《自动化生产线安装与调试》(钟苏丽 刘敏)课件+源程序项目十一第一节S7-300PLC网络组态
自动化生产线安装与调试
河南机电高等专科学校自动控制系《自动化生产线安装与调试》课程大作业班级:姓名:学号:成绩:2014年12月25日目录目录1供料站系统 (1)1.1 供料站电气原理图 (1)1.2 供料站程序流程图 (2)2加工站系统 (3)2.1 加工站电气原理图 (3)2.2 加工站程序流程图 (4)3装配站系统 (6)3.1 装配站电气原理图 (6)3.2 装配站程序流程图 (7)4分拣站系统 (9)4.1 分拣站电气原理图 (9)4.2 分拣站程序流程图 (10)5输送站系统 (11)5.1 输送站电气原理图 (11)5.2 输送站程序流程图 (12)6学习心得 (14)1 供料站系统1.1供料站电气原理图图1.1 供料粘电气原理图工作原理：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。
当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。
在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推0V 顶料电磁阀0V 0V 推料电磁阀黄色指示灯绿色指示灯红色指示灯来自电源配电箱外部电源P L C 直流电源输出24V24V 顶料到位检测顶料复位检测推料到位检测推料复位检测物料台物料检测物料不够检测物料有无检测金属传感器检测24V 停止按钮启动按钮急停按钮单机/联机出，从而把最下层工件推到物料台上。
在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。
这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。
在底座和管形料仓第4层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。
它们的功能是检测料仓中有无储料或储料是否足够。
若该部分机构内没有工件，则处于底层和第4层位置的两个漫射式光电接近开关均处于常态；若仅在底层起有3个工件，则底层处光电接近开关动作而第4层处光电接近开关常态，表明工件已经快用完了。
《自动化生产线安装与调试》课程标准
《自动化生产线安装与调试》 是我院机电一体化专业核心课程，是学生进 行顶岗实习和上岗工作之前的综合技术应用课程和实践技能训练课程。
本课程针 对的职业岗位是机电设备与自动化生产线的操作与维护员、 机电设备与自动化生 产线的安装与调试员、 机电设备与自动化生产线的维修与管理员、 自动化设备控 制系统设计与开辟员、车间电气设备技术员等工作岗位。
本课程通过校企合作，与企业人员共同研讨论证，构建“岗.课.证相融通， 教.学.做一体化”的教学模式，基于自动化生产线的工作过程设计任务型学习情 境。
将课堂设在实训室， 以实际工作岗位的典型任务为载体，按任务的实施过程 开展教学，通过综合运用机械技术、传感检测技术、机电与电气控制技术、 PLC 技术、 气液动控制技术、 变频器技术等相关知识进行信号检测、 设备安装与维护、 系统控制程序设计、 调试与维护及工程技术文件的编制和归档等工作，使学生掌 握自动化生产线安装与调试的技能和相关专业知识 ，培养学生从事机电设备与自 动化系统安装、设计、维护的基本职业能力 ，同时培养学生诚实、 守信、善于协 作 、爱岗敬业的职业道德和职业素质。
1能够熟练操作自动化生产线，熟知生产工艺流程和控制功能，搜集相关资料并能正确处理。
能根据生产线设备功能要求选择机械、 气动元 件 ，能够正确使用工具进行机械、气动元件的安 装与调试。
自动化生产线功能认知机械与气动元件的安 装与调试自动化生产线功能认知机械与气 动系统的 安装与调 试气动回路安装与调试电气元件安装与调试简单工作站的安装与程序设计调试复杂工作站的安装与程序设步进机电定位控制及程序设计调试变频器参数设置及程序设计调试S7-200 PLC 的网络通讯及生产线整体程序调试用梯形图设计顺序控制程序用置位/复位指令设计顺能够阅读和设计基本的气动回路，并能进行管路连接和调试；能够熟练撰写项目报告。
