《机电一体化》教案本

来宾职业教育中心学校

教案本

201 -201 年学年度第二学期

科目 班级 教师

教案编写要求

根据《广西壮族自治区中等职业学校教学工作规范》要求，并结合我校情况，对我校教师教案的编写提出如下要求：

在写教案时明确所教学科的指导思想、教学目标、教学要求以及基本教学方式。并根据学生的心理特征、兴趣习惯、情感态度等确定科学的教学方法，因材施教。能较准确突出教学目的、重点难点，在教学设计方面比较有特色。

教案包括：课题、授课日期、课时、教学目标（包括理论应知目标和技能目标）、重点、难点、教学方法、教学仪器、教学过程（含练习、小结）、板书设计、作业、课后反思等。

教师要在授课前一周备好教案（开学前应备好两周课的教案），不允许无教案上课。

来宾市职业技术学校教务处

2008年3月

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课 题 授课日期 第1.2.3周 传送系统安装 课时 10 教学目标 理论知识目标： 1.能描述YL-235A装置功能和结构 2.能描述机电一体化概况和发展史（选） 技能目标： 1. 学会正确拆解皮带运输系统 2.学会安装和调试皮带运输系统 物料传送和分拣机构的拆装 教学重点教学难点教法 安装和调试皮带运输系统 讲授、实训 教学仪器： 拆装工具 教学过程： 1

落料光电传感器：检测是否有物料到传送带上，并给PLC一个输入信号。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 放料孔：物料落料位置定位。 金属料槽：放置金属物料。 塑料料槽：放置非金属物料。 电感式传感器：检测金属材料，检测距离为3~5mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 电容式传感器：用于检测非金属材料，检测距离为5~10mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 三相异步电机：驱动传送带转动，由变频器控制。 推料气缸：将物料推入料槽，由双向电控气阀控制。 板书设计： 1. 功能 2. 结构 3. 安装要求 作业：实训报告册 课后反思： 2

课 题 授课日期 第周 变频器操作 课时 10 教学目标 理论知识目标： 了解变频器原理 技能目标： 掌握变频器操作 教学重点教学难点教法 变频器操作 变频器原理 理实一体化 教学仪器： ly235光机电一体化装置 教学过程： 变频器操作面版说明 3

3.2.6 参数设置方法 4

3.2.7三菱变频器参数设置 5

板书设计： 作业：实训报告册 课后反思： 6

课 题 授课日期 传送系统综合调试 课时 理论知识目标： 能描述PLC的结构和种类 技能目标： 教学目标 1.会安装三菱PLC编程软件(GX Developer) 2.学会正确编辑和烧写程序。 3.会处理电脑和PLC通信故障 4.掌握10个以上典型程序 5.掌握自锁、联锁等基本程序 教学重点教学难点教法 理实一体化 教学仪器： 拆装工具 ly235光机电一体化装置 7

教学过程： 一、 FX—20P—E型简易编程器的组成与面板布置 1、FX—20P—E型简易编程器的组成 FX—20P—E型简易编程器的硬件主要包括以下几个部件： (1) FX—20P—E型编程器； (2) FX—20P—CAB型电缆； (3) FX—20P—RWM型ROM写入器模块； (4) FX—20P—ADP型电源适配器； (5) FX—20P—FKIT型接口。 其中编程器与电缆是必须的，其他部分是选配件。编程器右侧面的上方有一个插座，将FX—20P—CAB电缆的一端插入该插座内(见图3.1)，电缆的另一端插到FX系列可编程序控制器的RS-422编程器插座内。 图3.1 FX—20P—E型编程器的顶部有一个插座，可以连接FX-20P-RWM型ROM写入器， 编程器底部插有系统程序存储器卡盒，需要将编程器的系统程序更新时，只要更换系统程序存储器即可。 在FX-20P-E型编程器与可编程序控制器不相连的情况下(脱机或离线方式)，需要用该编程器编制用户程序时，可以使用FX-20P-ADP型电源适配器对编程器供电。 FX-20P-E型编程器内附有8K步RAM，脱机方式时用来保存用户程序。编程器内附有高性能的电容器，通电一小时后，在该电容器的支持下，RAM内的信息可以保留三天。 2、FX-20P-E型编程器的面板布置 FX-20P-E型编程器的面板布置如图3.2所示。面板的上方是一个16*4个字符的液晶显示器。它的下面共有35个键，最上面一行和最右边一列为11个功能键，其余的24个键为指令键和数字键。 8

