《工业数据采集技术》高职全套教学课件

认知采集数据采集任务1认知工业数据才关键技术1.1编制工业数据采集产业现状以及发展趋势调研报告项目1

全套可编辑PPT课件CONTENTS01课程导入02项目导入03任务认知04任务资讯05任务实施06任务小结/01课程导入全套可编辑PPT课件课程介绍——课程定位物联网工程导论工业数据采集技术工业互联网预测性维护电工与电路基础编程基础及应用网络技术基础前导课程/平台课程模组内课程工业控制技术工业互联网设计基础课程介绍——课程定位《工业数据采集技术》是物联网应用技术专业群中工业互联工程实施与运维模组的专业必修课程，属于工业互联网技术专业的核心课程。理论与实践结合，共计64学时，4学分。旨在培养学生传感器选型、远程IO选型、数据采集调试等应用技术，支撑工业互联网预测性维护技能等级证书。教学分析——教学目标6（1）了解工业数据采集产业现状以及发展趋势，能准确描述工业数据采集产业包含哪些产业；（2）掌握工业传感器选型原则，并会根据工艺要求选择合适的工业传感器；（3）掌握常用的现场总线技术，并能通过常用现场总线技术完成终端设备关键数据采集；（4）掌握远程IO模块选型原则，并能通过远程IO模块采集现场传感器数据；（5）掌握PLC模拟量数据采集方法，并能通过PLC采集现场传感器数据；（6）掌握条码、RFID数据采集方法；并能通过条码枪和RFID读写头完成工厂生产数据的采集；（7）掌握工业采集板卡数据采集方法，并能通过工业采集板卡采集现场传感器数据。知识目标教学分析——教学目标7能力目标7（1）具有撰写工业数据采集应用领域调研报告的能力；（2）具有查阅产品手册，合理选用元器件的能力；（3）具备关键数据采集设备应用能力；（4）具备数据采集常用编程能力。能力目标素质目标（1）具有精益求精的大国工匠精神；（2）具有科技报国的家国情怀和使命担当；（3）践行社会主义核心价值观；（4）崇尚宪法，遵法守纪、履行道德准则和行为规范；（5）树立正确的劳动观，崇尚劳动、尊重劳动；（6）具有自主学习的能力；（7）具有强烈的事业心和严谨的工作作风；（8）具有创新意识、创新精神、创新方法；（9）善于与人交流与合作。教学设计——项目设计8010402050306项目四采集智能装配线立体仓库管理数据（标识载体）项目六采集电力变压器运行数据（工业采集板卡）项目五采集智能装配线设备运行数据（工业网关）项目一

认知工业数据采集项目二采集智能装配线环境数据（远程IO模块）项目三采集智能装配线电机运行数据（PLC）整体背景：智能装配线。智能装配线一般是由输送设备和专业设备构成的有机整体，是基于机电、信息、影像、网络于一体的高度自动化装配生产线。教学设计——教学过程9团队互评教师考评学生为主教师引导真实案例教学激发学生兴趣团队合作教学一体课前课中课后学情分析提供资源提交报告自主探究引兴趣探任务讲解并演示任务角色任务项目实施总结汇报参与讨论检查成果练技能解疑惑评技能培养创新任务拓展拓思维教学设计——教学组织

根据项目指南和实际情况，4~6人为一组，团结合作，每组配备工业互联网预测性维护实验台1套。安装工具：扳手、螺丝刀、剪刀等。售前（文案）销售、售前技术支持售前（调研）研发设计检验、装调、运维岗位：项目经理、销售、招投标专员、文案、研发评价考核过程性考核包含教师点评、小组互评、学生自评成绩组成过程性考核总结性考核考核内容线上成绩项目成绩课堂表现作业出勤考试成绩比例20%20%5%5%50%线上自主学习考核标准遵循课程配套在线课程的考核标准。个人项目成绩=Σ团队项目成绩×个人表现系数/项目数课堂互动：有效回答课堂提问1分/次，提出有见解想法或创新想法2分/次职业素养及思政效果：设备操作规范性、座位清洁度、教材等（违规一次扣2分，正常得满分），课堂纪律按重电教[2017]39号执行。出勤成绩：无故缺课1学时从总评成绩扣3分，迟到1次扣1分、课堂玩手机1次扣2分

/02项目导入引导案例目标知晓知识目标技能目标专业素养1.了解工业数据采集产业现状以及发展趋势；2.掌握工业数据采集关键技术定义、组成及类型；3.掌握工业数据采集在智能装配生产线的应用。1.能根据要求撰写工业数据采集产业现状以及发展趋势调研报告；2.能根据工业数据采集关键技术手册，分析关键技术相关技术特性及应用场景；3.能分析工业数据采集应用场景。素质目标：1．培养学生精益求精的工匠精神；2．培养团结协作的合作精神；3．培养学生的爱国意识及社会责任感。/03任务认知任务描述与要求C公司是一家制造装配公司，主要生产汽车零部件。C公司发展很快，陆续完成了多条生产线的智能化改造，现预搭建一条新的智能装配生产线。CA先生是是搭建这条智能装配生产线的项目负责人，在智能装配生产线搭建之前需要对相关领域的现状和发展趋势进行调研，CA安排项目组成员CB对工业数据采集产业的现状及发展趋势进行调研。123通过对分析工业数据采集产业的关键要素，制定调研问卷；结合C公司实际需求，完成调研；结合调研情况，编制调研报告。/04任务资讯工业数据采集——定义工业互联网产业研究院发布的《工业数据采集产业研究报告2018》中，对工业数据采集的定义为：利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素信息进行实时高效采集和云端汇聚。工业数据采集——定义工业数据采集对应工业互联网平台体系架构中的边缘层。通过各类通信手段接入不同设备、系统和产品，采集大范围、深层次的工业数据，以及异构数据的协议转换与边缘处理，构建工业互联网平台的数据基础。工业数据采集——意义工业数据可以加速业务场景交互，推进传统产业的改造升级。工业数据在生产过程中的应用，类似于给生产制造配上了“大脑”，使之灵活应对各种业务场景。通过分析整合产品数据、制造设备数据、订单数据以及生产过程中产生的其他数据，显著提升了生产控制的准确性，大幅增强了生产制造的柔性化水平和协调度。工业数据采集——意义通过智能数控设备、传感识别技术、制造执行系统等先进的数字装备与管控技术，实时采集生产制造过程中的工业数据，实现生产装备和生产过程的“诱明化”运行，结合人工智能、大数据等技术，实现生产装备和生产过程的智能化。工业数据采集——意义而如何从大量设备和系统中获取数据，是数字化转型面临的第一个需要解决的问题，只有采集足够大量的工业数据，才能基于工业大数据做分析、处理、监控、智能决策等，才能实现数字化的价值。从这个层面来讲，工业数据采集是智能制造和工业互联网的基础和先决条件，是工业企业实现透明工厂、智能工厂的基础。工业大数据分析处理监控决策数字化工业数据采集系统组成4.通信基础设施人机界面1.控制计算机2.远程终端单元3.可编程逻辑控制器工业数据采集系统的发展70年代第二代80年代第三代90年代第四代当代第一代/05任务实施任务实施1.资料准备查阅资料，了解工业数据采集产业的基本情况，发展动态等。2.编制调研材料结合智能装配生产线实际情况，编制调研表或调研问卷。3.调研实施通过发布调研问卷或现场调研等方式完成调研任务。4.编制调研报告根据调研结果编制调研报告。/06任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展请在现有任务实施的基础上，通过相关资料的搜集、学习与分析，完善调研报告的编制。谢谢观看认知数据采集技术任务1认知工业数据才关键技术1.2认知工业数据采集关键技术项目1

