《自动化生产线安装与调试》-教学大纲标准.docx

《自动化生产线安装与调试》教学大纲标准
课程编号：
适用专业：机电一体化技术专业、自动化技术专业
课程类别：专业课
修课方式：必修
教学时数：102
学 分：6. 5
一、课程的性质和任务
（一）课程定位：
本课程是机电一体化专业、电气自动化专业的必修专业课程，64学时，6. 5学分， 涉及机械、气动、传感器、电机与拖动、电子电路、电气控制、PLC及网络控制、人机 界面等诸多知识和技能，是对以上领域的一体化、系统化处理过程，对于培养学生的机 电一体化与自动化技术综合应用水平，提高学生的工程实践能力具有重要的意义。本课 程主要面对自动化设备与生产线的维修电工、车间电气技术员、安装调试维修工、PLC 程序设计员、技术改造员及系统维护技术员等职业卤位，具有设备技术改造、运行分析、 故障检测、维修保养及编写整理技术文档等专业技能，能在生产一线从事机电和自动化 控制设备的操作、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等工作。以及培养学生 观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。
《自动化生产线安装与调试》采用工程教学法，通过校企合作，以实际工作岗位的 典型工程为载体，工程按照难易程度依次递进的设计思路，通过综合运用电工电子技术、 传感器技术、电气控制与PLC技术、气动技术、机械技术等知识，在整个教学过程中实 行阶段性的工程考核，使学生掌握自动化生产线技能和相关知识，培养学生从事自动化 系统设计、安装、维护的基本职业能力，注重培养学生的创新精神、分析和解决实际问 题的能力，同时培养学生老实、守信、善于合作、爱岗敬业的职业道德和职业素质。
（二）学习目标：
通过本课程的学习，学生能够掌握自动化生产线及设备的操作能力、元器件识别和 应用能力、设备的安装调试能力、故障检修和设备维护能力、联网能力，自动线的简单 设计能力，掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。全面培养学生的职业规范、 职业道德和纪律等综合素质。
1 .知识目标
（1）了解自动化生产线的结构及功能三、课程实施建议