图3.2

3、FX-20P-E型编程器的功能键

11个功能键在编程时的功能简述如下：

RD/WR：读出/写入键；INS/DEL：插入/删除键；MNT/TEST：监视/测试键。3个键都是双功能键，以RD/WR键为例，按第一下选择读出方式：按第二下选择写入方式，按第三下又回到读出方式，编程器当时的工作状态显示在液晶显示屏的左上角。

GO键为执行键，用于对指令的确认和执行命令，在键入某指令后，再按GO键，编程器就将该指令写入可编程序控制器的用户程序存储器中，该键还用来选择工作方式。

CLEAR键为清除键，在未按GO键之前，按下CLEAR键，刚刚键入的操作码或操作数被清除。另外，该键还用来清除屏幕上的错误内容或恢复原来的画面。

SP键为空格键，输入多参数的指令时，用来指定操作数或常数。在监视工作方式下，若要监视位编程元件，先按下SP键，再送该编程元件的元件号。

STEP键为步序键，如果需要显示某步的指令，先按STEP键，再送步序号。

↑、↓键为光标键，使光标“►”上移或下移。

HELP键为帮助键，在编制用户程序时，如果对某条功能指令的编程代码不清楚，按下FNC键后按HELP键，屏幕上会显示特殊功能指令的分类菜单，再按下相应的数字键，就会显示出该类指令的全部编程代码。在监视方式下按HELP键，可以使字编程元件内的数据在十进制和十六进制数之间进行切换。

OTHER键为“其他”键，无论什么时候按下，立即进入工作方式的选择。 4、指令键、元件符号键和数字键

它们都是双功能键，键的上面是指令助记符，下面是元件符号或数字，上、下档

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功能自动切换，下面的元件符号Z/V，K/H和P/I交替起作用，反复按键时，相互切换。 5、液晶显示器 在编程时，液晶显示器显示屏的画面示意图如图3.3 R ► 1 0 0 LD M 10 所示。 1 0 1 OUT T 5 液晶显示器的显示屏可显示4行，每行16个字符， K 130 第一行第一列的字符代表编程器工作方式。其中R为读 1 0 4 LDI X 003 出用户程序；W为写入户程序；I为将编制的程序插入光 标“►”所指的指令之前； D为删除“►”所指的指令； M表示编程器处于监视工作状态，可以监视位编程元件 的ON/OFF状态、字编程元件内的数据，以及对基本逻辑指令的通断状态进行监视。T表示编程器处于测试工作状态，可以对位编程元件的状态以及定时器和计数器的线圈状态强制接通或强制关断，也可以对字编程元件内的数据进行修改。 第3到6列为指令步序号，第7列为空格，第8列到11列为指令助记符，第12列为操作数或元件的类型，第13到16列为操作数或元件号。 二、 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化 1、编程器的工作方式选择 FX-20P-E型编程器具有在线(ONLINE，联机)编程和离线(OFFLINE，脱机)编程两种工作方式。联机编程时编程器与可编程序控制器直接相联，编程器直接对可编程序控制器的用户程序存储器进行读写操作。若可编程序控制器内装有EEPROM卡盒，程序写入该卡盒，若没有EEPROM卡盒，程序写入可编程序控制器内的RAM中。在离线编程时，编制的程序首先写入编程器内的RAM中，以后再成批地传入可编程序控制器的存储器。 FX-20P-E型编程器上电后，其液晶屏幕上显示的内容如图3.4所示。 其中闪烁的符号“▇”指明编程器目前所处的工作方式。用↑或↓键将“▇”移动到选中的方式上，然后再按“GO”键，就进入所选定的编程方式。 在联机方式下，用户可用编程器直接对可编程序控 PROGRAM MODE 制器的用户程序存储器进行读／写操作，在执行写操作 ■ONLINE (PC) 时，若可编程序控制器内没有安装EEPROM存储器卡 OFFLINE (HPP) 盒，程序写入可编程序控制器的RAM存储器内；反之 图3.4 ONLINE MODE FX 则写入EEPROM内，此时，EEPROM存储器的写保护 ■1.OFFLINE MODE 开关必须处于“OFF”的位置。只有用FX-20P-RWM型 2.PROGRAM CHECK ROM写入器才能将用户程序写入EPROM。 3.DATA TRANSFER 按OTHER键，进入工作方式选择的操作。此时，液 晶屏幕显示的内容如图3.5所示。 闪烁的符号“▇”表示编程器所选的工作方式，按↑或↓键，“▇”上移或下移，移到所需位置上，在接“GO”键，就进入选定的工作方式。在联机编程方式下，可供选择的工作方式共有7种，它们依次是： (1)OFFLINE MODE(脱机方式)：进入脱机编程方式。 (2)PROGRAM CHECK：程序检查，若没有错误，显示“NO ERROR”(没有错误)；若有错，显示出错指令的步序号及出错代码。 (3)DATA TRANSFER：数据传送，若可编程序控制器内安装有存储器卡盒，在可10

