自动生产线安装与调试课程介绍

自动生产线安装与调试课程介绍

自动线安装与调试课程介绍

一、实训室条件

我院的自动生产线安装与调试实训室共有亚龙的YL-335A设备1套，YL-335B设备2套和装配站4台，另外还有festoＦＭＳ系统１套和星科的自动线设备１套。星科的自动线设备主要用于PLC课程后期的课程设计，ＦＭＳ系统主要用于是Ｓ７－３００系统的教学，教学项目正在开发中。亚龙的实训设备主要用于《自动线安装与调试》课程的教学。

亚龙的ＹＬ－３３５实训设备共包括供料、加工、装配、分拣和输送5个单元，涉及传感器（光电开关、磁性开关、光纤、金属检测等多种传感器）、气动设备、PLC（S7-200系列）、变频器、伺服电机驱动、触摸屏、ＰＬＣ网络通信等多方面的知识和能力。

二、课程基本情况

本门课程开设在第4学期，属于一门综合应用的专业方向课程。主要的前续课程包括《传感器》《液压与气动技术》《工厂电气控制与PLC技术》和《电机拖动技术》，同步开设的与本门课程密切相关的课程有《变频器》，我们开设的后续课程有《ＦＭＳ系统》。授课班级一般40人左右，授课总学时6课时/周。

本门课程的教学目标如下表所示：

学习领域自动生产线的安装与调试1、能够根据图纸安装调试自动生产线设备机械装置；2、能够根据电气图安装调试自动生产线设备中的电气装置；3、能够操作自动化生产线设备；4、能够维护检修自动化成产线设备；5、能够进行简单的自动生产线技术改造。学习目标4、能够对S7-200PLC熟练编程调试；5、能够用组态软件设计人机界面，控制设备运行。能力目标三、教学内容设计

以项目教学为主，结合引导文、任务驱动、分组教学等各种教学方法和手段，以6步法（资讯-计划-决策-实施-评价-总结）组织教学。课程项目和课时分配如下表：

项目名称供料与加工单元的安装与调试气动设备的认知气动设备的认知供料与加工单元认知机械拆装与调试机械拆装与调试供料与加工单元认知1、结构组成2、功能及工作过程1、供料站的拆装2、加工站的拆装3、组装竞赛1、气泵、调压阀的使用；2、带节流阀的气缸的工作原理及安装调试；3、电磁阀结构、接线、调试任务名称子任务名称教学内容教学课时24知识目标1、能够读绘安装图纸、电路图和气路图；2、掌握常用传感器的原理、选用和安装技术；3、掌握常用气动元器件及设备原理、选用和安装技术；素质目标1、能够安全操作设备，通过规范工作流程，养成良好的工作习惯；2、锻炼人际沟通、团结协作能力3、培养积极进取、独立学习、继续学习等方面的能力；4、手爪的结构传感器的认知供料单元的安装与调试电气图的设计与接线气路的设计与安装调试传感器的认知1、光电开关原理、接线、安装调试2、磁性开关的原理、接线、安装调试1、气路图的设计2、气路的连接与调试1、电路的设计2、电路的连接与调试供料单元编程与调试1、程序设计2、程序调试加工单元的安装与调试电气图的设计与接线气路的设计与安装调试1、气路图的设计2、气路的连接与调试1、电路的设计2、电路的连接与调试加工单元编程与调试1、程序设计2、程序调试总结、评价、单元测验装配单元的安装与调试装配单元的认知机械拆装与调试光纤传感器的认知光纤传感器的认知1、光纤传输信号的原理2、光纤传感器的优点3、接线调试落料与物料分配的安装与调试机械手装配的安装与调试装配站的安装与调试电路图的设计与调试气路图的设计与调试程序的设计与调试电路图的设计与调试气路图的设计与调试程序的设计与调试电路图的设计与调试气路图的设计与调试程序的设计与调试触摸屏监控系统的设计总结、评价、单元测验输送单元的安装与调试输送单元的认知伺服电机与驱动器的认知伺服电机与驱动器的认知输送单元的认知1、输送站的结构组成2、输送站的功能1、伺服驱动器端口2、限位开关与原点开关的作用3、伺服驱动器与伺服电机和PLC的接线4、参数设置输送单元运行控制安装PLC的位置控制1、PLC的高速脉冲（PTO）输出功能2、位控向导设置一个运行的速度和距离18触摸屏监控系统的设计1、电路图设计与调试1、气路图的设计与调试1、程序的设计与调试1、电路图设计与调试1、气路图的设计与调试1、程序的设计与调试1、电路图设计与调试1、气路图的设计与调试1、程序的设计与调试1、按钮、指示灯的制作2、触摸屏监控输送单元的设计与调试机械拆装与调试装配单元的认知1、结构组成2、功能及工作过程1、装配站的拆装与调试输送单元运行控制输送单元抓放料控制安装与调试输送单元的安装与调试总结、评价、单元测验整机调试输送站与供料站联机调试输送站与加工站联机调试4站整机调试4站整机调试2站构成的ＰＬＣ网络输送单元的安装与调试输送单元抓放料控制安装与调试3、PLC编程实现对伺服电机的运行控制1、程序的设计与调试1、电路图的设计与接线2、气路图的设计与连接3、程序的设计与调试1、程序的设计与调试１、PPI通信２、网络读写向导的设置３、主站程序和从站程序的设计与调试１、供料站程序的设计与调试２、输送站程序的设计与调试１、加工站程序的设计与调试２、装配站程序的设计与调试３、输送站程序的设计与调试18总结、评价、单元测验分拣单元的安装与调试分拣单元认知气路图的设计与连接变频调速（三段速）变频调速（三段速）１、变频器MM420的接线２、参数设置３、编程与调试电路图的设计与连接脉冲当量的测试脉冲当量的测量电路图的设计与连接１、金属传感器的原理、接线２、电路的设计与连接１、光电编码器的认知２、PLC的高速计数器认知３、编程与调试，计算脉冲当量分拣程序的设计与调试总结、评价、单元测验分拣程序的设计与调试1、程序的设计与调试气路图的设计与连接分拣单元认知１、分拣单元的结构２、分拣单元的功能１、气路的设计与连接

