西门子产线整周实训总结(工位二) 2021-01-14

西门子产线整周实训总结(工位二)

实训内容概述：

通过XYZ三轴机械手完成搬运动作。详见下视频
《假装有视频》

课程安排：

课程共24学时，周一和周四是整天，周二和周三是半天。

第一天（全天）：

1、上课前播放5分钟舒伯特药品包装线视频，给学生一个实际产线的直观印象。
2、讲解521实验室产线整体流程。

3、第二工位功能详细讲解。

4、第二工位电路图读图
先概略的讲10分钟，然后让同学们带着问题去看图30分钟，再详细的讲一节课。最后在黑板上画出后面编程要用的急停信号、X轴、Y轴和Z轴的原位和限位信号的IO分配表。

第一天经验:

• 首先简单介绍下读图方法，包括（1）从第39页主电路开始看。（2）电气标号的规律。（3）如何利用PDF软件的查找功能，如全词匹配。
• 不要仅仅说给同学们40分钟，让他们自己看，第一节课大部分同学都没进入状态，很多同学这40分钟就浪费了，要设计一些问题，让学生带着问题去看。
• 我在读图前，会设计以下问题：急停信号、X轴、Y轴和Z轴的原位和限位信号分别接到PLC的哪些输入点？
• 后续考虑加大难度，将门开关、三色灯、传送带等信号的IO分配加上。

5、第一天最后两个课时，开始软件教学，首先进行组态配置。
（1）添加设备，提前把以下设备信息和配置要点截图发给同学们。

• PLC：西门子S1500
  

• HMI：西门子KTP700
  

• 伺服：西门子V90
  

• 软件：博图V15

• 组态网络视图
  

• 组态拓扑视图
  

• V90循环数据交换
  

• V90同步
  
  （2）建立变量表，把电气识图IO分配的限位和急停信号加进去。
  

（3）新建X轴工艺对象，重点强调位置限制和回零两部分。

（4）建立X轴控制FC块，只添加使能（Power）模块和对应的使能HMI按钮，然后让每组都编译下载，在第二工位亲自操作一下，通过观察V90伺服的指示灯，来判断是否网络配置正确，是否使能正确。

第一天经验:

• 第一天基本充实的完成此任务。第一天的工作很重要，可以保证组态网络配置正确。每一组都学会了组态配置、X轴工艺对象的建立，为后面增加程序打下基础。
• 一定要让学生学会归档保存，第二天的工作在第一天基础上进行。第一天结束后，要总结下今天的内容，引出第二天的内容。
• 但是会出现一个情况，第一组做完和最后一组可能间隔1个小时，这1个小时，如何给先做完的安排工作，是值得思考的。

第二天（半天）：

（1）播放食品包装产线的视频。
（2）回顾第一天的内容，引出第二天的内容（在昨天power块的基础上增加其他几个块）。
（3）带领同学们完成X轴单独控制PLC程序和HMI程序。
（4）每组都要把X轴单独程序进行调试。

第二天经验:

• 第二天只有半天，在第一天网络配置OK的情况下，第二天的内容也并不难，全部9组同学都完成了X轴使能、点动、绝对定位、回零、暂停和复位的功能。
• 在同学们上机试前，要重点检查X轴工艺对象的限位和回零配置，以及限位和回零速度的设置。只要这两个正确，并且Z轴位置不是很靠下，就不会出现安全问题。
• 在上机时，教师要先操作，并讲解每个按钮的含义，尤其是回零和限位开关的作用。
• 总结上午的工作，引出第三天上午的工作，让同学们自主完成Y轴和Z轴的单轴控制。

第三天（半天）：

（1）播放包装产线的视频和ABB的YUMI机器人包装的视频，讲解非标自动化的优势。
（2）总结一下X轴独立控制的几个关键步骤，包括：建立工艺对象、建立FC块、DB变量表、用到哪些功能块，尤其是回零Mode=3.
（3）强调Y轴和X轴的配置类似，但是Z轴的工艺对象里面在限位和回零处要有不同处理，以及Z轴电机抱闸的配置。
（4）让同学们开始自主编写Y轴和Z轴的程序，并让他们自己上机操作。
以上4步，前2~3个课时可以完成。
（5）最后1个课时，开始讲解三轴联动的原理，首先讲解线圈复用的原理。
（6）讲解基于逻辑步的编程思路。

（7）带领同学们编到逻辑的第4步即可。强调每一个步骤开始和结束条件是什么。给出取放料位置值。

（8）让同学们开始自己编XYZ三轴运动的程序。有些基础好的同学，可以在第三天就完成三轴联动任务。

第三天经验:

• 总结XYZ联动的要点：三轴如何同时使能、每个步骤结束的标志、最后一步的循环、停止功能要加进去。
• 有一组在第三天就完成了三轴联动，以后考虑增加一点难度的，让先完成的同学可以进阶练习。
• 跟着我做的时候，同学们基本都能一遍过，证明大家听懂了。但是自己写Y和Z时，就会碰到问题，大部分是不够认真导致，通过在线调试都可以排除，问题总结如下：
• DB块重复，直接复制X轴的FC导致
• 画面变量关联错，直接复制X轴的画面导致
• Y轴和Z轴的工艺对象还是配置错
• 没配置Z轴电机抱闸
• 回零没选模式3
• 根画面下载出错
• 没有选总程序就点击下载，只下载了部分程序
• 画面跳转，没有选单击或者按下，而选了激活

第四天（全天）：

（1）播放搜集的产线视频
（2）总结昨天的XYZ单轴控制工作和三轴联动编程思路，再次强调线圈复用的要点
（3）检查已做完同学程序

第四天经验:

• 第四天上午非常忙碌，每组都要检查。但是在单轴都正常运行的基础上，就可以保证不会出安全问题。注意Z轴的高度。
• 网线够长，可以插到每个同学电脑下载检查。
• 同学们三轴联动的问题主要有：
• 回零DONE和绝对定位DONE搞错。
• 单独使能和同时使能搞错
• 停止功能没加或弄错
• 线圈复用问题，
• 有些同学用置位和复位来应付线圈复用，但是不熟练，导致逻辑出错。

整周总结：

• 循序渐进的任务安排：识图（找到IO分配）–>使能上机验证（网络配置正确）–>X轴单轴运动（学会函数块）–>XYZ单轴（学生第一次自主编程和上机）—>三轴联动示范前4步（引导思路和关键点）—>三轴联动自主编程和上机试验（和同学们一起发现问题、解决问题，让同学们有成就感）
• 第一天的工作很重要，可以保证组态正确。后面程序就不会出现网络配置、PLC等设备名字错误、IP地址错误这类莫名其妙的故障了。
• 安全问题，只要设置好XYZ三轴工艺的限位和回零，以及确保Z轴不要太靠下的情况下，不会出现撞击事故，可以放心让同学们自主调试。
• 每节课前，可以播放精心挑选的3~5分钟自动化产线的视频，提起同学们的兴趣。
• 由于分组比较多（9~10组），第一组做完和最后一组做完会有较大时间间隔，如何分阶梯设置难度，是本课程下一步重点。
• 同学们的出勤率都可以，但是每组3~4个人，在每组中都有1个挑大梁的同学，和2 ~3个玩手机的同学，基本最后都是这10名同学左右在全程参与，如何调动每个同学的积极性，让能力强和弱的同学都有收获？