《自动控制课程设计》教学设计文档格式.docx

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送到卸料工位（三工位）。

零件到达加工工位后，加工机构进行加工，加工

完成后再等待送料器将该零件送到卸料工位，

同时再送入下一个新零件；

零

件到达卸料工位后，卸料推杆将该零件推入传送带，向下一个工位输送。

第三单元：

该零件的下一步加工时一台四工位旋转工作台，

零件要安装

到四工位旋转工作台需通过机械手来完成，

机械手负责该四工位旋转工作台

的零件的安装和取走。

机械手控制程序是本步工作的重点。

机械手的底座是

一个旋转台，可以停留在上料传送带、四工位工作台的装卸料工位、下料传

情境

送带三个方向，机械手还可以进行升降、伸长缩短、夹紧放松运动。

机械手

载体

1—4个零件

的控制程序设计中要注意，对四工位旋转工作台，开始加工的

都是先装料，不必卸料，

把这种工作要求定位第一种控制模式。

但是从第五

个零件开始，必须先卸料再装料，以后连续工作也是这样要求，这是第二种

控制模式。

当有了停止信号后，要执行只卸料不装料的第三种控制模式。

第四单元：

机械手将零件装到四工位旋转工作台的装卸料工位（一工位）

后，旋转工作台转动

90

度，将零件送到钻孔工位（二工位）进行加工，完

成钻孔加工后，等待机械手将下一个零件装到工作台的装卸料工位后，

旋转

工作台再转动90度，将该零件送到镗孔工位（三工位）进行加工，同时钻

孔工位也对下一个零件进行加工。

一、二、三工位都完成后，旋转工作台再

转动90度，将这个零件送到倒角工位（四工位）进行加工，

4个工位都完

成后，旋转工作台再转动

90度，将这个零件送到装卸料工位（一工位）完

成全部加工，等待机械手将这个零件取走。

注意，四工位旋转工作台控制二、

三、四工位的加工，也要有

3种工作模式，即工位上有零件时才加工，没有

零件就不加工。

第五单元：

机械手将旋转工作台的零件卸料后，

通过卸料传送带将零件传送

到吊篮，吊篮上有一个计数器对进入吊篮的零件进行计数。

慢设定值后吊篮

起吊，进行三个槽的化学处理过程。

吊篮上升到顶后，向前移动到一号槽（去除表面油污）下降，在一号槽停留设定时间后，吊篮再次上升然后向前移动

到二号槽（化学处理）下降，在二号槽停留设定时间后，吊篮再次上升然后

再向前移动到三号槽（清洗干燥）下降，停留设定时间后，吊篮再次上升到

中间位置停留设定时间，再升到顶后向前移动到卸料工位下降，吊篮倾翻，

将零件导入振动盘。

第六单元：

零件在振动盘中排队到出口，

出口处的光电传感器判别到有排列

整齐的零件，立即启动两轴自动装箱机到出口处夹住零件，

将零件放入箱中

的指定位置，自动装箱机不断的将出口处的零件一次放入箱子的各个部位，

直到该箱子放满，在执行盖箱盖，换新箱子后，再进行装箱。

上述设备组成一条生产流水线，每个单元有一个学生设计、编程。

但是，并

不是每个学生编写了自己单元的控制程序，

整个生产流水线就能够正常工作

了，这里还有一个流水线的生产节拍问题，流水线如果采取链式控制，

每个

学生都需要编写和前后单元相关的程序。

如果整个生产线采用集中分散控制

方式，则需要一个总体设计，从而控制系统，协调生产节拍。

这样可以产生

另外两个设计项目，如下所述。

（1）生产线的总体设计和控制，通过工业控制网络或

I/O口与其他PLC

交换信息。

（2）人机界面，可以对整个生产线进行监控。

设计方案分为整条生产流水

线和每台设备单独的监控界面。

对零件加工流水线进行设计，根据设计要求，

选择用户输入设备、

输出

设计

设备以及由输出设备驱动的控制对象，正确的选择

PLC，分配I/O点，绘制

要求

电气连接接口图，设计控制程序，包括梯形图，程序清单。