扩展阅读：《自动生产线安装与调试》课程标准

《自动生产线安装与调试》课程标准

课程代码0201*10171课程类型实践课程课程学分2学分修读学期第4学期

合作开发企业长春数控机床股份有限公司执笔人

宋云艳、刘子彤

审核人

张继媛

课程类别专业课程课程性质必修课程课程学时48学时适用专业机电一体化技术

1．课程定位与设计思路1．1课程定位

本课程是机电一体化专业核心课程，单开实践课程，专业必修课程。是在学生具备液压、气动传动及可编程控制器相关知识及实践能力的基础上，通过具体生产线的综合实训进行自动化生产线的程序设计安装与调试。所以本课程是对先修课程的所学知识的总结和综合运用。

本课程的作用是通过工作过程系统化方式，采取项目教学方法，采取灵活多变的教学方法，从培养高级应用型人才的目标出发，结合学生毕业后的实际工作，通过具体生产线的综合实训进行自动化生产线的程序设计安装与调试，使学生具备解决生产实践中自动化生产线程序设计、维护、维修、调试、的综合能力及使用资料及相关工具书的能力、团结协作与人沟通交流能力。

前修课程为：《电机与电气控制》、《普通机床电气系统安装与维修》、《传感器与自动检测》、《机械拆装与测绘》、《液压与气压传动》《电工电子基础》、《电机与电气控制》《可编程序控制器技术应用》。

后续课程为：《毕业设计》《顶岗实习》。1．2设计思路

通过对本专业机电产品安装、调试及服务、机电设备维修工作岗位分析，根据生产线工作过程确定了本课程的教学情境为：供料单元的安装与调试、加工单元的安装与调试、装配单元的安装与调试、分拣单元的安装与调试、输送单元的安装与调试及自动生

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产线整体调试与故障分析6个教学情境。教学过程以学生为主、教师为辅，工学结合提高学生综合职业素养。通过教师指导与学生自主学习，进行自动生产线的安装与调试，从而使学生职业能力的要求。

2．课程目标

本课程的总体目标是培养生产、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类机电设备操作、安装、维护、检修、调试等工作的高等技术应用性专门人才。

2．1知识目标

（1）自动生产线的基础知识。

（2）SIEMEHSS7-200系列的硬件系统配置。（3）SIEMENSS7-200系列的指令系统。（4）STEP7MicroWIN编程软件的使用。（5）SIEMENSS7-200程序设计及调试。（6）传感器的相关知识。（7）气压传动的相关知识。（8）变频器的相关知识。