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求C公司是一家制造装配公司，主要生产汽车零部件。C公司发展很快，陆续完成了多条生产线的智能化改造，现预搭建一条新的智能装配生产线。CA先生是是搭建这条智能装配生产线的项目负责人，在智能装配生产线搭建之前已经完成工业数据采集产业的现状及发展趋势进行调研，现需要结合实际情况，熟悉工业数据采集的关键技术。123结合实际情况，分析智能装配生产线需要完成工业数据采集用到的关键技术；熟悉工业数据采集关键技术的基础知识；能够正确识读工业数据采集关键技术的技术手册。/02任务资讯知识导入工业数据采集体系架构工业数据采集关键技术物体标识及解析工业人工智能工业通信网络边缘计算协议转换关键技术边缘计算边缘计算，也叫分布式计算相关、雾计算、多边计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。主要优势是在数据采集端或系统边缘端就完成了对海量设备数据的整合、分析和计算反馈。边缘计算能够节省通信带宽，降低网络延迟、减少了数据通信量，提高系统安全性保密性，以及更少依赖存储和算力资源，可以提高边缘设备的可靠性和控制力。边缘计算智能传感器可编程逻辑控制器边缘智能路由器ICT融合网关边缘计算工业通信网络工业通信网络现场总线工业以太网工业光纤网络TSNNB-IOT5G协议转换一方面运用协议解析与转换、中间件等技术兼容Modbus、CAN、Profinet等各类工业通信协议，实现数据格式转换和统一。另一方面利用HTTP、MQTT等方式将采集到的数据传输到云端数据应用分析系统或数据汇聚平台物体标识及解析工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽，其作用类似于互联网领域的域名解析系统（DNS）。标识编码标识解析系统标识数据服务工业人工智能工业人工智能是指人工智能在工业领域的应用。/03任务实施任务实施1.资料准备查阅资料，熟悉智能装配生产线的组成。2.分析关键技术结合智能装配生产线实际情况，分析关键技术。3.熟悉技术说明熟悉教师提供的技术说明。4.讨论关键技术参数根据教师提供的技术说明，分组讨论关键技术参数。/04任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展请在现有任务实施的基础上，通过相关资料的搜集、学习与分析，结合相关技术说明，分析RFID的使用方法。谢谢观看认知数据采集技术任务2分析工业数据采集应用场景项目1