能根据生产线设备控制要求选择传感器等电气元件，能够正确对电气元件进行安装与调试；能够阅读和设计基本的电气回路，并能进行布线和调试。
自动化生产线安装与调试课程整体教学设计
《自动化生产线安装与调试》课程整体教学设计（2010-20011学年第 2 学期）一、管理信息二、课程设计1．课程目标能力目标：（1）能完成自动化生产线机械部件、气动回路的安装与调整；（2）能够正确分析自动化生产线的工作过程，设计控制过程流程图；（3）能够独立设计自动化生产线电气控制线路，正确分配I/O地址，按照电气原理图正确连接电气控制线路；（4）根据控制过程，设计自动化生产线PLC控制程序；（5）能完成组网、设计网络控制程序；（6）会使用变频器，按照要求正确连接、设置变频器参数；（7）会使用触摸屏，设计自动化生产线的触摸屏监控界面。
知识目标：（1）掌握自动化控制设备的电源系统，理解电源系统的设计与计算方法，熟悉常用的电源保护系统与保护元件的选择方法；（2）掌握机械零部件的装配方法，熟悉平行度、同轴度、水平度、垂直的调整方法与步骤。
（3）掌握流程图的设计方法与设计原则；（4）掌握电气控制线路分析与设计方法；（5）熟悉PLC的工作原理，理解PLC输入/输出的工作过程、网络实现方法；（6）掌握变频器、触摸屏的使用方法。
其它目标：（1）训练项目方案的分析与制订能力，项目实施过程的组织能力。
（2）团队作业中的合作与协调能力、技术沟通能力、语言表达能力。
2．课程教学活动设计2．1课程内容设计（2．2能力训练项目设计3．教学进度表三、教学材料1、《自动化生产线安装与调试》自编讲义作者：陈子珍2、《三菱PLC硬件与编程指南》三菱培训教材3、PLC控制技术及应用四、教学组织形式一体化教师授课，教师讲解、课件仿真、实物展示，学生观察、记录、讨论老师操作演示、学生记录；学生操作训练、教师指导课外兴趣小组五、考核方案（强调操作技能，体现综合应用能力，加强过程考核）课程总成绩=平时成绩+实践项目成绩+实践项目综合成绩+期末笔试说明：四项成绩中如有一项为0，总成绩为不及格，必须重修或补考。
1、平时成绩（20%）：包括：出勤率、作业、上课纪律（缺勤1次扣2分，缺勤超过5次以上总成绩为0分）2、实践成绩（50%）计算方法：见附表《自动化生产线安装与调试》课程过程考核3、实践项目综合考核成绩（30%）：以自动化生产线电气控制线路故障检查、调试、排故，控制程序设计与调试为考核依据；六、需要说明的其他问题暂无。
《自动化生产线安装与调试》课程标准
《自动化生产线安装与调试》课程标准课程名称：自动化生产线安装与调试课程性质：职业技术课学分：2计划学时：321前言今天的自动控制系统已经发展成为以计算机为基础的自动化系统，现代科学技术领域中，自动化技术和计算机技术是发展最快的两个分支，两个分支相结合成为现代工业自动控制系统的重要支柱。
从自动控制系统的应用角度来看，工业控制可分为两大类：一大类是制造业，如机械加工、汽车等制造工业；另一大类是过程工业，如石油、化工等。
但在一些特殊领域，则可能是几种系统的同时应用，尤其在一些大型企业实现全面信息化时，应用的大型监控管理系统也是这几种系统同时应用于全企业的不同地方。
工业自动化控制系统正是在适应工业对象的过程中发展成为不同类型系统的。
现代企业显然对从事设计、安装、调试、现场操作、维修管理等自动化岗位上的高技能人才的要求无论是从知识结构，还是从技术技能结构上都发生了变化。
因此《自动化生产线的安装与调试》作为一门新兴技术课程，是电气自动化技术专业核心课程。
本课程以专业技术综合应用能力培养为目标，以关键能力的培养贯穿教学的全过程，以实际应用为重点，培养学生熟悉工业控制系统的基本概念，熟练掌握利用工控计算机或者触摸屏组态现场人机界面监控技术，实时监控生产现场的运行状态、实查询数据和曲线、打印各种需求的报表，以及具有将可编程技术、工控组态与触摸屏技术、变频器技术、工业检测技术、驱动技术、现场总线技术的集成应用能力和现场维护能力。
