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1、机电综合实训学习手册一、任务描述一、设计总体方案： 1个人设计总体控制方案 2.小组讨论 3.确定最终方案二、制定计划与分配：1小组讨论制定工作计划 2.分配工作三、系统技术设计：以总体设计放哪喂基础进行：1系统硬件原理草图设计研究及修改完善。2绘制、系统原理图。3确定控制器及其他元件类型规格型号、数量。4元器件参数计算与选择。5编制元器件明细表。5列出输入输出分配表。7绘制程序流程图或顺序功能图。8控制程序设计讨论及分析。9列出控制程序清单。四、系统安装调试： 1、元器件安装，线路连接。2、控制程序安装。3、系统调试五、系统检查六、项目验收 项目经理进行验收，并对指导老师进行功能展示。二、组
2、织结构姓 名职 责主 要 任 务成员窦富裕项目的总体策划和设计，任务的分配，检查，对组员进行评估，最终进行总结陈硕绘制机械原理图，气动原理图，机械装配图朱雪程序规划与设计，梯形图编写何露露气动元件选型，传感器的选型，PLC地址的分配朱生红PLC程序的分项调试，综合性调试陈江机械部件的安装，调试，气动元件的装配与机械结构一起进行联动的调试三、实施规划与记录周次日期实施计划实施情况调整调整1周一根据任务进行方案讨论，机械结构设计，机械结构简图绘制完成周二气动原理图设计，气动元件选型，传感器选型完成周三电气控制系统设计，电气原理图设计完成周四制定机械装配方案，气动元件装配方案并装配完成周五PLC地址
3、分配，绘制PLC外部接线图并接线完成2周一程序规划。顺序功能图的编写完成周二顺序功能图完善及编译成梯形图完成周三机械装配与调试，气动系统安装与调试，传感器安装与调试，电气接线，程序上机调试完成周四实训报告整理与完善完成周五实训报告审核确定完成四、工作记录任务一：机械结构方案制定任务描述：根据项目的总体任务要求，设计机械手的结构方案。要求以项目组为单位，由项目经理进行成员分工，资料查询，方案设计，组织讨论，方案评价，确定最终方案。并最终提交方案草图，向指导教师汇报任务实施过程和任务完成情况，听取指导教师点评，并进行改进。目标l 培养方案的设计与图形表达能力l 培养团队协作能力l 培养协调与沟通能
4、力l 培养语言表达能力l 提交机械及结构方案简图对象：l 机械手的搬运任务l 所需搬运的工件工具：l 绘图工具（白纸，直尺，铅笔，橡皮等）l 工具书（机构设计手册，机械设计手册）l 计算机l 绘图软件（如AutoCAD）要求：l 资料的查找l 方案草图设计l 方案的讨论与对比l 最终方案确定l 最佳方案的正式图纸方法：l 分工合作l 各自设计l 集体研讨l 综合评价分工：组长对气动原理图原理进行设计；小组讨论；陈硕进行机械方案图绘制考核：优33机械方案图班级机电1061班学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页任务二：气动原理图设计任务描述：根据机械结构简图，进行气动原理图设计。首先由指
5、导教师简单介绍通用气动元件的符号和工作原理，并提供实训室所用气动元件的图片，提高学生的感性认识。并有指导教师提醒设计时的注意事项。以小组讨论的形式进行设计。目标l 培养气动系统初步设计能力l 培养团队协作能力l 培养协调与沟通能力l 培养语言表达能力l 绘制气动系统原理图对象：l 机械结构简图l 实训台的起源系统l 实训台结构工具：l 绘图工具（白纸，直尺，铅笔，橡皮等）l 工具书（机构设计手册，机械设计手册）l 计算机l 绘图软件（如AutoCAD）要求：l 资料的查找l 方案草图设计l 考虑经济因素l 最终方案确定l 最佳方案的正式图纸方法：l 分工合作l 各自设计l 集体研讨l 综合评价