（9）伺服电机及伺服驱动的相关知识。（10）自动生产线中的通信技术的相关知识。（11）组态软件的相关知识。2．2能力目标

（1）能选择自动生产线所用的传感器并正确使用安装，能进行位置调整。（2）能进行自动生产线的气路的连接及调整。（3）能进行自动化生产线电路的设计及连接。（4）能进行PLC程序的设计。

（5）能进行变频器的参数的设置及调试。（6）能进行伺服驱动装置的参数设置及调试。（7）能进行自动生产线各个工作站的安装及调试。（8）能进行整个自动生产线的通信及总调。（9）完成触摸屏的连接与组态。

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（10）能进行自动化生产线的故障分析。2．3素质目标

（1）具有实事求是的科学态度（2）具有踏实严谨的学习态度；（3）具有克服学习障碍的意志品质；（4）具有良好的职业道德；（5）具有自信心和社会责任心；（6）具有企业员工意识3．教学内容

此课程是一门综合实训课，采用项目教学，在实验室内进行，有实际生产线设备，学生分组进行，每一工作站由小组学生完成，最后总调组成一条完整的自动生产线。培养学生的动手能力，提高学生主动学习兴趣，在教学过程中采用分组教学法，培养学生团结合作精神。我们选定了以下内容:

表1项目名称描述

序号项目名称技能内容与教学要求1.能根据供料站控制要求设计供料站气动控制回路,安装执行器件并进行调试2.能安装供料站所使用的传感器并进行调试3.能分配PLC各端口地址,根据要求编写程序并进行调试1.能根据加工站的控制要求设计加工站气动控制回路,安装执行器件及调试2.能安装所使用的传感器并能够调试知识内容与教学要求1.安全用电知识2.自动生产线基础知识3.供料站的功能及结构组成．4.气动控制回路5.所用传感器的结构原理及安装、调试方法6．S7-200编程基本指令及编程方法1.安全用电知识2.加工站的功能及结构组成．3.气动控制回路4.所用传感器的结构原理及-3-

素质内容与教学要求学时理论实践学时学时1供料站的安装与调试1.具有实事求是的科学态度2.具有踏实严谨的学习态度3.具有克服学习障碍的意志品质4.具有良好的职业道德5.具有自信心和社会责任心6.具有企业员工意识62加工站的安装与调试

3装配站的安装与调试4分拣站的安装与调试5输送站的安装与调试3.能分配PLC各端口地址,根据要求编写程序并进行调试1.能根据装配站的控制要求设计装配站气动控制回路,安装执行器件及调试2.能安装所使用的传感器并能够调试3.能分配PLC各端口地址,根据要求编写程序并进行调试1.能根据分拣站控制要求设计气动控制回路,并能安装执行器件及调试2.能安装所使用的传感器并能够调试3.能分配PLC各端口地址,根据要求编写程序并进行调试4．能根据控制要求完成触摸屏的制作5．进行变频器参数的设置及编程1.能根据输送站控制要求设计气动控制回路,并能安装执行器件及调试2.能安装所使用的传感器并能够调试3.能分配PLC各端口地址,根据要求编写程序并进行调试4．能根据控制要求完成触摸屏的制作5．进行伺服驱动器参数的设置及编程安装、调试方法5.S7-200编程指令及编程方法1.安全用电知识2.装配站的功能及结构组成．3.气动控制回路4.所用传感器的结构原理及安装、调试方法5.S7-200编程指令及编程方法1.安全用电知识2.分拣站的功能及结构组成．3.气动控制回路4.所用传感器的结构原理及安装、调试方法5．S7-200编程指令及编程方法6．变频器参数设置7．组态的建立，触摸屏的使用8101.安全用电知识2.输送站的功能及结构组成．3.气动控制回路4.所用传感器的结构原理及安装、调试方法5．S7-200位控编程指令及方法6．伺服参数含义及设置10-4-

6自动生产线整体调试1.能够完成主站程序、各分站PLC程序的设计及调试2．能够排除自动生产线的故障1.安全用电知识2.S7-200编程指令及方法3.网络的组建4.触摸屏的使用84．实施建议4.1师资队伍

（1）教师首先要具有强烈的敬业精神、友好的团队精神和开拓创新精神，不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发。

