引導下，積極參與課堂討論，從而實現(xiàn)教與學的互動。本課程在每一個單元的理論教學中均不同程度地采用了討論教學法。學生通過討論，可以從多方面獲取不同的知識，增強學生思維的靈活性，提高學生交流、溝通的能力。

引導文教學法：教師將需要解決的問題或需要完成的任務以引導文的形式交給學生，通過引導文引導學生自行學習和獨立工作的教學方法。本課程在每一個單元的理論教學中都不同程度地運用了引導文教學法。

示范教學法：教師操作，學生從教師的示范性操作中學習操作的步驟和方法，然后親自進行實驗。

4.5教學考核與評價

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將過程考核貫穿整個教學過程中，采用學生互評和教師評價的方式對學生的工作態(tài)度、參與程度及成果質量即任務書、各種表格和成果清單的填寫等進行評價并計入成績中，期末的成績由各個教學項目的成績綜合成績和平時出勤成績組成。

單一學習項目成績（100分）=任務書及成果清單的填寫（25分）+實施過程（35分）+成果質量（20分）+職業(yè)素養(yǎng)與安全意識（10分）+平時出勤（10分）

情境項目一供料站的安裝與調試項目二加工站的安裝與調試項目三裝配站的安裝與調試項目四分揀站的安裝與調試項目五輸送站的安裝與調試項目六自動生產線整體調試比例10%15%15%15%20%25%4．6其他說明

本課程標準可根據學生生源情況和專業(yè)實際開課情況，教師可進行適當調整。

自動生產線安裝與調試課程組

201*年8月

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