PLC技术及应用 任务工单全套 文清平 项目1-3 电动机控制系统设计-工业机器人立体仓库取料工作站设计

项目1电动机控制系统设计任务1板式输送机控制系统设计任务工单一、课前导学任务要求：控制要求：（1）板式输送机点动控制；按下启动按钮，电机M1得电运行；松开启动按钮，电机M1失电停止运行。（2）板式输送机长动控制；按下启动按钮，电机M1得电运行；松开启动按钮，电机M1任然得电运行，只有按下停止按钮后，电机M1失电停止运行；（3）电机运行时绿色指示灯亮，电机停止时红色指示灯亮。任务准备：（1）工业生产中电气设备的控制方式有那些？（2）什么是PLC?它与计算机有什么区别？（3）常见的PLC种类有哪些?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备根据下图简述PLC的结构及工作原理。PLC的参数有哪些？如何进行选型？解释S7-1214CDC/DC/RLY的命名含义？整理S7-1200系列PLC的接线图。（5）学习基本指令完成下表。图形符号功能应用---||------|/|-----(/)—---()-----|NOT|----(S)----(R)----(SET_BF)----(RESET_BF)--（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、PLC组态步骤及注意事项7、程序设计及释义程序段释义8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能正确编制程序5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现电机的点动10能正确实现电机的常动10常动情况下能实现电机的停止5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目1电动机控制系统设计任务2机床排屑器电机正反转控制系统设计任务工单一、课前导学任务要求：控制要求：（1）正转：按下正转启动按钮，排屑器电机M1得电正向运行；此时按下反转按钮，电机仍然正转；按下停止按钮时，电机M1停止。（2）反转：按下反转启动按钮，排屑器电机M1得电反向运行；此时按下正转按钮，电机仍然反转；按下停止按钮时，电机M1停止。（3）电机正常运转时亮绿灯，排屑器电机停止时亮黄灯，电机故障时亮红灯。任务准备：（1）数控机床中哪些地方会用到电机？它们有什么作用?（2）电机处于正转状态时，能不能马上启动反转?为什么？二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备PLC使用的存储器有那些类型？各自有什么作用？根据系统存储器的地址区完成下表。地址区说明强制保持过程映像输入I过程映像输入I_:P(物理输入)过程映像输出Q过程映像输出Q_:P(物理输出)位存储区M数据块DB根据数据类型的基本知识完成下表。数据类型符号长度/bit取值范围举例位字节字双字字符短整型整型双整型无符号短整型无符号整型无符号双整型浮点数时间完成下列数制之间的相互转换。1）100=2#()=16#()2)2#1011010=()=16#()3)16#2A3F=（）=2#（）编制梯形图时，需要遵循那些规则？（6）边沿指令有那些？为什么需要边沿指令？（7）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、PLC组态步骤及注意事项7、程序设计及释义程序段释义8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能正确编制程序5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现电机的正转与停止10能正确实现电机的反转与停止10正转时不能反转运行，反转时不能正转运行5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目1电动机控制系统设计任务3高速动车的启动模拟任务工单一、课前导学任务要求：控制要求：（1）当按下启动按钮SB1后，电源接触器KM1线圈和星形接触器KM2线圈得电，KM1和KM2的主触点接通，电机M星形降压启动。电机M星形运行10秒后，星形接触器KM2线圈失电，KM2的主触点断开，三角形接触器KM3线圈接通，KM3主触点接通，电机M以三角形连接作全压运行。如果电机过载，热继电器触点FR（常闭触点）动作后，电机M因过载保护而停止。当按下停止按钮SB2后，电机M停止转动。（2）电机正常运行时亮绿灯，过载时亮黄灯，停止时亮红灯。任务准备：（1）大功率电机的启动方法有哪些？（2）举例说明在哪些产品上会用到降压启动?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备根据时序图说明TON指令的工作过程？、根据时序图说明TOF指令的工作过程？根据时序图说明TONR指令的工作过程？如何从PLC硬件中读取组态和程序？