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求C公司是一家制造装配公司，主要生产汽车零部件。C公司发展很快，陆续完成了多条生产线的智能化改造，现预搭建一条新的智能装配生产线。CA先生是是搭建这条智能装配生产线的项目负责人，在智能装配生产线搭建之前已经完成工业数据采集产业的现状及发展趋势进行调研，熟悉了工业数据采集的关键技术，现需要结合实际情况，分析工业数据采集应用场景。123结合实际情况，工业数据采集的范围及特点；熟悉几种工业数据采集应用案例；分析智能装配线的工业数据采集应用场景。/02任务资讯工业数据采集的特点010205060304多种工业协议并存融合性实时性数据第一入口数据量大连接性知识导入讨论工业数据采集系统应用在哪些场合？工业数据采集的范围对EPR、MES等应用系统的数据采集03工厂外智能产品/装配的数据采集02工业现场设备的数据采集01工业现场设备的数据采集主要通过现场总线、工业以太网、工业光纤网络等工业通信网络实现对工厂内设备的接入和数据采集，可分为三类：（1）对PLC、RTU、嵌入式系统、IPC等通用控制设备的数据采集；（2）对机器人、数控机床、AGV等专用智能设备/装备的数据采集；（3）对传感器、变送器、采集器等专用采集设备的数据采集。工业现场设备的数据采集主要基于智能装备本身或加装传感器两种方式采集生产现场数据，包括设备（如机床、机器人）数据、产品（如原材料、在制品、成品）数据、过程（如工艺、质量等）数据、环境（如温度、湿度等）数据、作业数据（现场人员操作数据，如单次操作时间）等数据，如图0-2所示。主要用于工业现场生产过程的可视化和持续优化，实现智能化的决策与控制。工厂外智能产品/装备的数据采集主要通过工业物联网实现对工厂外智能产品/装备的远程接入和数据采集。主要采集智能产品/装备运行时关键指标数据，包括但不限于如工作电流、电压、功耗、电池电量、内部资源消耗、通信状态、通信流量等数据。主要用于实现智能产品/装备的远程监控、健康状态监测和远程维护等应用。图0-3示意了工厂外工程机械的数据采集过程。对EPR、MES等应用系统的数据采集此种数据采集方式主要由工业互联网平台通过接口和系统集成方式实现对SCADA、DCS、MES、ERP等应用系统的数据采集，其对接示意如图0-4所示，系统集成技术与应用已经有很多成熟的分析和研究，故不在本书中展开。工业数据采集的实现本课程的学习任务设置主要是生产企业的工业现场设备的数据采集，包含设备数据、产品数据、过程数据、环境数据、作业数据。对于设备数据，由于工业现场设备的自动化程度、工业通信协议、设备接口等不统一，对设备数据采集方式也会采用不同的方式。设备数据产品数据过程数据环境数据作业数据工业现场设备的数据采集工业数据采集的实现在制定数据采集方案的时候，需要遵循两大原则：1）目的性在做设备的数据采集之前，先问问自己为什么要采集这些数据，这些数据到底能够带来什么样的业务价值。诚然，国内大部分的工业现场还处在解决生产过程可见性的阶段，因此，能够先把数据采集上来是当务之急，至少能够实时地了解到现场都发生了什么。但是，在智能制造的大背景下，我们需要看得远一些，在做数据采集之前，尽可能地多去思考一下什么样的数据对我们的业务改进帮助最大，这样也许会让我们在数据采集方面的投资回报率高。这也是本书的一大特点，每个采集项目，我们都首先从业务背景和需求出发，阐述采集的目的和业务作用，然后进行任务实操。工业数据采集的实现在制定数据采集方案的时候，需要遵循两大原则：2）经济性中国工业现场环境非常复杂，工业设备种类非常多，对于工业现场的数据采集，不同场景下可能有多种采集方案，但是企业作为盈利组织，首先考虑的是投资回报率的问题，因此，我们做设备数据采集，一定要结合我们的数采业务目标，充分利用设备的现有条件（比如，设备已经具备的上位机系统、已经具备的通讯协议等）用最经济高效的方式来做数采方案的设计。基于以上原则，结合工业现场场景，选用合适的数据采集方案就非常重要。这里我们介绍一下常见的采集场景和对应的采集方案。工业数据采集的实现1有上位机系统的设备数据采集这里的上位机系统一般是设备自带的监控系统，这样的设备往往自动化程度和信息化程度都比较高。其上位机系统往往已经对设备数据进行了采集、存储，因此，对于这种有上位机系统的设备，我们首选的数据采集方案就是直接从上位机系统中获取设备的数据，而不是去和设备打交道。这样就能够把一个OT的问题（设备层的数据采集）转化为IT的问题（两个信息系统的信息集成）。因为上位机系统能将设备的数据存储到自身所带有的数据库中，然后以开放数据库访问权限的方式，或以WebService等方式释放数据访问接口。上位机系统数据采集系统工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集对于生产现场中没有上位机系统的众多设备，我们就需要从设备所支持的通讯协议和支持的接口角度入手，制定数采方案。对于“基于TCP/IP通讯协议”，比较常用的有OPCClassic、SiemensS7、Modbus-TCP等通用协议，也有设备厂商自行定义的私有协议。这些协议的特点是都是基于TCP/IP协议簇，只是应用层协议不同。采用这些协议的设备一般都会有RJ45的接口，也就是以太网口。OPCClassicSiemensS7Modbus-TCP基于TCP/IP通讯协议工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集在这种场景下，采用的数据采集方案是一般是通过工业网关（也称“物联网关”或简称“网关”）采集，工业网关解析上述工业通信协议，实现对设备数据的采集。工业网关在本书任务1.2中会有详细介绍。整个采集流程从工业现场的设备端开始，通过控制系统的数据接口结合其工业通信协议，把数据采集到边缘采集设备如工业网关，工业网关对工业通信协议进行解析，把设备数据转换为网络数据，然后通过联网方式结合物联网协议，将采集的数据上传至工业互联网平台服务器或采集服务器，如图0-5所示。工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集目前通过工业网关进行协议采集，是比较主流的工业设备数据采集的方式。当然这种设备场景下，也可以使用软网关采集，软网关采集是指脱离了硬件，直接把工业网关里面的嵌入式软件作为一个边缘采集软件安装在上位机系统运行，也是通过对工业通信协议解析把设备数据转换为网络数据，上传至工业互联网平台服务器或采集服务器。数据采集系统嵌入式软件上位机系统工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集设备接口是指硬件构成或者是允许人和电脑、通信系统或者其它电子信息系统互动的元件系统。本书只介绍工业现场常用的串行接口、以太网口。串行接口也称串口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口，数据一位一位地顺序传送。常用的串行接口按电气标准及协议来分包括RS232、RS485、RS422。以太网口可分为电口和光口，电口就是常用的RJ45水晶头（一般的网线），光口就是光纤接口。工业设备之间通信的一般使用的是RJ45以太网口。（1）设备接口设备接口串行接口以太网口RS422RS485RS232电口光口工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集（1）设备接口串行接口以太网口RS422RS485RS232电口光口工业数据采集的实现2基于TCP/IP通讯协议的设备数据采集工业通信协议主要是负责子网内设备间的通信，从开放性来分，可分为私有协议和公有协议，私有协议就是企业内部自定的协议标准，只适用于本企业生产的设备产品，如西门子的S7通信协议就是西门子公司的私有协议。与之对应的就是公有协议，目前受到广泛支持的主要协议有ProfiNet、Modbus等。（2）工业通信协议工业通信协议私有协议公有协议S7ProfiNetModbus工业数据采集的实现3基于非TCP/IP通讯协议的设备数据采集这一类协议不属于TCP/IP协议簇，往往在硬件接口方面就与以太网不兼容，比如RS485等。对于这类设备的数据采集，一般采用兼容该设备的接口和工业协议的专用网关，网关将其协议转换为TCP/IP协议，再接入到车间的网络中并进行协议解析，否则，在物理层面就无法实现互通。这类协议比较常用的包括Modbus-RTU、DeviceNet等。Modbus-RTUDeviceNet非TCP/IP协议簇工业数据采集的实现4不具备通信接口的设备数据采集对于建立较早的工业企业，会存在大量的没有控制单元或没有拓展功能的老旧设备，比如不带数控系统的机床，这些设备没有通信接口，无法直接通信采集数据（行业中也有“哑设备”的说法）。这种场景下，可以通过改造安装传感器、变送器、数采板卡、采集器等传感器或采集硬件，采集设备的运行数据，如设备开关机、作业信号、电流温度参数等，这就涉及到对设备的一些改造，操作难度是比较大的。比较常见的，是采集IO信号，通过对设备进行分析，确定需要的采集信号，连接入采集设备，由采集设备将设备的开关量（数字信号）、模拟量（模拟信号）转化成网络数据，通过有线或无线网络传送给平台数据服务器。哑设备改造采集硬件平台数据服务器有线或无线网络工业数据采集典型案例介绍（上海明匠智能系统有限公司）/03任务实施任务实施1.资料准备查阅资料，熟悉智能装配生产线的组成。3.分析数据采集范围结合智能装配生产线实际情况，分析数据采集范围。2.查阅资料查阅资料，分析智能装配生产线应用场景。4.绘制结构图绘制智能装配生产线数据采集系统体系结构图。/04任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展请在现有任务实施的基础上，通过相关资料的搜集、学习与分析，绘制认知工业数据采集的思维导图。谢谢观看采集智能装配线环境数据（远程IO模块）任务1智能装配线环境监测系统功能需求分析项目2