1.1课程定位《自动化生产线的安装与调试》课程结合维修电工高级技师职业资格，以企业的若干个真实任务的工作过程为导向，在真实的环境中实现理论、实训相结合的一体化教学模式。
本门课程按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以具体的生产线设备为载体，以完整的工作过程为行动体系”的总体设计要求，以培养生产线设备维修维护的应用技能和相关职业岗位能力为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的紧密性,与企业专家、技术工人共同设计开发了本课程的各个学习情境。
自动化生产线安装与调试课程整体设计()_培训课件
4.7 课程改革教学团队
校企联合制定专业标准及开发课程
专业及课程教学团队
课改学生与教师
课改团队学术参访
4.8 课程改革的效果 课程改革前
课程改革后
5.几点体会—构建“校企双元渗透、协同育人”人才培养模式
5.几点体会——课程考核模式的创新
尝试了欣赏激励型考核模式
下发任务 提出要求
老师
总结不足 继续改进
一
资讯 决策 计划
找出偏差 实施修正
一
实施
自查
整体评价、加分激励 学生、老师 自评 互评
老师引导 加分激励
学生自主 增加自信
完成任务 应用实践
学生
5.几点体会——柔性教学管理的创新 串行、并行排课相结合
5.几点体会——引进企业先进的“6S”管理理念 引入企业6S管理体系，实施了专业文化建设
5.几点体会——改革的最终目的：学生真正受益
适用性
内容由浅入深，由单一 到综合
实践性
以学生为主体，强调实践动 手能力
4.1 教学组织——课程内容的选取
工业控制系统概论、自动生产线简介 水箱水位控制工程的MCGS学习 西门子PLC设计与编程 触摸屏在机械手控制中的应用 自动化生产线安装与调试
企业现 场、模 拟环境 真实项 目
4.1 教学组织——课程内容的选取 其中，课程学习项目二与项目四来自课程负责人引入校企合作单位南海绿电集团的BAS水位控制
2.2 课程重构的方法 依据专业标准确定本核心课程能力标准
3.1 工作过程导向的课程体系开发——课程定位 “四阶段四层次递进”的课程体系图
3.1 工作过程导向的课程体系开发——课程定位 重构后电气自动化专业人才培养体系图
《自动化生产线安装与调试》课程单元教学设计
《自动化生产线安装与调试》课程单元教学设计一、教案头单元标题：控制程序设计与调试授课对象：电气 3131-3133学时：24 上课地点：5418教学目标能力（技能）目标知识目标1、学会使用三菱编程软件的程序编制与下载；2、能根据基本的装配流程，完成生产线上料单元、加工单元、装配单元、输送单元、分拣单元控制程序设计；1、PLC编程方法；2、软组件使用；3、高级指令使用；4、功能指令使用；5、算法设计；6、高速处理指令。
7、脉冲输出指令编程。
职业素养1、分工协作2、工具的摆放3、保证通讯连接线的良好能力训练任务及案例YL335A自动化生产线供料、加工、装配、分拣与运输单元的单站程序实现；教学组织在理实一体化教室上课，真正做到理论与实践教学相结合教学材料教材：1、《自动化生产线安装与调试》自编讲义作者：陈子珍2、《三菱PLC硬件与编程指南》三菱培训教材作业1 学习情境4：控制程序设计时间第1周地点5418 教室步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配组织教学点名考勤讲述5分钟情境描述我们已经完完成系统的硬件连接和I/O点测试，接下来我们应该开始调试程序，实现单一站点的控制功能讲述课件5分钟任务分解YL-335A自动化生产线单站程序实现1）任务1- 供料单元程序实现2）任务2- 加工单元程序实现3）任务3- 装配单元程序实现4）任务4- 分拣单元程序实现5）任务5- 传送单元程序实现讲述课件、板书5分钟任务1布置活动任务1供料单元程序实现1）按照供料单元流程图设计文件，分别用梯形图和SFC来完成本站的动作控制2）用梯形图来实现红、黄、绿三色警示灯--状态显示和报警显示的控制程序实现讲述课件、图片10分钟知识点引入-1 1.复习定时器“闪烁程序”的编制方法2.SFC单流程编制方法3.ALT指令4.特殊辅助继电器的使用编程演示20分钟任务1实施1）在供料单元中，主令信号输入点被限制为1个，如果需要有启动和停止2种主令信号，只能由软件编程实现。
