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1、电气控制与PLC应用技术（三菱机型）高教版YL-235A气动机械手控制电路连接与编程教学案例YL-235A气动机械手控制电路连接与编程教学案例中卫职业技术学校 刘文新基本信息课 题YL-235A气动机械手控制电路连接与编程作 者刘文新工作单位中卫职业技术学校案例背景随着科技的发展，社会的进步，工业自动化水平的提高，工厂中越来越多的自动化设备应用到企业生产中，本项目就是依据职业教育目的培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的工作者，把工厂搬到实训室，把生产线搬到课堂中。通过本项目的气动机械手控制电路连接与编程，利用实训课来模拟生产过程，激发学生的学习兴趣。在这个实训项目中主要采用的是项目教
2、学法和行为引导教学法进行教学，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，整个教学围绕任务的解决而展开，教师提出引导性问题，给定任务要求；学生小组协作进行决策分析，制定出计划，并实施计划，完成任务。开展一体化教学，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，通过学生亲身体验，逐步培养学生职业能力和职业素养。案例实录本节属于新授课内容分为4课时完成，要求学生认识YL-235A设备上的按钮与指示灯模块，掌握气动系统构成和基本回路，理解机械手构成、工作方式及工作原理，掌握机械手的机构、工作原理，能根据任务要求，完成机械手搬运装置控制系统电路连接，熟练掌握PLC控制电路连接方法及电气控制线路的安装工艺，完
3、成机械手搬运装置控制程序的编写、控制系统的调试与运行，掌握机械手搬运装置的控制方法，掌握控制系统调试与运行的方法。同时通过对本节内容的学习，让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度为继续学习和发展奠定基础。教学过程设计与分析教学环节教师活动学生活动任务导入教师通过PPT或事先印好的资料，展示实训项目描述。请根据图1 所示的YL-235A气动机械手控制电路连接与编程电路需要的电器，并按照工艺要求，进行电路连接。图1 YL-235A机电一体化装置机械手搬运装置的PLC外部接线电路1. 请根据图1所示的电路，在YL-235A设备对应模块上选择电路需要的电器，并按照工艺要求，进行机械手搬运装置的P
4、LC外部接线电路连接。2. 按照下面的要求，编写PLC控制程序：（1）启启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。有关部件的初始位置是：机械手的悬臂靠在左限止位置，手臂气缸的活塞杆缩回，悬臂气缸的活塞杆缩回，手爪松开。上述部件在初始位置时，指示灯HL1亮。只有上述部件在初始位置时，供料装置才能启动。若上述部件不在初始位置，指示灯HL1灭。（2）接通电源，如果电源正常供电，工作台上双色警示灯中红灯闪亮。（3）设备的控制是通过YL-235A按钮与指示灯模块上的SB5、SB6按钮，SB5为机械手搬运装置的启动按钮，SB6为机械手搬运装置的停止按钮。（4）机械手搬运装置启动后，工作
5、台上的双色警示灯中的绿灯开始闪亮。当圆盘送料机构外面的接料平台上的光电传感器检测到物料后，机械手启动运行，悬臂伸出手臂下降手爪合拢抓取工件手臂上升悬臂缩回机械手向右转动悬臂伸出手臂下降气爪松开，将物料放进皮带输送机的进料口，并等待1S手臂上升悬臂缩回机械手向左旋转回原位后停止。当接料平台上的光电传感器检测到物料后，机械手再次启动运行，重复上述动作。（备注：本次任务只编写机械手搬运装置的控制程序，供料装置的供料过程和皮带输送机的输送过程可以省略，直接用手向接料平台上送料或者用手将皮带输送机上的物料拿掉即可）（5）任意时刻按下停止按钮SB6，机械手必须完成当前物料的搬运任务，并返回设备的初始位置才
6、能停止工作，同时工作台上的双色指示灯中的绿灯熄灭。根据任务制定完成任务的方案，现场分组三人一组自由组合，组内要有分工，明确各自所负责的内容（根据任务描述的内容进行I/O分配；设计完成任务的控制程序“梯形图语句表”；联接控制线路；电路的调试）。任务实施1教师下发或展示材料清单出示YL-235A气动机械手控制电路连接与编程电路任务所需设备、工具及材料列表 出示学习目标学生根据教师下发的材料清单清点并检查元器件；学生了解学习目标，做到心中有数2教师引导学生建立I/O分配表 教师引导学生YL-235A机电一体化装置机械手搬运装置的PLC外部接线电路和任务描述中的要求，建立I/O分配表学生根据任务要求及
7、电气原理图，分析并建立I/O分配表3控制电路的连接教师出示控制电路的连接纲要，供学生参考。老师对每组操作进行巡查，针对学困生提出的问题给予必要的指导。同学接线时，老师逐个检查同学接线情况记录下接线操作规范的同学以备点评，及时纠正同学出现的错误并记录以备提示其他同学。学生根据I/O分配表及电气原理图，连接电路，并进行电路检测与工艺整理4编写控制程序，并下载调试在下载程序调试前，教师要检查其电路连接的正确性，在电路连接无误后方可允许学生下载并调试。学生编写程序，在编写完后，经小组讨论后下载并调试5清理现场实训完后，将对所操作设备进行复位、还原，拆除安全插接线、整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填
8、写设备使用登记表。任务完成评价完成实训项目后，教师出示任务检测与分析表，根据表中的评分标准，分别由学生、小组成员和教师进行评价。学生进行自评、小组内评价总结交流教师点评学生在本次实训中值得表扬的地方及还有待改进的地方。学生针对自己在安装过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得，与其他同学进行总结交流。案例分析及反思本实训项目主要采用任务驱动教学法。师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动，即以项目带动教学。这里的项目应该是一个目标职业中定向工作领域的典型工作任务，学生在教师的指导下，完成一个项目的全过程，在此过程中学习掌握教学计划内的教学内容，获得相应的职业能力。学
9、生应全部或部分独立组织、安排学习活动，处理项目学习中遇到的细节和困难。项目教学法能较好地将理论和实践结合在一起，是典型的以学生为中心的研讨性学习。本课堂为中心的教学转变为以情景为中心的教学。传统课程的教学组织方式主要是班级授课制，以课堂教学的形式来开展，学生学习的方式以听讲、讨论、阅读、背诵、理解、书面练习为主。传统教学将所有课程封闭在校园内，学生主要学习书本理论知识，与企业实际运用的知识、技术、工艺、方法等相距甚远，理论教学与技能训练相互脱离，教学整体效率低下，学生就业不能适应企业的实际需要。而项目教学没有单纯意义上的理论课和实训课，学习的教室或实训中心是尽可能真实的工作环境或者仿真的工作环境。在项目实施的过程中，师生讨论项目的题目，教师引导学生们把气动机械手控制电路连接与编程表达出来。学生在讲述他们的经验和表达他们对已知概念的理解的同时，对此项目的兴趣不断增加并能在教师的帮助下逐步设计自己的活动。在实施过程中要明确实训目标，在布置任务后，明确学习目标和考核要求。这样做可以很好发挥学生的自主性，同时学生在评价时也才能做到有的放矢，从而进一步提高课堂效率。4
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