6、分工： 组长对气动原理图原理进行设计；小组讨论；陈硕绘制气动原理图考核：优气动原理图班级机电1061班学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页任务三：气动元件选型任务描述：根据气动原理图惊醒气动元件的选型。气动原理图只是对于气动系统原理性的描述，若要搭建实际的气动系统必须确定各元件的实际型号。通过团队分工查找气动元件厂商样本，进行技术参数，性能，价格对比，选出各气动元件的具体型号。目标l 培养气动元件选型能力l 资料查找能力l 元器件的经济与性能对比分析能力l 培养团队协作能力l 培养协调与沟通能力l 提交气动元件选型目录。对象：l 气动原理图l 气动元器件样本工具：l 计算机l 网络l
7、 纸质气动元件样本要求：l 确定每一个气动元件的具体型号，生产厂家l 机械手上的气缸符合机械结构图的尺寸要求方法：l 分工合作l 集体评价l 充分利用计算机和网络资源分工： 何露露负责气动元件选型；各组员协助；组长审核考核：优气动元件目录序号名称型号厂商数量备注1小气缸磁性开关AL-03R天津罗升企业有限公司22气动手指气缸磁性开关RCE天津罗升企业有限公司13传感器J3-D4L1浙江直河头县电讯设备厂24大气缸磁性开关AL-30R天津罗升企业有限公司2班级机电1061班学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页任务四：传感器选型任务描述：根据气缸型号，尺寸参数，查找传感器选型样本，选配合
8、适的位置检测传感器。同组同学可以进行分工选型，并进行性能比较。目标l 传感器的选型能力l 传感器性能分析能力l 资料查找能力l 团队协作能力l 知识拓展能力l 提交传感器选型目录。对象：l 气缸型号及参数l 机械装配图l 实训工作台工具：l 计算机l 网络l 传感器选型样本要求：l 确定每一个传感器的具体型号，生产厂家l 传感器要符合气缸的安装尺寸要求方法：l 分工合作l 集体评价l 充分利用计算机和网络资源分工：何露露负责传感器; 各组员协助；组长审核考核：优传感器目录序号名称型号厂商数量备注1小气缸磁性开关AL-03R天津罗升2钢带固定码型号PBK-162夹紧气缸感应开关RCE天津罗升13
9、传感器J3-D4L1浙江直铜头县24大气缸磁性开关AL-30R天津罗升2班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页 任务五：电气方案设计任务描述： 根据控制要求设计控制面板，统计输入输出点数，并进行PLC选型。绘制PLC输入输出接线图。 目标：控制面板的设计能力PLC选型能力电气图的绘制能力对象：实训工作台；气动元件目录；传感器目录。工具：纸、笔、直尺；计算机；绘图软件AutoCAD要求：具有急停功能；具有友好的人际界面；PLC选型要考虑经济因素；接线图绘制要符合电气制图规范。方法：分工合作；集体讨论；教师点评。分工：组长进行电气方案设计；小组进行讨论；PLC选型；陈硕绘制
10、接线图。考核： 优控制面板启动复位停止急停班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页输入输出分配表班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页 停止指示灯复位指示灯开关指示灯小臂下降电磁阀气爪夹紧电磁阀气爪松开电磁阀大臂伸出电磁阀大臂缩回电磁阀回转缸右转电磁阀回转缸左摆电磁阀单步、连续选择开关自动、手动选择开关停止按钮复位按钮启动按钮小臂下限位传感器小臂上限位传感器气抓位置传感器大臂伸出传感器大臂缩回传感器回转缸右位检测传感器回转缸左位检测传感器名称Q1.3Q1.1Q1.0Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3QQ0.2Q0.1Q0.0I2.0I1.3I1.5I
11、1.1I1.0I0.6I0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0地址指示灯停止请求复位请求开始小臂下降气爪夹紧气爪松开大臂伸出大臂缩回回转缸右转回转缸左摆用于单步连续状态切换用于单步连续状态切换机械手停止工作机械手恢复到初始位置机械手进入工作状态小臂下降到位小臂上升到位气爪夹紧大臂伸出到位大臂缩回到位回转缸右摆到位回转缸左摆到位用途（功能）PLC外部接线图班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页第 页任务六：制定机械装配方案任务描述： 根据实训室提供的机械零件和气缸进行零件识别，并制定装配序列，以及每步装配所需工具和装配方法。主要采用集体讨论的形式进行。目标：零件的识别能