《自动化生产线安装与调试》(钟苏丽 刘敏)课件+源程序项目十第一节S7-300PLC结构化编程
三、结构化编程
电气自动化技术
电气自动化技术专业教学资源库
图10-13 “FB调用”的主程序
图10-14 下载背景数据块
四、S7-300 PLC产生高频脉冲控制步进电机
电气自动化技术
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采用S7-313C-2DP控制步进电机的运行和停止。在设计过程中，需调用SFB49脉宽调制功 能块实现脉冲序列的输出控制，并通过Q0.3的输出控制步进电机的转动方向。
图10-6 模块化编程
分块程序有更大的灵活性，适用于比较复杂、规模较大的控制工程的程序设计。
二、S7-300的程序设计方法
电气自动化技术
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3、结构化编程
结构化编程是将控制要求中类似或相关的任务归类，在功能或功能块中编程，形成通用 解决方案。通过不同的参数调用相同的功能或通过不同的背景数据块调用相同的功能块 。特点是：编写通用模块，对不同的设备代入不同的地址和参数，使更多的设备或过程 可以使用此通用模块，因此具有很高的编程和程序调试效率。程序结构层次清晰，标准 化程度高。结构化编程结构见图10-7。
OB是操作系统和用户程序之间的接口。组织块只能由操作系统来启动。见图5-52。各 种组织块由不同的时间启动，具有不同的优先级，而循环执行的主程序则在组织块OB1 中。OB100为初始化程序块，0B10~OB17为日期时间中断组织块，0B20~OB23为延时中 断组织块，OB30~OB38为循环中断组织块，OB40~OB47为硬件中断组织块， OB80~OB82为异步错误组织块（时间错误，电源故障处理，诊断中断，机架故障组织 块OB86等等。
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2、FB的调用
功能块是用户编写的有固定存储区的块，它是带记忆的逻辑块，有一个数据结构 与功能块参数表完全相同的数据块（BD），称为背景数据块。当功能块被执行时，数 据块被调用，功能块结束，调用随之结束，存放在背景数据块中的数据在块结束以后 ，仍能继续保持，具有记忆功能。
自动化生产线安装与调试(西门子 S7-200 SMART系列 )配套课件
任务要求：试采用S7-200 SMART PLC，实现单按钮启停控制。具体要求：第一次按下按 钮SB1，指示灯HL1点亮；第二次按下按钮SB1，指示灯HL1熄灭。即奇数次按下按钮，灯亮； 偶数次按下按钮，灯灭。要求完成硬件接线及PLC程序的编写、编译下载并调试。
1.硬件接线
SB1
24V
ห้องสมุดไป่ตู้
AC220V
1M I1.3
（1）饮料瓶自动压盖生产线
（2）小型机器人组装线
（3） 汽车零部件生产线
准备知识
二、自动化生产线发展概况
自动线所涉及的技术领域较为广泛，主要包括：机械技术、控制技术、传感技术、驱动技 术、网络技术、人机接口技术等。
图1-2 自动化生产线的技术特点
2
任务一 认知YL-335B型自动化生产线
认知YL-335B的基本功能 认知YL-335B自动线设备的控制结构 了解YL-335B自动线设备的气源及气源处理装置
项目一
目录
CONTENTS
01
准备知识
任务一 认识YL-335B型自动化生产线
02
任务二 熟悉S7-200 SMART PLC编程及调试步骤
03
1
准备知识
自动化生产线的概念 自动化生产线发展概况
准备知识
一、自动化生产线的概念