（5）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、程序设计及释义程序段释义7、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注8、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能正确编制程序5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现电机的星形运行5能正确实现电机的三角形运行5星三角形的切换时间正确5能实现电机的停止5能正确选择指令，程序结构简练5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目2智慧城市控制系统设计任务1十字路口交通灯的控制任务工单一、课前导学任务要求：使用S7-1200PLC实现十字路口交通灯的控制。如图所示。控制要求：按下启动按钮SB1，交通灯开始运行。首先东西方向绿灯亮15S，闪烁3S后黄灯亮2S，然后红灯亮20S；南北方向绿灯亮15S,然后闪烁3S。然后黄灯亮2S。周而复始，一直循环。按下停止按钮SB2时，交通灯停止运行。交通灯运行规律如表所示。东西方向信号灯绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮红灯亮运行时间15S3S2S20S南北方向信号灯红灯亮绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮运行时间20S15S3S2S任务准备：（1）红绿灯控制系统中的绿灯闪烁应该怎么编程实现？（2）PLC除了通过实体按键控制外，还有没有其它控制方式?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备移动指令有哪些类型？它们有什么作用？比较指令有哪些类型？举例说明比较指令的用途？西门子HMI的有哪些类型？根据西门子HMI使用过程完成函数表。函数组函数函数功能编辑位函数计算脚本函数画面函数用户管理函数报警函数简述西门子HMI的添加过程和画面的组态过程?根据流程图知识完成下表并完成任务1流程图的绘制。元素名称定义开始或结束表示流程图的开始或结束（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、PLC及触摸屏组态步骤及注意事项7、程序设计及释义程序段释义8、触摸屏画面8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC、触摸屏和其它元器件5能完成PLC、触摸屏等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现东西方向的红灯5能正确实现东西方向的黄灯5能正确实现东西方向的绿灯5能正确实现南北方向的红灯5能正确实现南北方向的黄灯5能正确实现南北方向的绿灯5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目2智慧城市控制系统设计任务1智慧停车场控制系统设计任务工单一、课前导学任务要求：使用S7-1200PLC实现停车场控制系统的设计。控制要求：（1）设计一2层立体停车库；（2）道闸系统能实现自动控制和手动控制；（3）每层50车位，共计100车位，当车辆满了后道闸不在开启；（4）设计WINCC界面如图所示，能在计算机上监控和控制停车场的运行。任务准备：（1）立体停车场的作用？列举几个典型的立体停车场案例？（2）一辆车停入和驶出需要经过那些步骤？二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备西门子博途的编程方法有哪些？博途中的数学运算指令有哪些？举例说明其应用场景？说明西门子博途中块的作用？块有哪些类型？西门子的块使用的局部数据声明类型有哪些？变量名称变量类型说明简述函数和函数块的区别?简述数据块的作用？简述多重背景数据块的应用?简述计数器的种类及作用？NPN和PNP传感器的区别是说明？应该怎么接线？（9）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、WINCC上位机界面设计的步骤及注意事项7、程序设计及释义程序段释义8、WINCC上位机画面8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现入口道闸的开启和关闭5能正确实现出口道闸的开启和关闭5能正确实现车库一层的计数5能正确实现车库二层的计数5能正确组态PC系统画面5PC系统能正确控制道闸并显示相关数据5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目2智慧城市控制系统设计任务3楼房自动供暖控制系统设计任务工单一、课前导学任务要求：当室内温度低于设定值时，PLC可以自动调节供暖设备的工作状态，提高供暖效果，保持舒适的室内温度，如图所示。控制要求：（1）当室温低于10°时开始供暖，首先打开供水水泵，开始给锅炉供水；（2）当水位达到下限位时，开始给锅炉加热，水位达到上限位时停止供水；当水位低于下限位时，自动打开供水水泵补水。