12、力；装配关系的理解能力；主要机械装配工具的使用能力；培养团队协作能力；培养协调与沟通能力；提交装配顺序图。对象：机械零件；机械装配图；气动元件表；机械零件图。工具：机械安装工具箱；图纸；纸和笔。要求：制定出可行的和优化的装配系列。方法：装配仿真；集体讨论。分工：组长制定机械装配方案；小组讨论；组长验收。考核： 优装配顺序图支架3与支架2连接班 级机电1061学 号1001043632姓 名陈 硕共 页第 页摆动气缸安装到支架支架4安装到支架2上支架1将支架2连接在面板上支架5连接到支架6上支架7连接到双杆缸上夹紧缸连接到单作用缸气爪安装到夹紧缸单作用缸安装到支架7双杆缸安装到支架6上将支架5连
13、接到摆动缸杆上任务七：机械装配与调试任务描述： 到工具室领取装配工具箱，根据实训室提供的零件和制定的装配方案，进行机械装配。目标：培养机械工具的使用能力；培养机械安装与调试能力；培养机械故障诊断能力；培养团队协作精神；提交可验收的机械手装配实体。对象：机械零件；实训工作台。工具：机械安装工具箱；要求：正确使用工具；遵守操作规程；爱护实训设备。方法：集体讨论；分别练习。分工：陈江负责机械装配与调试；小组协作；组长验收。考核： 优任务八：气动系统安装与调试任务描述： 根据气动原理图和气动元件目录，从实训室提供的气动元件中选择合适的气动元件，进行气动系统安装。目标：培养学生气动元件的识别能力；培养学
14、生气动元件的安装能力；培养学生气路的链接技能；培养学生气动系统的调节能力；提交连接正确的气路实物。对象：气动元件；气动元件目录；气动原理图；实训工作台。工具：安装工具箱；要求：正确使用工具；遵守操作规程；爱护实训设备。方法：集体讨论；分别练习。分工：陈江负责气动系统的安装与调试；小组协作；组长验收。考核： 优任务九：传感器安装与调试任务描述： 根据实训室所提供的传感器，识别传感器型号，并安装到合适位置。目标：常用传感器的识别能力；常用传感器的安装能力；常用安装工具的使用能力；常用传感器的接线方法；常用传感器的测试能力；提交安装好的实物。对象：传感器；气缸；实训台。工具：安装工具箱；要求：传感器
15、安装要符合电气规范；注意不同传感器的接线方法，切忌把三线传感器接错，会烧掉。方法：集体讨论；分别练习。分工：陈江负责传感器的安装与调试；小组协作；组长验收。考核： 优任务十：电气接线任务描述： 根据电气接线图，运用实训室提供的元器件进行系统接线、布线。注意用电安全，接线符合电气规范。目标：电气元件的识别能力；电气元件的接线能力;电气综合布线能力；电气故障分析能力；提交实物。对象：实训工作台；导线；PLC；控制面板；电磁阀；传感器。工具：工具箱。要求：接线符合电气规范；注意安全；布线美观；爱护实训设备，文明施工。方法：分工合作；集体讨论；分别练习。分工：朱生红负责电气接线；小组成员协助；组长验收
16、。考核：优任务十一：程序规划任务描述： 根据控制要求对PLC程序进行总体规划、程序模块划分，理清程序模块之间的调用关系和互锁关系。根据动作要求和PLC的输入输出分配绘制PLC控制的顺序功能图。规划好工步寄存器的管理、指示灯的管理以及回原点程序的动作过程。目标：PLC编程的总体规划能力；顺序功能图的绘制能力；寄存器的管理能力；培养协调与沟通能力；培养语言表达能力；提交程序规划图，自动控制顺序功能图。对象：实训工作台；控制要求。工具：纸、笔；计算机；AUTOCAD绘图软件。要求：程序机构清晰；充分考虑模块互锁要求；顺序功能图符合制图规范方法：分工合作；集体讨论。分工：朱雪负责程序的规划；顺序功能图