3.全 线装 配与 调试
8
三、能完成各工作站的单机/ 全线运行程序。
2 .能通过触摸屏控制操作与 监控全线运行。
3 .根据任务要求在规定的时 间内能完成全线设备的运行 与调试
4 .能够解决调试过程中出现 的各种故障
自动化生产线应用的 各种知识
实训1
完成全 线运行 任务要 求
（一）教学方法1.加强对学生实际职业能力的培养，强化工程教学，注重以任务引领工程诱发学生
兴趣，使学生在工程活动中掌握相关的知识和技能。
2 .以学生为本，注重“教”与“学”的互动。通过选用典型活开工程，由教师提 出要求或示范，组织学生进行活动，让学生在活动中提高实际操作能力。
3 .注重职业情境的设计，提高学生岗位适应能力。
4 .重视实践，更新观念，走产学研相结合的道路，探索中国特色职业教育的新模式, 为学生提供自主开展的时间和空间，积极引导学生提升职业素养，努力提高学生的创新 能力。
（二）教学条件
自动化生产线实训基地；每台实训装置配备2台电脑、1个工具箱（装配工具、电 工工具）供学生编程调试使用；多媒体；视频录像等
课程考评方法
注重工程化的过程考核评价，将知识、能力、素质的考核融入到工程完成过程中， 突出实践技能的考核。包含理论知识考核、过程考核两个局部。
期末总成绩=0. 2 X理论知识考核+0. 8 X过程考核
1 .理论知识考核
每一门课程都有一些需要熟练掌握的理论基础知识，自动化生产线课程也不例外， 对于生产线的构成、机械结构、软件运行环境、硬件连接方法、用电平安、指令功能及 编程方法等基础知识需要学生了牢记于心，因此这局部理论基础知识的考核采用闭卷笔 试、作业和研究性习题来进行成绩评定。其中闭卷试卷的内容也不以简答、计算等形式 出现，而是通过选择判断的形式将知识点展现在卷面上，主要考察学生对于知识的的理 解与运用能力，而非死记硬背。这局部考核占总成绩的20%左右。
2 .过程考核
自动化生产线安装与调试课程按照工程化教学方法，结合企业生产实际和课程标准, 设计了6个实训工程分别是：供料站安装与调试、加工站安装与调试、装配站安装与调 试、分拣站安装与调试、输送站安装与调试、自动线全线运行，每个工程根据难易程度 分配不同的学时。过程考核注重考查学生在完成每一个工程过程中的理论知识的运用能 力、动手实践能力、职业素养水平等。过程考核在成绩评定中占有重要的地位，既客观、 合理，又能够调动学习的主动性、积极性；激发学生潜能，促进个性和创造性开展。
过程考核评价由二局部组成：自我评价、技能考核。其中自我评价占15%,按A、B、 C、D四个等级评分，主要了解学生认为自己对于新知识的理解程度，工程完成情况的自 我分析，与同组成员的配合情况及与人沟通情况的反应；技能考核占85%,由教师根据 学生的实际编程接线操作情况，各工作完成的工作过程情况，从任务书的解读到任务完 成按照100分的评分标准打分，涵盖了学生的语言表达能力、团队协作能力、分析解决 问题能力、实际操作能力等，另外还对平安文明操作设置了扣分制度，提醒学生平安文 明操作的重要性。具体算法如下：
6
过程考核成绩=15%X自我评价+85%7其中：Xi——每个工程的成绩
（五）教学资源的开发与利用
1 .充分利用自动化生产线实训基地的优越条件，
2 .利用现代信息技术开发视听光盘等多媒体课件，通过搭建起多维、动态、活跃、 自主的课程训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。
3 .搭建产学合作平台，充分利用本行业的企业资源，满足学生参观、实训和毕业实 习的需要，并在合作中关注学生职业能力的开展和教学内容的调整。
4 .积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、各大网站等网络资源，使教学内容 从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。
四、课程资源
（一）教材
《自动化生产线安装、调试和维护技术》梁亮、梁玉文主编机械工业出版社2018 （六）参考资料
YL-335B自动化生产线实训装置实训书
《可编程控制器技术及应用》王 芹 天津大学出版社2009
《电机拖动与控制》 张晓娟北京理工大学出版社 2016
《工控组态技术工程化教程》梁玉文 北京理工大学出版社 2019
《传感器技术及应用》宋宇梁玉文北京理工大学出版社2017
(七)参考网络资源
中国工控网 gkong. com
传感器世界 sensorworld, com. cn
(A)软件
V4. 0 STEP 7 MicroWIN SP3
是S7-200系列PLC的编程软件，是基于WINDOWS操作系统的应用软件，功能强大, 主要用于开发PLC程序，也可用于实时监控用户程序的执行状态。
MCGS 6. 8
MCGS嵌入版是在MCGS通用版的基础上开发的，专门应用于嵌入式计算机监控系统 的组态软件，MCGS嵌入版包括组态环境和运行环境两局部，它的组态环境能够在基于 Microsoft的各种32位Windows平台上运行，运行环境那么是在实时多任务嵌入式操作系 统W i ndowsCE中运行。
执笔人：梁亮
审核人：
复审人：
审批人：
（2）掌握自动化生产线机械结构和装置的工作原理及拆装要点。
（3） 了解电磁阀、气动元件的结构及工作原理。
（4）掌握气动回路的组成及设计方法。
（5）掌握光电、光纤传感器，电感式传感器，磁性开关等传感器的工作原理、特 性及选择规那么；掌握各检测元件的安装及调整精度的方法。
（6）掌握自动化生产线常用低压电气设备的结构、工作原理及装配工艺。
（7）掌握变频器、伺服驱动器的参数调整方法，了解变频器、伺服电机及驱动器 的工作原理。
（8）掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。
（9）能够读懂典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图；
（10）掌握典型自动化设备及生产线的操作、拆装、调试、控制软硬件设计、维护 以及故障诊断与排除的方法。
2 .能力目标
（1）能正确识别典型自动化设备及生产线上常用机械结构和电气、气动、
检测等元器件；
（2）能正确使用典型自动化设备及生产线上的常用仪器仪表和工具；
（3）能按照典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图进
元器件的选用、连接与调试；
（4）能拆装各种自动机机构与元器件；
（5）能正确操作典型自动化设备及生产线的各个模块单元；
（6）能对典型自动化设备及生产线进行硬件配置、程序设计、并实施控制；
（7）能熟练应用触摸屏技术对自动化生产线进行操作与监控
（8）能够维护保养典型自动化设备及生产线系统；
（9）能进行典型自动化设备及生产线系统常见故障的排除。
3 .素质目标
（1）通过网络平台和图书馆查阅自动化生产线相关资料的自主学习能力。
（2）具备PLC控制系统设计的独立编程思考、分析问题、解决问题的能力
（3）具备自动化生产线整体设计能力和团队协作能力。
（4）具备自动化生产线科学的思维方法和开拓创新的精神。
（5）具备自动化行业岗位的平安意识、本钱意识和良好的职业道德。
（6）具备自动化工程管理应用的能力
（三）前导课程
电路基础、电子技术、机械制图、机械基础、电机与拖动、工厂电气控制设备、 PLC技术、变频器技术、液压与气动、传感渊技术、组态技术等
（四）后续课程毕业设计、顶岗实习
二、课程内容标准（一）工程划分及学时分配
工程名称
学时
工程一供料站的安装与调试
16
工程二加工站的安装与调试
14
工程三装配站的安装与调试
18
工程四分拣站的安装与调试
18
工程五输送站的安装与调试
20
工程六自动化生产线全线运行
16
合计
102