并对设计结果进

行模拟调试。

教学目标知识要求

1.掌握PLC的硬件组成及主要技术指标；

2.掌握PLC的编程原理及工作特点；

3.掌握PLC的各种编程方式并能熟练应用；

4.掌握PLC在机械、轻工、电子等自动控制领域的应用；

5．掌握PLC编程、仿真软件的使用；

6．掌握自动控制系统设计的一般方法与步骤。

技能要求

1.具备自动控制系统设计能力；

2.具有自动控制系统安装能力；

3.具有自动控制系统硬件接线能力；

4.具有自动控制系统软件系统安装调试能力；

5．具有自动控制系统常见故障分析判断与排除能力。

素质要求

1.培养学生规范操作习惯；

2.培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风；

3.培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度；

4.培养学生健康向上、不畏艰难、不怕苦的工作态度；

5.学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力；

6.具有一定的自学、创新、可持续发展的能力；

7.具有一定的解决问题、分析问题的能力；

8.具有良好的职业道德和高度的职业责任感。

教学重点与电气连接接口图的绘制

难点梯形图的设计

教学条件一体化教室

宏观教学方四步教学法

法

教学实施

工作成果：

自动控制课程设计书面报告一份，

电子仿真报告一份

任务1

了解可编程控制器课程设计

任务2

长度辨别和端面加工

工作过程

教学组织

教学方法

学

任务

任务导

新任务导入：

零件加工流水线PLC设计

演示法

6

资讯

入

任务2长度辨别和端面加工

讲授法

新知识点简介：

PLC控制系统设计的基本原则

PLC控制系统设计的基本内容

PLC控制系统设计的一般步骤

PLC仿真软件的使用方法

信息查

学生：

（6人一组）

学生自主获得信息

询

学生上网查找PLC

课程设计的相关资

料，选择实现长度辨别和端面加工要求

的器材，主要相关PLC指令。

教师：

提出资讯建议，提供获取资讯的方法与

途径信息

计划

制订方

头脑风暴法

案

分析设计任务和要求，分组制订长度辨

启发引导法

别和端面加工PLC设计的方案，绘制工

鼓励教学法

艺流程图。

巡查，提供指导意见，协调，答疑

方案优

方案展示法

化

分组展示设计方案，相互讨论、修改方

案，确定最终表达方案

PLC设计方案提

示，点评学生制订的设计方案，提出修

改意见。

比较表达方案选优，设计细节，

设计要求提示

实施

方案实

学生自主完成任务

施

学生设计PLC的I/O点，设计顺序功能

图及梯形图；

编写程序，模拟调试

关注PLC的I/O点选择的合理性，关注

顺序功能图及梯形图设计的正确性和

完整性，关注PLC仿真软件的正确使用

修正完

善

学生组内互查工艺流程图，是否规范合

集思广益

理，PLC的I/O点选择是否合理，关注

顺序功能图及梯形图设计是否正确

巡查，点评共性问题

绘制图纸

撰写报告

检查评估

方案展示

学生展示长度辨别和端面加工

PLC设

计，分组汇报，组间相互提问，完成任

务评价单的填写，技术文件上交、归档，

进一步消化所含知识点

根据汇报提问，评价，进行任务总结，

对各小组成果进行质量检查并张贴评

比，对长度辨别和端面加工

PLC设计提

出合理化建议，完成教学总结并按考核

权重评定本单元成绩

任务3翻转和外圆加工单元

任务3翻转和外圆加工单

元

学生上网查找PLC课程设计的相关资

料，选择实现翻转和外圆加工单元要求

分析设计任务和要求，分组制订翻转和

外圆加工单元PLC设计的方案，绘制工

翻转和外圆加工