CONTENTS02任务认知03任务资讯04任务实施05任务小结01项目导入/01项目导入引导案例目标知晓知识目标技能目标专业素养1.掌握传感器选型要素；2.掌握远程IO模块选型要求；3.掌握远程IO模块参数设置方法；4.掌握远程IO数据处理。1.能够根据项目需要完成传感器选型；2.能够全面编制智能装配线环境监测系统功能需求分析报告；3.能够准确选型智能装配线环境监测传感器；4.能够正确安装远程IO模块；5.能够根据采集系统完成智能装配线环境参数采集。素质目标：1.培养耐心细致的工作态度；2.培养主动观察工作习惯；3.培养团结协作的合作精神；4.积极沟通的工作习惯。/02任务认知任务描述与要求重庆某企业要新建一条装配生产线。项目建筑总面积为500平方米，需进行装配生产线环境监测系统设计与集成。该企业提出了系统兼顾低成本、低功耗、后期运维方便的要求，作为公司的售前技术支持，请你充分了解客户需求并结合行业现状，完成该系统的功能需求分析。123熟悉工业环境监测系统主要内容及功能需求；完成智能配装配线环境监测相关标准，环境监测方案资料收集；分析智能配装线环境监测系统的主要指标；4完成智能装配线环境监测系统功能需求分析。/03任务资讯知识导入讨论为什么要对工业环境进行监测？工业环境监测的内容1.水质环境监测系统3.气象扬尘噪声监测系统2.有毒有害气体监测系统知识导入讨论装配线主要完成的工作？智能装线环境监测内容环境空气地表水环境噪声废气废水气象数据任务引入讨论什么是系统的功能需求？智能装线环境监测系统功能需求实时监控需求实时数据分析需求实时数据管理需求历史数据管理需求数据安全需求0103020504功能需求分析编制功能需求说明书03功能需求分析02功能需求调研01功能需求分析/04任务实施任务实施1.资料准备查阅资料，熟悉智能装配生产线建设的基本情况，完成智能装配线环境监测相关标准，环境监测方案资料收集。2.问题识别通过对智能装配生产线的基本情况进行分析，识别需要进行监测的内容。3.分析与整合汇总和梳理智能装配生产线环境监测系统功能需求。4.编制需求分析说明书编制智能装配生产线环境监测系统功能需求分析说明书。/05任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展请在现有任务实施的基础上，通过相关资料的搜集、学习与分析，完善智能装配线环境监测系统功能需求说明书。谢谢观看采集智能装配线环境数据（远程IO模块）任务2环境监测传感器选型项目2

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求C公司要新建一条智能装配线。项目建筑总面积500平方米，需进行智能装配线环境监测系统设计与集成。根据智能装配线环境监测系统检测内容和功能需求，经过技术团队讨论决定，本次选用的传感器输出信号采用4~20mA模拟量输出，你需要向公司采购部提供针对本项目的传感器清单表，采购人员会根据清单表上的要求进行采购。123熟悉传感器的定义、分类和应用领域；了解常用的环境监测传感器；掌握传感器的选型依据；4能够根据要求，确认环境监测传感器清单表。/02任务资讯知识导入传感器的概念传感器是能感受被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器的组成敏感元件转换原件传感器的分类按照用途（被测物理量）分温度传感器、光电传感器、转速传感器、湿度传感器、振动传感器、压力传感器、称重传感器、气体传感器、位移传感器等。按照工作（检测）原理分电学式传感器（电阻式、电容式、电感式、磁电式、电涡流式）、磁学式传感器（磁电感应式、霍尔式、磁栅式）等。按照结构参数在信号变化过程中是否发生变化分物性传感器：热电偶、热电阻、力敏、热敏、气敏原件等。结构型传感器：电容式、电感式、应变片式、电位差计式等。按照输出信号的性质分模拟式传感器、数字式传感器。01020304传感器的分类按照构成分基本型传感器、组合型传感器、应用型传感器。按照敏感元件与被测对象之间的能量关系分能量转换型、能量控制型。按照作用分主动型传感器、被动型传感器。按照与被测对象的关联方式分接触式传感器、非接触式传感器。05060708常用环境监测传感器CO传感器PH传感器湿度传感器

噪声传感器温度传感器传感器选型依据成本分析（购买价格、维护）工作环境（温度、湿度、粉尘、腐蚀性、防爆、电磁场、阻燃）传感器性能指标：范围、量程、精度硬件接口和信号输出形式安装方式/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.资料收集与整理小组合作完成智能装配线环境监测系统的主要监测内容、功能需求资料的收集与整理。3.传感器种类小组合作完环境监测传感器种类商定。4.列出选型清单小组分工完成环境监测传感器选型对比方案和清单的编写。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展为了更好的支撑智能装配线环境监测系统的运维，请给新风机配置振动传感器和温度传感器，新风口阀门配置位置传感器检测阀门关闭情况。谢谢观看采集智能装配线环境数据（远程IO模块）任务3远程IO模块选型项目2

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求C公司要新建一条智能装配线。项目建筑总面积500平方米，需进行智能装配线环境监测系统设计与集成。根据智能装配线环境监测系统确定的传感器，经过技术团队讨论决定，本次选用远程IO模块方式采集传感器数据，你需要向公司采购部提供针对本项目的远程IO模块清单表，采购人员会根据清单表上的要求进行采购。123熟悉远程IO模块的基本功能；了解远程IO模块的发展现状；掌握远程IO模块的分类及工业通讯协议；4能够根据要求，确认远程IO模块清单表。/02任务资讯知识导入讨论什么是远程IO，远程IO的应用场景？远程IO的概念远程IO是指工业控制网络中所连接的IO模块的数量和规格(输入或输出、模块的通道数目、模块类型等)，在有限的范围内可以根据现场环境和用户需求进行灵活的扩展，以满足多种多样的控制要求。远程IO模块的优点213远程IO系统一般采用通信网络与主控单元进行数据交换，由于采用通信方式传输信号，大大减少了现场的布线面积，不仅节约了成本，而且增加了系统的可靠性，使原来复杂冗余的IO连线变成单一可靠的通信线；同时减少了干扰，提高了稳定性和检测精度。可在现场设备附近实现模数、数模的转换，使信号在各自的IO站得到处理，真正地实现物理分散。远程IO模块可拆卸，可根据现场的不同情况灵活配置。因此，远程IO在功能分散的基础上，真正地实现了物理分散，在现场设备附近完成数据处理，降低了干扰的可能性，具有可靠程度高、经济效益好等优点。远程IO的分类序号一级分类二级分类1安装结构一体式IO模块2插片式IO模块3通讯协议Modbus-RTU(RS485)远程IO模块4Profibus-DP远C程IO模块5Modbus-TCP远程IO模块6ProfiNet远程IO模块7EtherCAT远程IO模块8EtherNet/IP远程IO模块9CC-Link远程IO模块10CANopen远程IO模块11PowerLink远程IO模块12CC-LinkIEFieldBasic远程IO模块一体式远程IO模块一体式IO模块：将通讯协议网络适配功能和输入输出IO功能集成到一个模块中实现现场数据的采集。插片式远程IO模块网络适配器模块和扩展IO模块功能分开。网络适配器模块负责现场总线通讯，实现和主站控制器或者上位机软件的通讯连接。扩展IO模块负责和现场的输入输出传感器进行连接。远程IO模块的通信协议ModbusRTU