（二）工程设计
编 号
工程 名称
任务 名称
学
时
拟实现的能力目标
相关支撑知识
训练 方式 手段
结果 （可展 示）
1
供料 站的 安装 与调 试
1.自 动化 生产 线的 整体 认识
2
（五）掌握自动化生产线的 结构与功能。
（六）了解各工作站的动作 情况及机械原理。
（七）了解各工作站的控制 模块及驱动单元。
（八）了解各检测元件在自 动化生产线上的应用。
（九）了解气开工作回路。
自动化生产线所涉及 的机械、电气的相关知 识
多媒 体 参观 实物
教师提 问 学生回 答
2.供 料站 的功 能与 结构 及相 关知 识
4
1 .能理解供料站在自动化生 产线中的功能与作用。
2 .能够正确表达供料站的工 作过程。
3 .能正确分析各机械机构、 传感器的功能与作用。
4 .能理解气动回路的原理。
5 .能够正确使用光电传感器、 电感式传感器、磁性开关等检 测元件。
6 .能够正确使用双作用直线 气缸、单电控二位五通电磁阀 等气动元件。
7 .能正确分析PLC控制模块 的输入输出。
1 .自动化生产线的工 艺流程。
2 .机械结构原理
3 .气动回路原理
4 .电气控制原理
5 .光电传感器的工作 原理。
6 .电感式传感器的工 作原理。
7 .磁性开关的工作原 理。
8 .双作用直线气缸的 工作原理。
9 .单电控二位五通电 磁阀的工作原理。
10 . PLC的相关知识。
实训 讲授 提问
学生能 够正确 作答

4.供 料站 的安 装与 接线
6
1 .能正确进行机械结构组装。
2 .能够正确进行直线气缸、 节流阀、电磁阀组的安装。
3 .能够正确进行气路连接。
4 .能进行各传感器、PLC模块 等电气设备的安装与接线。
5 .能绘制电气线路图
6 .会使用接线工具、按照国 家标准进行安装、接线。
1 .供料站机械结构 组装的安装步骤及 考前须知。
2 .供料站电气元件 的安装、接线步骤及 考前须知。
3 .供料站气动回路 连接的安装步骤及 考前须知。
4 .绘图标准、接线 工具的选择、正确接 线的方法。
实训
正确安 装

5.供 料站

1 .能够读懂任务书。
2 .能具有技术操作手册的阅 读理解能力
1. PLC的基本指令、顺 序控制指令。

正确动

的调
4
3.能具有程序的总体规划与
2.编程软件的使用。
实训
作

试

设计能力
3.程序调试与故障诊

4.能具有程序的基本调试以 及故障判断能力。
断的常用方法。

加工 站的
1.加
工站

1 .能理解加工站在自动化生 产线中的功能与作用。
2 .能够正确表达加工站的工 作过程。
3 .能正确分析各机械机构、 传感器的功能与作用。
4 .能理解气动回路的原理。
5 .能够正确使用光电传感器、
1 .自动化生产线的工 艺流程。
2 .机械结构原理
3 .气动回路原理
4 .电气控制原理
5 .光电传感器、电感
多媒
学生能
的功
式传感器、磁性开关的
体
能与
工作原理。（复习）
2
安装 与调 试
4
磁性开关等检测元件（复习）。
6.能够正确使用双作用直线 气缸、单电控二位五通电磁阀
实训1 讲授
够正确 作答
结构
6.双作用直线气缸、
及相
单电控二位五通电磁
提问