编程序控制器的RAM和外装的存储器之间进行程序和参数的传送。反之则显示“NO MEM CASSETTE”(没有存储器卡盒)，不进行传送。 (4)PARAMETER：对可编程序控制器的用户程序存储器容量进行设置，还可以对各种具有断电保持功能的编程元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。 (5)XYM．．NO．CONV．：修改X，Y，M的元件号。 (6)BUZZER LEVEL：蜂呜器的音量调节。 (7)LATCH CLEARi复位有断电保持功能的编程元件。 对文件寄存器的复位与它使用的存储器类别有关，只能对RAM和写保护开关处于OFF位置的EEPROM中的文件寄存器复位。 2.用户程序存储器初始化 在写入程序之前，一般需要将存储器中原有的内容全部清除，先按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，接着按以下顺序按键： NOP→ A → GO →GO 三、 指令的读出 1.根据步序号读出指令 STEP→ 1→ 0→ 0→ GO 基本操作如图3.6所示，先按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，如果要读出步序号为100的指令，按下列的顺序操作，该步的指令就显示在屏幕上。 RD →STEP →步序号 GO ↑↓ 读出功能 执行 若还需要显示该指令之前或之后的其他指令，可以按↑、↓或GO键。按↑、↓键可显示上一条或下一条指令：按GO键可显示下四条指令。 2.根据指令读出 基本操作为：先按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，然后根据以下例题所示的操作步骤依次按相应的键，该指令就显示在屏幕上。 例3-1 指定指令LD X10，从可编程序控制器中读出并显示该指令。 按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，然后按以下的顺序按键： LD → X → 1 → 0 → GO 例3-2 读出数据传送指令(D)MOV(P) D0 D4。 MOV指令的功能指令代码为12，先按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，然后按下列顺序按键： FUN → D → 1 → 2 → P → GO 按GO键后屏幕上显示出指定的指令和步序号。接着再按功能键GO，屏幕上显示出下一条相同的指令及其步序号。如果用户程序中没有该指令，在屏幕的最后一行显示“NOT FOUND”(未找到)。按↑或↓键可读出上一条或下一条指令。按CLEAR键，屏幕显示原先的内容。 3. 根据元件读出指令 基本操作步骤如下所示，在R工作方式下读出含有X0的指令的操作步骤如下： SP → X → 0 → GO 这种方法只限于基本逻辑指令，不能用于功能指令。 11

4. 根据指针查找其所在的步序号

基本操作如下所示，在R工作方式下读出10号指针的操作步骤如下： P → 1 → 0 → GO

屏幕上将显示指针P10及其步序号。读出中断程序用的指针时，按了P键后应按I键。

四、 指令的写入

按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后根据该指令所在的步序号，按STEP键后键入相应的步序号，接着按功能键GO，使“►”移动到指定的步序号，这时，可以开始写入指令。如果需要修改刚写入的指令，在未按GO键之前，按下CLEAR键，刚键入的操作码或操作数被清除。按了GO键之后，可按↑键，回到刚写入的指令，再作修改。

1.写入基本逻辑指令

写入指令LD X10时，先使编程器处于W工作方式，将光标“►”移动到指定的步序号位置，然后按以下顺序按键：

LD → X → 1 → 0 → GO 2.写入功能指令

基本操作如下所示，按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，将光标“►”移动到指定的步序号位置，然后按“FNC”键，接着按该功能指令的指令代码对应的数字键，然后按SP键，再按相应的操作数键。如果操作数不止一个，每次键入操作数之前，先按一下SP键，键入所有操作数后，再按GO键，该指令就被写入可编程序控制器的存储器内。

如果操作数为双字，按“FNC”键后，再按D键；如果仅当其控制电路由“断开”到“闭合”(上升沿)时才执行该功能指令的操作(脉冲执行)，在键入其编程代码的数字键后，接着再按P键。