（2）要求教师具有实践经验，实验室为基地，进行基于工作过程的课程设计。（3）必须把握教师的角色作用，应强调学生学习的主体性。引导学生学会学习，成为学生困难的解决者、学生学习的协助者。

（4）要求教师能运用各种教学方法与手段。必须了解学生的现状，因材施教，把握所授知识的重点和深度，引导学生运用电脑、网络等新型学习工具，小组合作学习，自主学习。

（5）教师熟练运用气动、PLC、传感器及自动控制生产的知识。4.2教材及相关资源

教材是知识的载体，依据课程标准选取教材。教材应满足内容容量较大，基础性强，具有较强的适应性、针对性、应用性和可持续发展性，与实践联系紧密，图文并茂，符合学生的认知规律。

选用教材：《自动生产线安装与调试》，主编宋云艳、张鑫，电子工业出版社。参考教材：

《自动化生产线安装与调试》，主编吕景泉，中国铁道出版社。相关教学资源：

在教学中，采用了《自动生产线安装与调试》多媒体课件，实训基地、网络资源、实验指导书等，并配有自动生产线实训室一个。YL-335B自动化生产线六台，拥有多媒体教学设施和多媒体教学课件。体现了直观性，增加了趣味性，便于学生理解，有利于提高教学效果。

4.3教学组织模式

本课程在自动生产线实训室进行实践教学，以小组为单位分组进行实训教学，教师

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个别辅导的方式进行。通过实现理论与实践充分融合，融“教、学、做”于一体，使学生在做中学、学中做，教师在做中教，浇中做，为学生综合职业能力的培养奠定良好的基础。

表2教学组织模式

教学环境要求理论教学具有固定实训教室，并配备多媒体设备，有自动生产线设备现有《自动生产线安装与调试》教材及多媒体课件辅助教学以小组为单位在自动生产线实训室进行教学，以实践操作教学为主以理论为辅，教学借助实物与模型演示、多媒体课件等手段，精讲多练，讲练结合实践教学现有自动生产线实训室，YL-335B自动生产线六台，能满足教学要求液压与气压系统基本回路实验指导书及辅助多媒体课件通过实践操作等形式进行实践教学，增强学生的动手操作能力，丰富学生的实践经验积累，提高其实际动手操作能力教学材料要求教学组织模式4.4教学方法与手段

本课程在教学过程中，主要采用任务驱动法，辅助采用讨论法、示范法、引导文法。具体如下：

任务驱动教学法：学生以小组为单位，根据教师给出的任务，在教师的组织和引导下完成教学任务。本课程在每一个项目都采用了任务驱动教学法。学生在完成任务的过程中，提高了方法能力和团结协作能力。

讨论教学法：学生以小组为单位，根据教师提出的问题或提供的教学资料，在教师的组织和引导下，积极参与课堂讨论，从而实现教与学的互动。本课程在每一个单元的理论教学中均不同程度地采用了讨论教学法。学生通过讨论，可以从多方面获取不同的知识，增强学生思维的灵活性，提高学生交流、沟通的能力。

引导文教学法：教师将需要解决的问题或需要完成的任务以引导文的形式交给学生，通过引导文引导学生自行学习和独立工作的教学方法。本课程在每一个单元的理论教学中都不同程度地运用了引导文教学法。

示范教学法：教师操作，学生从教师的示范性操作中学习操作的步骤和方法，然后亲自进行实验。

4.5教学考核与评价

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将过程考核贯穿整个教学过程中，采用学生互评和教师评价的方式对学生的工作态度、参与程度及成果质量即任务书、各种表格和成果清单的填写等进行评价并计入成绩中，期末的成绩由各个教学项目的成绩综合成绩和平时出勤成绩组成。

单一学习项目成绩（100分）=任务书及成果清单的填写（25分）+实施过程（35分）+成果质量（20分）+职业素养与安全意识（10分）+平时出勤（10分）

情境项目一供料站的安装与调试项目二加工站的安装与调试项目三装配站的安装与调试项目四分拣站的安装与调试项目五输送站的安装与调试项目六自动生产线整体调试比例10%15%15%15%20%25%4．6其他说明

本课程标准可根据学生生源情况和专业实际开课情况，教师可进行适当调整。

自动生产线安装与调试课程组

201*年8月

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