关知

阀的工作原理。（复习）

等气动兀件（复习）。

识

7 .薄型气缸、气动手指 的工作原理。
8 .直线导轨副的工作 原理。
9 . PLC的相关知识。

7.能够正确使用薄型气缸及
气动手指。
8 .能够正确使用直线导轨副。
9 .能正确分析PLC控制模块的
输入输出。

2.加 工站 的安 装与 接线
6
1 .能正确进行机械结构组装。
2 .能够正确进行直线气缸、 节流阀、电磁阀组的安装。
3 .能够正确进行气路连接。
4 .能进行各传感器、PLC模块 等电气设备的安装与接线。
5 .能绘制电气线路图
6 .会使用接线工具、按照国 家标准进行安装、接线。
1 .加工站机械结构组 装的安装步骤及注意 事项。
2 .加工站电气元件的 安装、接线步骤及注意 事项。
3 .加工站气动回路连 接的安装步骤及注意 事项。
4 .绘图标准、接线工 具的选择、正确接线的 方法。
实训1
正确安 装
3.加 工站 的调 试
4
1 .能够读懂任务书。
2 .能具有技术操作手册的阅 读理解能力
3 .能具有程序的总体规划与 设计能力
4 .能具有程序的基本调试以 及故障判断能力。
1 . PLC的基本指令、顺 序控制指令。
2 .编程软件的使用。
3 .程序调试与故障诊 断的常用方法。
实训1
正确动 作
3
装配 站的 安装 与调 试
1.装 配站 的功 能与 结构 及相 关知 识
4
1 .能理解装配站在自动化生 产线中的功能与作用。
2 .能够正确表达装配站的工 作过程。
3 .能正确分析各机械机构、 传感器的功能与作用。
4 .能理解气动回路的原理。
5 .能够正确使用光纤传感器。
6 .能够正确使用气动摆台。
7 .能够正确使用装配机械手。
8 .能正确分析PLC控制模块的 输入输出。
1 .自动化生产线的工 艺流程。
2 .机械结构原理
3 .气动回路原理
4 .电气控制原理
5 .光纤传感器的工作 原理。
6 .气动摆台、装配机械 手的工作原理。
7 . PLC的相关知识。
多媒 体 实训 讲授 提问
学生能 够正确 作答

2.装 配站 的机 械安 装
6
1 .能正确进行机械结构组装。
2 .能够正确进行气缸、节流 阀、电磁阀组的安装。
3 .能够正确进行气路连接。
4 .能进行各传感器的安装。
1 .装配站机械结构组 装的安装步骤及注意 事项。
2 .装配站气动回路连 接的安装步骤及注意 事项。
实训1
正确安 装
3.装 配站 的电 气接 线
4
1 .能进行各传感器、PLC模块 等电气设备的安装与接线。
2 .能绘制电气线路图
3 .会使用接线工具、按照国 家标准进行安装、接线。
1 .装配站电气元件的 安装、接线步骤及注意 事项。
2 .绘图标准、接线工 具的选择、正确接线的 方法。
实训1
正确安 装
4.装 配站 的调 试
4
1 .能够读懂任务书。
2 .能具有技术操作手册的阅 读理解能力
3 .能具有程序的总体规划与 设计能力
4 .能具有程序的基本调试以 及故障判断能力。
1 . PLC的基本指令、顺 序控制指令、带参数的 子程序调用指令。
2 .编程软件的使用。
3 .程序调试与故障诊 断的常用方法。
实训1
正确动 作
4
分拣 站的 安装 与调 试
1.分 拣站 的功 能与 结构 及相 关知 识
4
1 .能够正确表达分拣站的工 作过程。
2 .能正确分析各机械机构、 传感器的功能与作用。
3 .能理解气动回路的原理。
4 .能够正确使用光纤传感器。 （复习）
5 .能够正确使用三相笼型异 步电动机及编码器。
6 .能够正确使用变频器。
7 .能正确分析PLC控制模块的 输入输出。
8 .会使用高数计数器指令、模 拟量。
1 .自动化生产线的工 艺流程。
2 .机械结构原理
3 .气动回路原理
4 .电气控制原理
5 .光纤传感器的工作 原理。（复习）
6 .编码器的工作原理。
7 . 了解变频器的工作 原理及参数设置方法。
8 . PLC的高数技术器指 令、模拟量。
实训 讲授 提问
学生能 够正确 作答

