《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。
考虑尝试用ALT功能指令实现上述功
能！
2）推出工件的过程是一个步进顺序控制
过程。
系统启动后，就开始步进的工作
过程。
一个推料周期结束后，返回S20
步如果有系统停止的信号或“工件没有”
的信号，程序将返回初始步S0。
3）红、黄、绿三色警示灯具体要求是：
a.上电后，绿色灯常亮，红灯和黄灯常灭；
b．启动后绿色灯和黄灯常亮，红灯常灭；
无料情况出现或按下停止按钮，系统
停止，黄灯熄灭
c．在运行中发生工件不足够报警时，警
示灯中红色灯以亮1秒，灭1秒频率闪
烁，绿色和黄色灯常亮；
d．在运行中发生工件没有报警，警示灯
中红色灯以亮0.5秒，灭0.5秒的方式闪
烁，黄色灯熄灭，绿色灯常亮。
指导实操90分钟
问题思考当料仓没有工件时，系统应该自动停止
等待加料后再人工启动，实际供料过程
中随着推料气缸将工件推出也会出现短
暂的“无料”，这时红灯会误动作，系统
也会自动停止，如何屏蔽这种现象？
实物演示5分钟
改进修改SFC程序，屏蔽红灯误动作改进程序15分钟
任务2
布置
活动任务2加工单元程序实现讲述课件、图片5分钟
任务2实施按照加工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
指导实操30分钟
问题思考从流程图可以看到，当一个加工周期结
束（第S24步），只有加工好的工件被取
走后，程序才能返回S0步，这就避免了
重复加工的可能。
实物演示5分钟
改进修改SFC程序，避免重复加工改进程序10分钟
任务3布置活动任务3装配单元程序实现
装配单元的工作过程可以看作是三个并
行序列的步进顺序控制过程：
1）即从小工件料仓下料到回转台的控制
序列；
2）回转台上小工件位置转移控制序列；
3）装配机械手执行装配的控制过程。
讲述课件、图片5分钟
知识点引入-2 1、SFC程序多流程的编制方法
2、选择性分支的使用
3、旋转物料台与供料机构的逻辑关系
分析
编程演示25分钟
任务3实施按照装配单元流程图设计文件，用SFC
编程方式来完成本站的动作控制
指导实操90分钟
问题思考程序设计缺陷分析：
1、旋转物料台不能确保两个料槽都有
料
2、供料与料台旋转会同时进行，导致卡
料
实物演示15分钟
改进修改SFC程序，修正上述缺陷改进程序40分钟
任务4布置活动任务4分拣单元程序实现
装配单元的工作过程可以看作是三个并
行序列的步进顺序控制过程：
1）即从小工件料仓下料到回转台的控制
序列；
2）回转台上小工件位置转移控制序列；
3）装配机械手执行装配的控制过程。
讲述课件、图片5分钟
知识点引入-3 1、先捡工件的颜色分析
2、光纤传感器灵敏度调整
3、双电控电磁阀的控制方式
4、变频器的手动启动
编程演示25分钟
任务4实施按照分拣单元流程图设计文件，分别用
梯形图和SFC编程方式来完成本站的
动作控制
指导实操40分钟
问题思考推出气缸动作速度的调整，过快容易将
工件打飞，过慢导致不能准确入槽
实物演示10分钟
改进调整气缸泄气阀开度调节5分钟
任务5布置活动任务5传送单元程序实现
该单元所需完成的工作任务归纳为如下
两方面：
1、抓取机械手装置控制
2、步进电机定位控制
讲述课件、图片5分钟
知识点引入-4 1、40MT PLC 的基本特点；
2、高速脉冲输出点；
3、功能指令使用-FX1N的脉冲输出指令
FNC57（PLSY）
4、M8029的使用
5、步进控制器的细分设置
6、步进的脉冲当量计算
7、PLSY指令配合原点位置开关实现回
原点的方法
编程演示40分钟
任务5实施按照分拣单元流程图设计文件，用梯形
SFC编程方式来完成本站的动作控制
1、用脉冲当量来换算站点间距离的脉
冲数
2、使用DPLSY和M8029指令完成位
置控制
3、机械手的动作控制
4、通过延时控制方式完成以上2）3）
的连续动作
5、回原点的实现
指导实操90分钟
问题思考1、步进电机不能启动的问题分析：
1）监控程序，脉冲发送是否正常
2）检查线路连接
3）检查步进驱动器参数设置
2、位置控制的精度调整
实物分析30分钟
改进1、脉冲数调整
2、程序调整
3、步进控制线路调整
协同排故排故20分钟
调试效果评价按照评价表对各小组程序调试结果进行
评判
教师评价回答问题30分钟
课内考核每组随机挑选2名同学，来完成预定任
务的调试：
1、挑选5个站点中的一个作为本模块
课内考核内容
2、考核的机器号也随机挑选，避免程序
复制
3、此部分成绩结合上一部分成绩为小
组本模块调试的最终成绩
4、个人成绩按照组长给组员评定的对
小组的参与度、贡献度按比例给分
小组汇报教师评价
组长或组
员汇报
40分钟
总结本模块课程总结与下个模块展望引导学生总
结，教师点
评归纳
5分钟
后记
课程评价
序号评价项目教师组长总评
1 通讯连接（5）√
2 每个站点的运行效果（10）√
3 程序调试的质量：
1、是否按照预定要求实现机构的正常动作
2、指示灯是否按照预定要求工作
3、机构运动是否顺畅
4、传送单元运行精度
（70）
√
5 场地的整洁与工具的整理（5）√
6 组员工作量对小组的贡献度（10）√。