Profibus-DP

PROFINETEtherCATCANopenCC-Link远程IO模块的关键性能参数/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.资料收集与整理小组合作分析需要远程IO模块采集的数据名称及类型。3.远程IO模块通信协议小组合作完分析远程IO模块的通信协议。4.列出选型清单小组分工完成远程IO模块的参数分析，选型对比方案和清单的编写。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展为了更好的支撑智能装配线环境监测系统的运维，请给新风机配置振动传感器和温度传感器，新风口阀门配置位置传感器检测阀门关闭情况。谢谢观看采集智能装配线环境数据（远程IO模块）任务4远程IO模块接线及软件安装项目2

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求C公司要新建一条智能装配线。项目建筑总面积500平方米，需进行智能装配线环境监测系统设计与集成。根据任务三可使用ADAM6024通讯模块，完成任务二的传感器和远程IO模块的接线，并完成相关应用软件的安装和熟悉。123熟悉远程IO模块的接线方式；完成远程IO模块与传感器的接线；掌握远程IO模块应用软件的安装及使用。/02任务资讯知识导入ADAM6024通讯模块ADAM6024通讯模块可连接6个模拟量输入信号、2个模拟量输出信号、2个数字量输入信号、2个数字量输出信号。还可以通过更改跳线连接的方式变更可接入模拟量输入信号的类型（0～10V电压型、4～20mA电流型、0～20mA电流型、±10V电压型）它的上传接口是RJ45标准网口，可以通过ModbusTCP,TCP/IP,UDP等协议上传数据。远程IO的接线ADAM模块的接口信息为：AI代表模拟量输入，AO代表模拟量输出，DI代表数字量输入，DO代表数字量输出。。远程IO的接线ADAM模块的接口如下图所示：AI代表模拟量输入，AO代表模拟量输出，DI代表数字量输入，DO代表数字量输出。。远程IO的应用软件本课程选用的为研华的远程IO模块，远程IO控制软件为研发公司提供的AdamApax.NETUtilityV2.06.00B04软件。/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.熟悉接口熟悉ADAM6024的各个接口。3.完成接线小组合作完成ADAM6024和传感器的接线。4.完成软件安装完成ADAM6024的配置软件安装。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展为了更好的支撑智能装配线环境监测系统的运维，请给新风机配置振动传感器和温度传感器，新风口阀门配置位置传感器检测阀门关闭情况。谢谢观看采集智能装配线环境数据（远程IO模块）任务5搭建远程IO模块数据采集系统项目2

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求C公司要新建一条智能装配线。项目建筑总面积500平方米，需采用远程IO模块进行智能装配线环境监测系统设计与集成，按照任务四绘制的接线图完成设别接线，通过远程IO模块控制软件采集智能装配线环境检测传感器参数。123根据接线图完成设备接线；对远程IO模块控制软件进行配置；完成智能装配线环境参数的监测。/02任务资讯前序知识总结讨论智能装配线环境数据采集系统搭建流程？系统架构设计讨论智能装配线环境数据采集系统架构？/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.熟悉接口熟悉ADAM6024的各个接口。3.系统搭建搭建远程IO模块数据采集系统，绘制系统架构图，完成系统接线。4.完成数据采集根据操作步骤完成智能装配线环境数据采集，总结数据采集过程。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展为了更好的支撑智能装配线环境监测系统的运维，请给新风机配置振动传感器和温度传感器，新风口阀门配置位置传感器检测阀门关闭情况。谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务1电机运行参数监测系统功能需求分析任务1CONTENTS02任务认知03任务资讯04任务实施05任务小结01项目导入/01项目导入引导案例目标知晓知识目标技能目标专业素养1.掌握PLC的基本工作原理；2.掌握模拟量数据的采集方法；3.熟悉OPC协议的相关基础知识；4.掌握电机运行参数类型。1.能够完成电机运行参数监测系统功能需求分析；2.能够完成电机运行温度数据监测；3.能够完成电机振动参数监测；4.能够利用OPC通信将电机运行参数上传到KEPServer。素质目标：1.培养精益求精的工匠精神；2.培养主动观察工作习惯；3.培养团结协作的合作精神；4.积极沟通的工作习惯。/02任务认知任务描述与要求重庆某企业新建了一条装配生产线。该装配生产线中的输送电机是该生产中的关键设备，一旦输送电机发生故障将导致装配生产线停产。为了降低输送电机出现故障的可能性，需要选用输送电机的运行参数采集传感器来实现对输送电机状态和性能的监控，从而提前预知其风险，然后根据这种风险采取维护保养措施，以此来减少输送电机的停机率。作为项目承接方，要结合客户需要搭建电机运行参数采集系统，客户要求系统需兼顾低成本、低功耗、后期运维方便的要求，作为公司的售前技术支持，请充分了解客户需求并结合行业现状，完成该系统的功能需求分析。123熟悉电机运行参数的类型；分析电机运行参数的特点，并收集相关技术资料；完成电机运行采集监测系统功能需求分析。/02任务资讯任务引入讨论哪些运行参数为影响电机的正常工作？任务引入讨论什么是系统的功能需求？任务引入讨论电机运行数据采集系统的功能需求？/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.问题识别分析项目具体要建设哪些内容，以及建设的系统需要达到的标准和项目总体目标要求等。3.分析和整合汇总和梳理客户对电机运行数据采集系统建设的相关需求，从经济可行性、技术可行性、法律可行性等方面对其进行分析，得出客户的各项需求是否合理。4.完成功能需求表根据前面的分析结果编制完成《电机运行参数采集系统功能需求表》/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展在现有任务的基础上，列出电机运行参数数据采集系统功能需求分析大纲谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务2电机运行状态传感器选型项目3