例3-3 写入数据传送指令MOV D0 D4。

MOV指令的功能指令编号为12，写入的操作步骤如下： FUN → 1 → 2 → SP → D → 0 → SP → D → 4 → GO 例3-4 写入数据传送指令(D)MOV(P) D0 D4。 操作步骤如下：

FUN → D → 1 → 2 → P → SP → D → 0 → SP → D → 4 → GO

3.写入指针：写入指针的基本操作为：如写入中断用的指针，按了P键后按I键。 五、 程序的修改 1.修改指定步序号的指令

例3-5 将100步原有的指令改写为OUT TO K15。

按步序号读出原指令后，按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后按下列操作步骤按键：

OUT → T → 0 → SP → K →1 → 5 →GO

如果要修改功能指令中的操作数，读出该指令后，将光标“►”移到欲修改的操作数所在的行，然后修改该行的参数。 2.指令的插入

如果需要在某条指令之前插入一条指令，按照前述指令读出的方法，先将某条指令显示在屏幕上，此时，“►”指向该指令。然后按INS/DEL键，使编程器处于I(插入)

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工作方式，接着按照指令写入的方法，将该指令写入，按GO键后写入的指令插在原指令之前，后面的指令依次向后推移。

例如要在200步之前插入指令AND X4，在I工作方式下首先读出200步的指令，然后按以下顺序按键：

INS → AND → X → 4 → GO 3.指令的删除

(1)单条指令或单个指针的删除

如果需要将某条指令或某个指针删除，按照指令读出的方法，先将该指令或指针显示在屏幕上，此时，“►”指向该指令。然后按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，接着按功能键GO，该指令或指针就被删除。 (2)将用户程序中间的NOP指令全部删除

按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，依次按NOP和GO键，执行完毕后，用户程序中间的NOP指令被全部删除。 (3)删除指定范围内的程序

按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，接着按下列操作步骤依次按相应的键，该范围内的程序就被删除：

STEP → 起始步序号 →SP →STEP →终止步序号 →GO (4)删除程序

若要对整个程序进行删除达到清除的目的，可进行如下操作：

按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后按NOP → A → GO → GO 即可。 3.1.6 对可编程序控制器编程元件与基本逻辑运算指令通／断状态的监视

使用编程器可以对各个位编程元件的状态和各个字编程元件内的数据进行监视和测试，监视功能可监视和确认联机方式下可编程序控制器编程元件的动作和控制状态，包括对编程元件的监视和对基本逻辑运算指令通／断状态的监视。测试是指用编程器对位编程元件的强制置位与复位、对字操作元件内数据的修改(如对T，C，D，Z，V当前值的修改和对T，C设定值的修改)和文件寄存器的写入等。 1.对位编程元件的监视 基本操作如下所示，FX2N有多个变址寄存器Z，V，应送它们的元件号。以监视辅助继电器M153的状态为例，先按MET/TEST键，使编程器处于M(测试)工作方式，然后按下列的操作步骤按键：

SP → M → 1 → 5 → 3 → GO

屏幕上就会显示出M153的状态。如果在编程元件的左侧有字符“■”(见图3.7)，表示该编程元件处于ON状态：如果没有，表示它处于OFF状态，最多可监视8个元件。按↑或↓键，可以监视前面或后面元件的状态。

2.监视16位字编程元件(D，Z，V)内的数据

以监视数据寄存器D0内的数据为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：

SP → D → 0 → GO M■M 153 Y 10 屏幕上就会显示出数据寄存器D0内的数据。再按功 S 1 ■X 3 能键↓，依次显示D1，D2，D3内的数据。此时显示 X 4 S 5 的数据均以十进制数表示。若要以十六进制数表示，► X 6 X 7 可按功能键HELP，重复按功能键HELP，显示的数据