2.分 拣站 的装 配
4
1 .能正确进行机械结构组装； 主动轴、从动轴平行调节；传 送皮带安装。
2 .能够正确进行气缸、节流 阀、电磁阀组的安装。
3 .能够正确进行气路连接。
4 .能进行各传感器的安装。
5 .正确安装三相异步电动机、 连轴器及旋转编码器。
6 .能够正确安装变频器。
1 .分拣站机械结构组 装的安装步骤及注意 事项。
2 .电机、连轴器、编码 器的安装考前须知。
3 .分拣站气动回路连 接的安装步骤及注意 事项。
实训
正确安 装
3.分 拣站 的电 气接 线
4
1 .能进行各传感器、PLC模块、 变频器、三相异步电动机及编 码器等电气设备的安装与接 线。
2 .能绘制电气线路图
3 .会使用接线工具、按照国 家标准进行安装、接线。
1 .分拣站电气元件的 安装、接线步骤及注意 事项。
2 .绘图标准、接线工 具的选择、正确接线的 方法。
实训1
正确安 装
4.分 拣站 的调 试
6
1 .能够读懂任务书。
2 .能具有技术操作手册的阅 读理解能力
3 .能具有程序的总体规划与 设计能力
4 .能具有程序的基本调试以 及故障判断能力。
1 . PLC的基本指令、顺 序控制指令、高数计数 器指令、模拟量编程。
2 .编程软件的使用。
3 .程序调试与故障诊 断的常用方法。
实训1
正确动 作
5
输送 站的 安装 与调 试
1.输 送站 的功 能与 结构 及相 关知 识
4
1 .能理解输送站在自动化生 产线中的功能与作用。
2 .能够正确表达输送站的工 作过程。
3 .能正确分析各机械机构、 传感器的功能与作用。
4 .能理解气动回路的原理。
1 .自动化生产线的工 艺流程。
2 .机械结构原理
3 .气动回路原理
4 .电气控制原理
多媒 体、 实 训、 讲 授、 提问
学生能 够正确 作答

2.输 送站 的机 械安 装
6
1 .能正确进行机械结构组装； 主动轴、从动轴平行调节；传 送皮带安装。
2 .能够正确进行气缸、节流 阀、电磁阀组的安装。
3 .能够正确进行气路连接。
4 .能进行各传感器的安装。
5 .能够正确安装伺服电动机、 连轴器及伺服驱动器。
1 .输送站机械结构组 装的安装步骤及注意 事项。
2 .伺服电机、连轴器、 伺服驱动器的安装注 意事项。
3 .输送站气动回路连 接的安装步骤及注意 事项。
实训1
正确安 装
3.输 送站 的电 气接 线
4
1 .传感器、PLC模块、伺服电 机及伺服驱动器等电气设备 的安装与接线。
2 .能绘制电气线路图
3 .会使用接线工具、按照国 家标准进行安装、接线。
1 .输送站电气元件的 安装、接线步骤及注意 事项。
2 .绘图标准、接线工 具的选择、正确接线的 方法。
实训
正确安 装
4.输 送站 的调 试
6
1 .能够读懂任务书。
2 .能具有技术操作手册的阅 读理解能力
3 .能具有程序的总体规划与 设计能力
4 .能具有程序的基本调试以 及故障判断能力。
1 . PLC的基本指令、顺 序控制指令、PTO指令、 绝对位置库指令。
2 .编程软件的使用。
3 .程序调试与故障诊 断的常用方法。
实训1
正确动 作
6
自动 化生 产线 的全 线运 行
1.全 线运 行的 相关 新知 识
4
（二）能通过PPI通讯方式将 各站PLC互连。
（三）能将触摸屏与主站互 连。
（四）会设置主令工作信号 完成全线运行
（五）会使用MCGS嵌入版组 态绘图并能够与PLC通讯。
5.会操作TPC7062KS触摸屏。
2.PLC通讯网络的设置
3.触摸屏联机到主站 PLC的编程接口
讲 授、 操作
学、做 结合
2.全 线运 行组 态画 面的 绘制
4
1 .能够根据任务要求完成组 态画面的绘制。
2 .能够使用脚本程序完成组 态画面的动画设计。
3 .会使用触摸屏并与PLC进行 通讯。
（三）MCGS嵌入版组 态软件的使用
（四）触摸屏的画面 设计与数据通信
实训
完成组 态画面