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求重庆某企业新建了一条装配生产线。该装配生产线中的输送电机是该生产中的关键设备，一旦输送电机发生故障将导致装配生产线停产。为了降低输送电机出现故障的可能性，需要选用输送电机的运行参数采集传感器来实现对输送电机状态和性能的监控，从而提前预知其风险，然后根据这种风险采取维护保养措施，以此来减少输送电机的停机率。请为输送电机运行参数采集选择合适的传感器。123熟悉常见电机运行状态传感器；掌握电机运行状态传感器选型方法；完成掌握电机运行状态传感器选型。/02任务资讯转速传感器转速传感器是一种能够把转动设备的速度转换成电量输出的传感器，转速常以每分钟转过的转数来表示，即r/min。转速传感器的分类测量方法转速传感器测量原理应用范围/（r/min）模拟法机械式离心式利用质量块的离心力与转速平方成正比的特性，或利用容器中的液体由于离心力产生的压力或液面的变化来对转速进行测量30～24000黏液式30～24000电气式发电机式约1000电容式利用电容充放电回路产生与转速成正比的电流来对转速进行测量30～40000涡流式利用旋转盘在磁场内使电涡流产生周期性变化从而产生频率与转速成正比的脉动信号来对转速进行测量30～40000计数法机械式齿轮式通过齿轮转动数字轮进行计数约10000钟表式通过齿轮转动并加入计时器进行定时计数光电式光电式通过齿轮转动并加入计时器进行定时计数30～48000电气式利用磁、电等转换器件将转速转换成电脉冲30～48000同步法机械式目测式转动带槽圆盘，目测与旋转体同步的转速30～48000频闪式闪光式利用频闪光测旋转体的频率30～48000编码器编码器广泛应用于测量电机转速。根据编码器的工作原理分类，可分成光电编码器、磁编码器等。按照编码器的输出方式和刻度方式分类，其可分成增量式编码器和绝对式编码器。测速常用编码器选型依据分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数是否满足精度要求。机械安装相关尺寸（包括定位止口、轴径、安装孔位）、电缆出线方式、安装空间体积、工作环境防护等级等是否满足要求。电气接口，常见的编码器输出方式有NPN集电极开路输出、PNP集电极开路输出、互补输出（推挽输出）、长线驱动输出（差分输出）。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。010203振动传感器振动传感器是一种能够把振动标识变化量转换成电量输出的传感器。振动值的标识方法一般有以下三种。（1）位移量表示，单位为mm；（2）速度量表示，单位为mm/s；（3）加速度量表示，单位为mm/s2。振动传感器的选型依据振动传感器的环境因素包括工作温度、温度响应、冲击极限、潮湿、腐蚀和电磁场等。振动传感器的性能包括灵敏度、量程、频响特性、谐振频率、横向效应和线性度等指标。振动传感器的电气特性包括传感器供电电压、电流、稳定时间等。如果传感器不能提供相应的电压或电流，则需要选择外部供电方式。振动传感器的物理特性包括敏感材料、结构设计、尺寸、重量、出线方式、安装方式等。01020304任务引入小思考传感器在信号传输过程中导线容易受静电和磁场干扰，采用何种方式可以减少静电干扰？/03任务实施任务实施1.列出小组分工按任务要成完成小组分工表。2.资料收集与整理小组合作完成电机运行状态系统的主要监测内容、功能需求资料的收集与整理。3.传感器种类小组合作完电机运行状态传感器种类商定。4.列出选型清单小组分工完成电机运行状态传感器选型对比方案和清单的编写。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展完成电机运行状态传感器的选型。谢谢观看任务3

PLC配置——组态配置项目3

采集智能装配线电机运行数据（PLC）CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求C公司要新建一条智能装配线。在生产线的运行过程中，需要实时采集电机运行过程中的一些模拟量进行监测，以了解电机的运行情况，并通过HMI设计报警画面，当采集到的模拟量超过设定值时，给出报警信号，现请根据电机运行状态监测系统的需要，完成PLC的组态配置。123熟悉PLC的拓展模块；掌握模拟量输入模块及HMI的组态配置；能够完成PLC的组态配置。/02任务资讯知识导入复习PLC的基本定义及组成？知识导入思考S7-1215C有多少个IO输入点？知识导入讨论当PLC的IO输入点不够用时怎么办？PLC的拓展模块当PLC本机集成的数据点数不够用时可选用拓展模块。S7-1200系列的PLC常见的拓展模块有：信号板（SB）、信号模块（SM）、通信模块(CM)。信号板仅可为CPU提供几个附加的I/O点。SB安装在CPU的前端。信号板为西门子S7-1200PLC所特有。通信模块为CPU提供附加的通信端口（RS232或RS485）。连接在CPU的左侧。信号模块可提供附加的数字或模拟I/O点，连接在CPU的右侧。模拟量输入模块S7-1200模拟量输入模块主要有一般SM1231模拟量输入模块、SM1231热电偶和热电阻模拟量输入模块、SM1234模拟量输入/模拟量输出模块、信号板模拟量输入模块。S7-1200模拟量输入模块性能表模板型号分辨率负载信号类型量程范围CPU集成模拟量输入10位0~10V0~27648SM12314x模拟量输入（12位）12位+符号位±10V,±5V,±2.5V-27648~276480~20mA，4~20mA0~27648SM12314x模拟量输入（15位）15位+符号位±10V,±5V,±2.5V，±1.25V-27648~276480~20mA，4~20mA0~27648SM12318x模拟量输入12位+符号位±10V,±5V,±2.5V-27648~276480~20mA，4~20mA0~27648SM12344x模拟量输入/2x模拟量输出12位+符号位±10V,±5V,±2.5V-27648~276480~20mA，4~20mA0~27648SM12311x模拟量输入（信号板）11位+符号位±10V,±5V,±2.5V-27648~276480~20mA0~27648SM1231AI4x热电偶15位+符号位J，K，T，E，R，S，B，N，C，TXK/XK（L），电压范围：+/-80mv-27648~27648SM1231AI8x热电偶15位+符号位J，K，T，E，R，S，B，N，C，TXK/XK（L），电压范围：+/-80mv-27648~27648SM1231AI4x热电阻15位+符号位铂（Pt）、铜（Cu）、镍（Ni）、LG-Ni或电阻0~27648