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在十进制数和十六进制数之间切换。 3.监视32位字编程元件(D，Z，V)内的数据 以监视由数据寄存器D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据为例，按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键： SP → D → D → 0 → GO 屏幕上就会显示出由数据寄存器D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据(见图3.8)。若要以十六进制数表示，可用功能键HELP来切换。 4.对定时器和16位计数器的监视 以监视定时器C99的运行情况为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键： SP →C → 9 → 9 → GO 屏幕上显示的内容如图3.9所示。图中第三行末尾显示的数据K20是C99的当前计数值，第四行末尾显示的数据K100是C99的设定值。第四行中的字母P表示C99输出触点的状态，当其右侧显示“■”时，表示其常开触点闭合：反之则表示其常开触点断开。第四行中的字母“R”表示C99复位电路的状态，当其右侧显示“■”时，表示其复位电路闭合，其复位位为ON状态；反之则表示其复位电路断开，复位位为OFF状态。非积算定时器没有复位输入，图3.9中T100的“R”未用。 M D 1 D 0 M T 1 0 0 K 1 0 0 K 345732 P R K 250 ►D 1 2 1 D 1 2 0 ► C 99 K 20 图3.8 图3.9 5.对32位计数器的监视 以监视32位计数器C200的运行情况为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键： SP →C → 2 → 0 → 0 →GO 屏幕上显示的内容如图3.10所示。第一行显示的P和R的意义与M ► C 200 P R U 图3.9中的一样，U表示该计数器是递增还是递减计数方式，当其■ 右侧显示“■”时(见图3.10)，表示其计数方式递增(UP)，反之为 K 减计数方式。第二行显示的数据为当前计数值，第三行和第四行 显示设定值，如果设定值为常数，直接显示在屏幕的第三行上； 图3.10 如果设定值存放在某数据寄存器内，第三行显示该数据寄存器的元件号，第四行才显示其设定值。按功能键HELP，显示的数据在十进制数和十六进制数之间切换。 6.通/断检查(Continuity check) 在监视状态下，根据步序号或指令读出指令，可监视指令中元件触点的通／断和线圈的状态，基本操作如图3.11所示。按GO键后显示4条指令，第一行是指定的指令。若某一行的第11列(即元件符号的左侧)显示空格，表示该行指令对应的触点断开，对应的线圈“断电”；若第11列显示“■”，表示该行指令对应的触点接通，对应的线圈“通电”。 14

设在M工作方式下，按以下顺序按键：

STEP →1 → 2 → 6 → GO

屏幕上显示的内容如图3.12所示。根据各行是否显示“■”，就可以知道触点和线圈的状态。但是对定时器和计数器来说，若OUT T或OUT C指令所在行显示“■”，仅表示定时器或计数器分别处于定时或计数工作状态(其线圈“通电”)，并不表示其输出常开触点接通。 7.活动状态的监视

用指令或编程元件的测试功能使M8047(STL监视有效)为ON，先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，再按STL键和GO键，可以监视最多8点为ON的状态(S)，它们按元件号从大到小的顺序排列。 3.1.7 对编程元件的测试 1.位编程元件强制ON/OFF

先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，然后按照监视位编程元件的操作步骤，显示出需要强制ON/OFF的那个位编程元件，接着再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，确认“►”指向需要强制接通或断开的编程元件以后，按一下SET键，即强制该位编程元件ON；按一下RST键，即强制该编程元件OFF。 强制ON／OFF的时间与可编程序控制器的运行方式有关，也与位编程元件的类型有关。一般来说，当可编程序控制器处于STOP状态时，按一下SET键，除了输入继电器X接通的时间仅一个扫描周期以外，其他位编程元件的ON状态一直持续到按下RST键为止 (注意，每次只能对“►”所指的那一个位编程元件执行强制ON／OFF)。但是，当可编程序控制器处于RUN状态时，除了输入继电器X的执行情况与在STOP状态时的一样以外，其他位编程元件的执行情况还与梯形图的逻辑运算结果有关。 例如，设扫描用户程序的结果使输出继电器Y0为ON，按RST键只能使Y0为OFF的时间维持一个扫描周期；反之，设扫描用户程序的结果使输出继电器Y0 OFF，按SET键只能使Y0为ON的时间维持一个扫描周期。 2.修改T，C，D，Z，V的当前值

基本操作如下所示，在M工作方式下，按照监视字编程元件的操作步骤，显示出需要修改的那个字编程元件，再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，将定时器T5的当前值修改为K20的操作如下：

监视T5 →TEST →SP → K →2 → 0 → GO

常数K为十进制数设定，H为十六进制数设定，若要输入十六进制数，按了K键后还应按H键。

3.修改定时器和计数器的设定值

基本操作如下所示。先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，然后按照前述监视定时器和计数器的操作步骤，显示出待监视的定时器和计数器指令后，再按TEST键，使编程器处于T工作方式，将定时器T2的设定值修改为K414的操作为：