17、的编写；梯形图的编译；小组成员协助；组长审核。考核：优程序结构规划整个功能测试过程应包括上电后复位、传送功能测试、紧急停止处理和状态指示等部分，传送功能测试是一个步进顺序控制过程。在子程序中可采用步进指令驱动实现。紧急停止处理过程也要编写一个子程序单独处理。这是因为，当抓取机械手装置正在向某一目标点移动时按下急停按钮，PTOx_CTRL子程序的D _STOP输入端变成高位，停止启用PTO，PTOx_RUN子程序使能位OFF而终止，使抓取机械手装置停止运动。急停复位后，原来运行的包络已经终止，为了使机械手继续往目标点移动。可让它首先返回原点，然后运行从原点到原目标点的包络。这样当急停复位后，程序
18、不能马上回到原来的顺控过程，而是要经过使机械手装置返回原点的一个过渡过程。主程序：包括上电初始化、复位过程（子程序）、准备就绪后投入运行等阶段。子程序：初态检查复位子程序、回原点子程序、急停处理子程序、传送功能测试子程序班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页顺序功能图班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页任务十二：梯形图设计任务描述：根据程序规划、地址分配以及功能流程图编写梯形图。编程要求符合语法规范，合理应用并管理寄存器。为便于阅读要认真填写符号表，并为程序添加注释。目标：PLC梯形图的编程能力；PLC编程软件的应用能力；程序排错能力；培养
19、协调与沟通能力；培养语言表达能力；提交完整的PLC程序。对象：PLC程序规划图；PLC外部接线图；顺序功能图。工具：PLC教程；计算机；PLC编程软件。要求：程序符合规范；程序结构清晰；有注释方法：分工合作；集体讨论；教师点评。分工：朱雪负责梯形图的设计，编写；小组成员协助；组长审核。考核：优PLC梯形图主程序梯形图班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页 急停处理子程序班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页从加工站向装配站的梯形图班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页任务十三：程序调试任务描述：检查计算机与PLC的通
20、讯连接及通讯配置，下载程序到PLC,运行程序并进行监控。对所编程序功能逐项进行调试。目标：PLC通讯配置能力；PLC通讯故障诊断能力；PLC程序调试及故障诊断能力；培养协调与沟通能力；提交可正常运行、功能齐全的控制设备。对象：实训台；机械手；PLC程序。工具：工具箱；计算机；PLC编程软件。要求：文明操作；爱护设备；通信电缆不可待点插拔；认真分析电路，切忌短路；做好故障分析记录。方法：分工合作；集体讨论；共同分析。分工：朱生红负责程序调试；小组成员协助；组长审核。考核：优调试故障分析表序号出现问题原因分析解决方法备注1传输位置不能达到正中间程序编写发出的脉冲数量不正确根据相差距离进行计算，然后
21、重新修改数据2机械手不能旋转90度机械手安装不到位重新调整机械手的限位3Plc相应的点有输出，但电磁阀没有出气电磁阀损坏更换好的电磁阀4机械手不能回原点程序编写错误程序相应的调试修改班级机电1061学号1001043632姓名陈 硕共 页 第 页五、项目验收验收要求：所在任务完成后，进行资料整理，填写整理好所有纸资料和电子文档。整理好所有工具，把设备整理到最佳状态，向指导老师申请验收，并等待教师验收，对本组人员分工，每个负责一个子项目的验收讲解工作。目标：培养学生的资料整理与准备能力；培养学生的表达能力；使学生经历项目的验收过程。提交材料：综合实训实施手册；所有电子文档；所做实训设备。过程组织：教师验收设备验收结束教师点评教师验收资料提交申请分工设备检查资料准备验收项目验收指标验收结果机械系统1、机械部件安装符合装配图要求2、机械部件灵活运动3、能够实现给定任务气动系统1、线路真确连接2、布线美观3、起亚气流稳定电气接线1、接线符合电气规范2、接线真确3、布线美观控制系统1、具有友好的操作界面2、可顺利实现机械复位3、可实现自动、半自动、单步工作模式4、可以相应急停请求验收结论六、实训综合评价自我评价团队评价教师评价