SM1231AI8x热电阻15位+符号位铂（Pt）、铜（Cu）、镍（Ni）、LG-Ni或电阻0~27648HMI组态

HMI是指人机界面，在电机运行状态监测过程中可以进行报警设置、历史数据存放，添加参数趋势视图等。/03任务实施任务实施1.任务分工完成任务分工2.新建PLC项目新建工程并添加型号为S7-1215DC/DC/DC的PLC。3.添加拓展模块添加一个模拟量输入模块。4.HMI设备组态完成PLC和HMI的组态。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展完成HMI报警的仿真调试。谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务3PLC的配置——通信配置项目3

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求在智能装配线的生产运行过程中，往往需要和其它设备之间建立通信连接，完成数据的采集与传输。请根据需要连接两台PLC，完成PLC间的相互通信。123熟悉PLC的开放式通信；掌握发送数据指令TSEND和读取数据指令TRCV；完成PLC间的相互通信。/02任务资讯PLC通信基础

基于CPU集成的PN接口的开放式用户通信（OpenUserCommunication）是一种程序控制的通信方式，这种通信只受用户程序的控制，可以用程序建立和断开事件驱动的通信连接，在运行期间也可以修改连接。

在开放式用户通信中，1200可以用功能块建立连接。指令TSEND和TRCV用于通过TCP和ISO-on-TCP协议发送和接受数据。TSEND指令序号引脚含

义1REQ上升沿时触发发送作业。2CONT控制连接建立。为0时，断开连接；为1时，建立连接并保持。3LEN发送数据长度。LEN=0时，发送长度取决于DATA参数指定的数据发送区。当DATA参数为优化数据块的结构化变量时，建议设置LEN=0。4CONNECT指向连接描述结构的指针。5DATA指向发送区的指针，本地数据区域支持优化访问或标准访问。6ADDR改参数为隐藏参数，只用于UDP通信，用于指定通信伙伴的地址信息。7COM_RST用于复位连接TRCV指令序号引脚含义1EN_R启用接收功能。2CONT控制连接建立。为0时，断开连接；为1时，建立连接并保持。3LEN发送数据长度。LEN=0时，接收长度取决于DATA参数指定的数据接收区。当DATA参数为优化数据块的结构化变量时，建议设置LEN=0。4CONNECT指向连接描述的指针。5DATA指向接收区的指针，本地数据区域支持优化访问或标准访问。6RCVD_LEN实际接收到的字节数/03任务实施任务实施1)新建一个项目文件，，在项目中添加CPU1214CDC/DC/DCPLC1和CPU1214CDC/DC/DCPLC2,并分配好IP地址，如图所示。任务实施2进入PLC_1设备组态界面，双击PLC后在常规中找到PROFINET接口，在此选项内修改IP和添加新子网，如图所示。进入PLC_2设备组态界面选择PN/IE_1并配置相应的IP地址，如图所示。两个PLC的地址可以自定义设置，但是一定要在同一网段内。任务实施3)在PLC_2中不能再新建子网，直接下拉找到PLC_1中新建的PN/IE_1子网，选择子网后系统会自动配置PLC_2的IP，如图所示。任务实施4)此时可在项目设备和网络中看到两个PLC已经连接在一起，如图所示。任务实施5)开放式通信是一种基于程序控制的通信，所以此时组态已经完成，接下来在程序中调用相关指令即可。在PLC_1程序中调用TSEND_C指令，系统会自动生成指令数据块，如图所示。任务实施6)点击图中的工具箱图标或选中属性反键进入属性设置，在设置中伙伴选择PLC_2。任务实施7)在PLC_1连接数据处选择新建，在伙伴连接数据处选择新建，PLC_1为主动建立连接，选择完成后如图所示。任务实施8)PLC_1连接数据PLC_1_Send_DB为系统新建在PLC_1中的指向连接描述的指针。PLC_2连接数据PLC_2_Receive_DB为系统新建在PLC_2中的指向连接描述的指针，可在PLC_2程序块-系统块中找到。PLC_1程序段1：发送数据任务实施9)MO.O为系统时钟存储字节中的以10HZ频率接通的位;“PLC_1_Send_DB”为设置连接参数时自动生成连接描述数据块;P#M100.OINT10表示传输的数据从M100.0开始，传输10个整数（int）给PLC_2,如图所示。10)在PLC_2程序中调用TRCV_C指令，系统会自动生成指令数据块，如图所示。调用TRCV_C指令任务实施11)点击图中的工具箱图标或选中属性反键进入属性设置，在设置中伙伴选择PLC_1,如图所示。任务实施12)在PLC_1连接数据处选择PLC_2_Recieve_DB，伙伴处参数和连接机制均会自动生成，选择完成后如图所示。任务实施13)PLC_2连接数据PLC_2_Receive_DB为系统新建在PLC_2中的指向连接描述的指针，PLC_1连接数据PLC_1_Send_DB为系统新建在PLC_1中的指向连接描述的指针。，可在PLC_1程序块-系统块中找到。14)PLC_2程序段1：接收数据EN_R=1为TRCV_C指令一直接收数据;“PLC_2_Receive_DB”为设置连接参数时自动生成连接描述数据块;P#M200.OINT10表示接收的数据从M200.0开始，传输10个整数（int）给PLC_2,如图所示。任务实施15)此时PLC_1向PLC_2发送数据，PLC_2接收PLC_1发送数据程序编写完成，仿真结果如下。PLC_1向PLC_2发送数据，在PLC_1中新建监控表，输入想要发送的数值并写入PLC，监视，如图所示。任务实施PLC_2接收PLC_1发送的数据，在PLC_2中新建监控表，直接监视，如图所示。上述开放式通信只讲述了PLC_1发送数据，PLC_2接收数据。PLC_2发送数据，PLC_1接收数据与上述操作流程一致，在此不再概述，需要时按照上述操作执行即可。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务4电机振动数据采集——使用PLC采集电机振动数据项目3