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监视T2 →TEST →SP →SP → K →4 → 1 →4 → GO 第一次按SP后，提示符“►”出现在当前值前面，这时可以修改其当前值：第二次按SP键后，提示符“►”出现在设定值前面，这时可以修改其设定值；键入新的设定值后按GO键，设定值修改完毕。 将T7存放设定值的数据寄存器的元件号修改为D125的键操作如下： 监视T7 →TEST → SP → SP → D →1 → 2 →5 → GO 另外一种修改方法是先对OUT T7(以修改T7的设定值为例)指令作通／断检查，然后按功能键使“►”指向设定值所在行，接着再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，键入新的设定值，最后按GO键，便完成了设定值的修改。 将100步的OUT T7指令的设定值修改为K225的键操作如下： 监视100步的指令→↓ → TEST → K → 2 →2 →5 →GO 3.1.8 脱机(OFFLINE)编程方式 1.概述 脱机方式编制的程序存放在简易编程器内部的RAM中，联机方式键入的程序存放在可编程序控制器内的RAM中，编程器内部RAM中的程序不变。编程器内部RAM中写入的程序可成批地传送到可编程序控制器的内部RAM，也可成批地传送到装在可编程序控制器上的存储器卡盒。往ROM写入器的传送，在脱机方式下进行。 简易编程器内RAM的程序用超级电容器作断电保护，充电1h(小时)，可保持3d(天)以上。因此，可将在实验室里脱机生成的装在编程器RAM内的程序，传送给安装在现场的可编程序控制器。 2.进入脱机编程方式的方法 有两种方法可以进入脱机(OFFLINE)编程方式 (1)FX-20P-E型编程器上电后，按“↓”键，将闪烁的符号“■”移动到OFFLINE(HPP)位置上(HPP是手持式编程器的英文缩写)，然后再按GO键，就进入脱机(OFFLINE)编程方式。 (2)FX-20P-E型编程器处于联机(ONLINE)编程方式时，按功能键OTHER，进入工作方式选择，此时，闪烁的符号“■”处于OFFLINE MODE位置上，接着按GO键，就进入脱机(OFFLINE)编程方式。 3.工作方式 FX-20P-E型编程器处于脱机编程方式时，所编制的用户程序存入编程器内的RAM中，与可编程序控制器内的用户程序存储器以及可编程序控制器的运行方式都没有关系。除了联机编程方式中的M和T两种工作方式不能使用以外，其余的工作方式(R，W，I和D)及操作步骤均适用于脱机编程。按OTHER键后，即进入工作方式选择的操作。此时，液晶屏幕显示的内容如图3.12所示。 在脱机编程方式下，可供选择的工作方式共有7种，它们依次是： (1)ONLINE MODE； OFFLINE MODE 3.HPP<—> FX (2)PROGRAM CHECK; ■HPP→ FX FX (3)HPP<—>FX； HPP← FX ■ 1.ONLINE MODE (4)PARAMETER： HPP∶ FX (5)XYM． ．NO．CONV． (6)BUZZER LEVEL； 图3.12 (7)MODULE。 图3.13 16

选择ONLINE MODE时，编程器进入联机编程方式。PROGRAM CHECK，PARAMETER，XYM．．NO．CONV．和BUZZER LEVEL的操作与联机编程方式下的相同。 4.程序传送 选择HPP<—> FX时，若可编程序控制器内没有安装存储器卡盒，屏幕显示的内容如图3.13所示。按功能键↑或↓将“■”移到需要的位置上，再按功能键GO，就执行相应的操作。其中“→”表示将编程器的RAM中的用户程序传送到可编程序控制器内的用户程序存储器中去，这时，可编程序控制器必须处于STOP状态。“←”表示将可编程序控制器内存储器中的用户程序读入编程器内的RAM中，“：”表示将编程器内RAM中的用户程序与可编程序控制器的存储器中的用户程序进行比较，可编程序控制器处于STOP或RUN状态都可以进行后两种操作。 若可编程序控制器内安装了RAM，EEPROM或EPROM扩展存储器卡盒，屏幕显示的内容类似图3.13，但图中的RAM分别为CSRAM，EEPROM和EPROM，且不能将编程器内RAM中的用户程序传送到可编程序控制器内的EPROM中去。 5.MODULE功能 MODULE功能用于EEPROM和EPROM的写入，先将FX-20P-RWM型ROM写入器插在编程器上，开机后进入OFFLINE(脱机)方式，选中MODULE功能，按功能键GO后进入。 在MODULE方式下，共有四种工作方式可供选择： (1)HPP→ROM 将编程器内RAM中的用户程序写入插在ROM写入器上的EPROM或EEPROM内。写操作之前必须先将EPROM中的内容全部擦除或先将EEPROM的写保护开关置于OFF位置。 (2)HPP←ROM 将EPROM或EEPROM中的用户程序读入编程器内的RAM。 (3)HPP∶ROM 将编程器内RAM中的用户程序与插在ROM写入器上的EPROM或EEPROM内的用户程序进行比较。 (4)ERASE CHECK 用来确认存储器卡盒中的EPROM是否已被擦除干净。如果EPROM中还有数据，将显示“ERASH ERROR”(擦除错误)。如果存储器卡盒中是EEPROM，将显示“ROM MISCONNECTED”(ROM连接错误)。 板书设计： 作业：实训报告册 课后反思： 17