自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验 等一系列生产活动所构成的路线。自动化生产线由自动执行装置，经各种检测装置(包括各种检测器件、传感器、 仪表等)检测各装置的工作进程、工作状态，经逻辑、数理运算、判断，按生产工艺要求的程序，自动进行生产 作业的流水线。从功能上来看，不论何种类型的自动化生产线都应具备最基本的四大功能：即运转功能、控制 功能、检测功能和驱动功能。
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与调试
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讲授内容
电气自动化技术
电气自动化技术专业教学资源库
项目十一 S7-300工作站网络组态
单元
S7-300PLC网络组态
目录
电气自动化技术
电气自动lti Point Interface，多点接口）协议
高等职业教育数字化学习中心
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图11-1MPI通信网络
二、PROFIBUS 总线
电气自动化技术
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PROFIBUS是一种开放式的现场总线标准，由主站和从站组成，主站能够控制总线， 当主站获得总线控制权后，可以主动发送信息。从站通常为传感器、执行器、驱动器
和变送器。它们可以接收信号并给予响应，但没有控制总线的权力。当主站发出请求 时，从站回送给主站相应的信息。PROFIBUS除了支持这种主从模式外，还支持多主多 从的模式，见图11-2。
02
PROFIBUS 总线
03
工业以太网（Industrial Ethernet）
一、MPI协议
电气自动化技术
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1．MPI（Multi Point Interface，多点接口）协议
MPI（Multi Point Interface）是多点接口的 简称，是当通信速率要求不高，通信数据量 不大时可以采用的一种简单经济的通信方式。 通过它可组成小型PLC通讯网络，实现PLC之 间的少量数据交换，它不需要额外的硬件和 软件就可网络化。每个S7-300 CPU都集成了 MPI通信协议,MPI的物理层是RS-485。通过 MPI，PLC可以同时与多个设备建立通信连接， 这些设备包括编程器PG或运行STEP7的计算 机PC、人机界面（HMI）及其它SIMATIC S7， M7和C7。同时连接的通信对象的个数与CPU 的型号有关。见图11-1。
图11-2 典型的PROFIBUS-DP系统
三、工业以太网
电气自动化技术
电气自动化技术专业教学资源库
工业以太网是目前工控领域中最流行的网络技术，支持TCP/IP、UDP、ISO协议、工 业以太网为SIMATIC NET提供了一个无缝集成到多媒体世界的途径。适用于大量数据的
传输和长距离通信。在物理连接上，网络的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤 和无线通信、在SIMATIC网络中，PLC站须通过通信模块CP（CP343-1、CP443-1等）连 接至工业以太网，PC机须通过网卡连接至以太网、工业以太网的通信速率为10Mbit/s 和100Mbit/s，目前已经有千兆工业以太网交换机，其推广指日可待。
PROFIBUS包3个相互兼容的部分： （1）PROFIBUS-DP（Distributed Periphery）。 它可以用于PLC与分散的现场设备进行通信。 （2）PROFIBUS-PA（Process Automation）。
它是专为过程自动化所设计的协议，可用于 安全性要求较高的场合。
（3）PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification）。可以用于车间级监控网络。 对于FMS而言，它考虑的主要是系统功能而 不是响应时间，FMS通常用于大范围、复杂 的通信系统。