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求装配生产线的运行过程中要实时对输送电机运行参数进行监测，以了解输送电机的运行情况。请采用PLC和模拟量模块对振动传感器进行数据采集，检测输送电机的振动参数，为输送电机的状态分析提供数据支撑。请根据电机振动数据采集任务单，完成输送电机振动数据采集的PLC程序，并完成调试。123掌握模拟量量程的计算；掌握“标准化”和“缩放”指令的应用；掌握博途软件PLC梯形图程序与HMI组态画面的联合仿真方法，完成系统的功能测试。/02任务资讯知识导入讨论大家都掌握了哪些PLC指令呢？模拟量量程计算模拟量输入模块提供了一个数值用于标准化模拟量信号（电流，电压，电阻或温度）。这个数值代表被测量的参量。这个过程被称作标准化或缩放模拟量值。“NORM_X”和“SCALE_X”指令工程量转换为测量值可以使用TIAPorta指令列表"转换指令"中的“NORM_X”和“SCALE_X”指令来转换模拟量值。“标准化”指令“标准化”指令通过将输入模拟量输入通道测量值VALUE中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。可以使用参数测量值下线MIN和测量值上限MAX定义值范围的限值。输出测量值规格化OUT中的结果经过计算并存储为浮点数，这取决于要标准化的值在该值范围中的位置。如果要标准化的值等于输入MIN中的值，则输出OUT将返回值“0.0”。如果要标准化的值等于输入MAX的值，则输出OUT需返回值“1.0”。)。模拟量输入模块“缩放”指令通过将输入VALUE的值映射到指定的值范围内，对该值进行缩放，当执行“缩放”指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到由参数MIN和MAX定义的值范围，缩放结果为整数，存储在OUT输出中。/03任务实施任务实施新建一个用于存放振动值的数据块DB。1.编写电机振动参数采集程序任务实施在DB块中新建两个REAL型变量，一个用于标准化之后的中间量，一个用于电机振动参数的输出值。1.编写电机振动参数采集程序任务实施3.编写电机振动参数采集程序任务实施4.在线监视，单击图标就可以监视电机运行振动参数值/04任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展使用HMI完成显示电机振动参数。谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务4电机振动数据采集项目3

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/03任务认知任务描述与要求在装配生产线的运行过程中要实时对输送电机运行参数进行监测，以了解输送电机的运行情况。请采用PLC和模拟量模块对振动传感器进行数据采集，监测输送电机的振动参数，为输送电机的状态分析提供数据支撑。请根据电机振动参数监测任务单，完成输送电机振动参数监测的PLC程序，并完成调试。123掌握博途软件PLC梯形图程序与HMI组态画面的联合仿真方法；完成PLC与HMI程序的编写；完成系统的功能测试。/02任务资讯HMI报警报警类型适用于监视工厂的多个方面。来自各个报警类型的报警均以不同方法组态和触发。可在“HMI报警”编辑器中选择相关的选项卡，以根据各个报警类型来组态报警。HMI报警类型模拟量报警用于监视模拟量是否超出限制值。模拟量报警数字量报警用于监视系统运行状态。数字量报警报警视图

“报警视图”对象用于显示在工厂的生产过程中发生的报警。使用报警视图，以列表形式显示报警。在常规选项卡中显示选项下有当前报警状态，在当前报警状态下有两个可供选择的内容，一个是未决报警，一个是未确认的报警。未决报警表示的是当前正在发生的报警会显示在报警视图中，当触发报警的事件或变量消失了，那么这条报警信息也会自动在报警视图中消失掉。而未确认的报警表示曾经出现过一条报警出现在报警视图中，虽然触发这条报警的事件或者变量已经没有了，但是这条报警依然会存在于报警视图中，等待我们人为确认以后才会消失。触发报警的类型在HMI变量下双击打开HMI报警，可以看到有离散量报警、模拟量报警等。离散量报警可以通过一个位触发一条报警。而模拟量的报警是根据变量的数值去触发报警的。报警类别，包括：错误、警告、系统消息、确认消息和未确认消息五大类，我们以错误和警告来进行比较，我们可以通过此表看到首先错误和警告的颜色表示时不同的，另外，错误是可以选择为带确认的报警，而警告是不需要确认的报警，即警告消失了对应的报警条也会相应的在报警视图中消失。HMI历史数据HMI趋势视图趋势视图指当前过程或日志的变量值以趋势的形式表达的图形。/03任务实施任务实施1.组态HMI报警画面组态报警视图。任务实施1.组态HMI报警画面任务实施2.组态HMI报警画面电机运行振动参数I/O域与PLC变量关联。任务实施2.组态HMI报警画面添加报警视图。任务实施2.组态HMI报警画面模拟量报警组态。任务实施2.组态HMI历史数据画面把PLC振动实际值变量添加到HMI默认变量表中。任务实施2.组态HMI历史数据画面添加数据记录,首先双击记录，在右侧的数据记录窗口中添加数据记录1,添加记录变量过程变量选择我们需要采集的振动实际值这个参数，采集模式选择循环模式记录周期选择5s。任务实施3.组态HMI趋势画面在HMI历史数据应用任务的基础上新建一个画面，拖入文本命名为电机振动画面趋势视图，将趋势视图拖入到画面中。任务实施3.组态HMI趋势画面将电机振动参数组态到趋势视图中去，第一步：双击趋势视图控件，在属性列表中，选择趋势在右侧的趋势栏中选择添加。系统自动建立一个趋势_1。趋势中共有7列属性：分别为①“名称”列，②“样式”列，③“趋势值”列，④“趋势类型”列，⑤“源设置”列，⑥“侧”列，⑦“限制”列任务实施4.仿真调试任务实施4.仿真调试使用变量仿真器进行仿真，上述“记录”编辑组态结束后，点击执行菜单命令“在线”“仿真”“使用变量仿真器”，组态软件编译所做的编辑组态工作，没有编译错误则启动运行系统。任务实施4.仿真调试仿真器另存为振动参数写周期选择0.5s模拟信号选择sine最小值选择0最大值选择25勾选开始。任务实施4.仿真调试找到USB_X60.1文件夹，打开数据记录我们可以看到振动实际值已经存储到数据记录中了。任务实施4.仿真调试仿真电机振动参数趋势视图效果。/0任务小结自我反思与总结在本次任务中遇到了什么难题，是如何攻克的？能力思考本次任务中，你学到了什么？掌握了什么技能或方法？技能思考如果去应聘相关岗位，你认为自己还有哪方面的不足？岗位思考教师总结在实际项目中这些问题会延伸出什么事情？同学们普遍存在的问题是什么？任务拓展使用PLC仿真器输入振动参数，获得趋势图。谢谢观看采集智能装配线电机运行数据（PLC）任务5电机运行状态上传（OPC通信）项目3

CONTENTS01任务认知02任务资讯03任务实施04任务小结/01任务认知任务描述与要求在装配生产线的运行过程中，上位系统软件要实时对输送电机运行参数进行监测，以了解输送电机的运行情况，需要PLC将采集到的参数通过OPC通信上传给上位系统。123掌握OPC通信过