课 题 授课日期 传感技术 课时 教学目标 教学重点教学难点教法理论知识目标： 1．熟悉传感器的定义与分类。 2．掌握传感器基本特性。 3．了解传感器的应用领域及发展。 技能目标：了解传感器的分类及特性、传感器的应用领域以及测量误差的概念，掌握测 量误差的处理方法和测量数据的处理方法。 熟悉传感器的定义与分类。 掌握传感器基本特性。 理实一体化 教学仪器： 拆装工具 ly235光机电一体化装置 18

教学过程： 1 传感器的定义与组成 传感器(狭义):能感应被测量的变化并将其转换为其他物理量变化的器件. 传感器(广义):是信号检出器件和信号处理部分的总称. 组成:一般由敏感元件、转换元件和信号调理电路组成. 传感器的分类 按测量的性质划分:位移传感器,压力传感器,温度传感器等. 按工作的原理划分:电阻应变式,电感式,电容式,压电式,磁电式传感器等. 按测量的转换特征划分:结构型传感器和物性型传感器. 按能量传递的方式划分:能量控制型传感器和能量转换型传感器. 2 传感器的基本特性 a．线性度：指输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又叫非线性误差. b．灵敏度：指传感器的输出量增量与引起输出量增量的输入量的比值. c．迟滞：指传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入曲线不重合的现象. d．重复性：指传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度. f．分辨率：指传感器在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量. g．稳定性：指传感器在室温条件下,经过相当长的时间间隔,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异. h．漂移：指传感器在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的变化,包括零点漂移和灵敏度漂移等. 3 传感器的应用领域及其发展 a．生产过程的测量与控制 b．安全报警与环境保护 c．自动化设备和机器人 d．交通运输和资源探测 e．医疗卫生和家用电器 f．微型传感器(Micro sensor) g．智能传感器(Smart sensor) h．多功能传感器(Multifunction sensor) 4传感器的正确选用 a．与测量条件有关的因素 b．与使用条件有关的因素 c．与传感器有关的技术指标 此外,还要考虑购买和维修等因素. 5光电效应： 在光线作用下，物体吸收光能量二产生相应电效应的一种物理现象。 分为内光电效应：光电管 外光电效应：光敏电阻，光敏晶体管，光电池。 19

6光电元件及特性 光电管：在外光电不大时，光电特性基本是一条直线。 光敏电阻：特性主要有：暗电阻，亮电阻，伏安特性，光电特性，光谱特性，响应时间，温度特性等。 光敏晶体管：主要有光谱特性，伏安特性，光电特性，温度特性和相应时间等性质。 光电池：主要有光谱特性，光电特性，频率特性，温度特性等。  光电传感器的应用类型 a. 被测物体是光源 b. 被测物体遮挡部分光源 c. 被测物体吸收光通量 d. 被测物具有反射功能  光电传感器的应用 a. 光电传感器的模拟量检测 b. 光电传感器的数字量检测 板书设计： 作业：实训报告册 课后反思： 20

课 题 授课日期 工件的分拣 课时 教学目标 理论知识目标： 能描述关键部件的功能 技能目标： 1.掌握安装工件分拣装置 2.掌握调试工件分拣装置 3.掌握5个以上典型工件分拣的典型程序 关键部件的功能 教学重点教学难点教法 5个以上典型工件分拣的典型程序 理实一体化 教学仪器： 拆装工具 ly235光机电一体化装置 21

教学过程： 落料光电传感器：检测是否有物料到传送带上，并给PLC一个输入信号。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 放料孔：物料落料位置定位。 金属料槽：放置金属物料。 塑料料槽：放置非金属物料。 电感式传感器：检测金属材料，检测距离为3~5mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 电容式传感器：用于检测非金属材料，检测距离为5~10mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出） 三相异步电机：驱动传送带转动，由变频器控制。 推料气缸：将物料推入料槽，由双向电控气阀控制。 板书设计： 作业：实训报告册 课后反思： 22

课 题 授课日期 机电一体化中和应用 课时 教学目标 教学重点教学难点教法理论知识目标： 能描述机械手基本结构和功能 技能目标： 1.能进行机械手安装与调试（选） 2.能对圆盘进行安装与调试 3.掌握机电一体化几个典型的综合应用 4.能对触摸屏的进行综合应用（选） 理实一体化 教学仪器： ly235光机电一体化装置 教学过程： 1电气电路组成 本装置电气部分主要有电源模块、按钮模块、可编程控制器（PLC）模块、变频器模块、三相异步电动机、接线端子排等组成。所有的电气元件均连接到接线端子排上，通过接线端子排连接到安全插孔，由安全接插孔连接到各个模块，提高实训考核装置安全性。结构为拼装式，各个模块均为通用模块，可以互换，能完成不同的实训项目，扩展性较强， 2三菱PLC主机、变频器 23

电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）、熔断器。单相电源插座用于模块电源连接和给外部设备提供电源，模块之间电源连接采用安全导线方式连接。 按钮模块：提供了多种不同功能的按钮和指示灯（DC24V），急停按钮、转换开关、蜂鸣器。所有接口采用安全插连接。内置开关电源（24V/6A）为外部设备提供电源。 PLC模块：采用三菱FX2N-48MR 继电器输出，所有接口采用安全插连接。 变频器模块：三菱E0-0.75KW 控制传送带电机转动，所有接口采用安全插连 警示灯：共有绿色和红色两种颜色。引出线五根，其中并在一起的两根粗线是电源线（红线接“+24” ，黑红双色线接“GND” ），其余三根是信号控制线（棕色线为控制信号公共端，如果将控制信号线中的红色线和棕色线接通，则红灯闪烁，将控制信号线中的绿色线和棕色线接通，则绿灯闪烁）。 3.2.2 三菱PLC控制原理图 接变频器传送带入料检测光电传感器接变器频低速接变频器正转接端子停止红色指示灯接端子启动绿色指示灯驱动手爪夹紧驱动报警三菱FX2N-48MR驱动推料二伸出驱动推料二缩回驱动推料一伸出驱动推料一缩回驱动旋转气缸反转驱动旋转气缸正转驱动提升气缸上升驱动提升气缸下降驱动臂气缸缩回驱驱动动M提电升机物料驱动臂气缸伸出停止气动手爪传感器旋转左限位传感器旋转右限位传感器气动手臂伸出传感器气动手臂缩回传感器手爪提升限位传感器手爪下降限位传感器上料提升限位传感器上料下限位降传感器物料检测光电传感器推料一伸出限位传感器推料一缩回限位传感器推料二伸出限位传感器推料二缩回限位传感器启动推料一电感式传感器启动推料二电容式传感器 启动24

3实训过程 （一）检查设备部件及设备接线情况。 1. 检查传动系统是否正常。 检查结果： 措施： 2. 检查电机是否正常。 检查结果： 措施： 3. 检查其他部件是否正常。 检查结果： 措施： (二)设计程序实现电机正反转控制，要求SB4为电机正转启动按钮，SB5为电机反正启动按钮，SB6为电机停止按钮，并实现按钮的自锁联锁功能。 1.将程序梯形图画在下列空白处。 2.将程序烧入PLC中。 一、 电机正反转的调试。 1．试电前，检查各线路部分是否正确。 2．将空开闭合，按下SB4，观察电机是否正转，并保持30秒； 3．按下SB6，观察电机是否停止； 4．按下SB5，观察电机是否正转，并保持30秒； 5．再按下SB4，观察电机是否正转，并保持30秒； 6. 停机断电。 序号 动作 状态是否正常 评委签字 备注 1 按下SB4 2 按下SB6 3 按下SB5 4 按下SB4 25

二、 调试结束，将工具安全线等整理干净。 板书设计： 作业：实训报告册 课后反思：

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