（3）当水温达到60°时启动1#循环泵，开始给楼房供暖；（4）当室温高于20°时停止供暖；（5）为防止循环水泵电动机的疲劳运行，配备2台循环水泵，在任何状态下循环水泵电动机在累计运行12小时或出现故障时自动切换到另外一台水泵。任务准备：（1）温度应该使用什么传感器测量？温度的测量值和数字量有什么区别？（2）水位上下限应该使用什么传感器检测？二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备简述顺序功能图的作用？顺序功能图有哪些基本结构？填表完成顺序功能图的各组成部分。序号名称符号作用简述西门子PLC采集模拟量的方法和过程？简述逻辑指令的种类及作用？简述移位指令的作用及应用？（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、模拟量转换方法及注意事项7、程序设计及释义程序段释义8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能完成程序的编译、下载和调试5能正确实现模拟量的采集5能正确水泵电机的供水5能正确实现循环水泵1的启动5能正确实现循环水泵2的启动5程序简洁，合理使用功能块10安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目3工业机器人立体仓库取料工作站任务1工业机器人第七轴控制任务工单一、课前导学任务要求：控制要求：本任务中西门子S7-1200PLC将从ABB1200机器人处接收回零、位置、速度等信号，然后控制西门子的V90伺服来带动工业机器人的移动，等待伺服移动到指定位置后将向机器人反馈到位信号，然后机器人进行下一步的动作。任务准备：（1）什么是工业机器人？（2）PLC如何控制工业机器人?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备简述V90伺服的作用及构成？V90伺服驱动器的参数应该怎么设置？TIA的运动控制指令有哪些？说明各自指令的作用？简述伺服电机的PTO控制方式及注意事项？简述步进驱动的组成、接线、参数设置及控制方式？（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、运动轴组态步骤及调试7、程序设计及释义程序段释义8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能完成程序的编译、下载和调试5伺服电机能回原点5伺服电机能实现点动5伺服电机能按照规定的速度到达指定地点10伺服电机到达极限位置能够停下来5PLC能和机器人完成信号交互5安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目3工业机器人立体仓库取料工作站任务2仓库上料输送线控制任务工单一、课前导学任务要求：控制要求：本任务中西门子S7-1200PLC将从ABB1200机器人处接收回零、位置、速度等信号，然后控制西门子的V90伺服来带动工业机器人的移动，等待伺服移动到指定位置后将向机器人反馈到位信号，然后机器人进行下一步的动作。任务准备：（1）什么是工业机器人？（2）PLC如何控制工业机器人?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备变频器的作用是什么？它的工作原理是什么？G120变频器的有哪些部分组成？它们有什么作用？简述G120的接线方式及接线端子的作用？简述G120变频器手动调试的步骤？简述G120变频器无极调速的控制方法及注意事项？（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、G120控制宏的选择及参数7、程序设计及释义程序段释义8、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注9、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址5能完成程序的编译、下载和调试5能正确设置变频器的参数10输送线能实现正转和反转10输送线能实现2段调速10安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：学生签名：小结及建议：三、课后提高有益的经经验与做法总结反思与建议项目3工业机器人立体仓库取料工作站任务3各工作站之间的通信任务工单一、课前导学任务要求智能制造单元中PLC_1主要与仓储单元等单元模块进行直接通信，PLC_2直接与总控单元的急停按钮、三色灯等报警装置关联。若要实现单元模块的运行状态通过PLC_2的报警装置显示出来，就需要建立两台PLC之间的通信。控制要求：（1）将PLC_1的通信数据区DB块中的100个字节的数据发送到PLC_2的接收数据区DB块中；（2）PLC_1的QB0接收PLC_2发送的数据MB10的数据；（3）通过PLC_1的按钮控制PLC_2上的红、绿、黄灯。任务准备（1）工业互联网是新一代信息技术与工业系统深度融合的产物，是以数字化、网络化、智能化为特征的新兴生产方式，它应用在什么地方？（2）我国的5G技术世界领先，5G技术能应用到工业生产中吗?二、课中督学1、工作计划与决策组名小组LOGO组训职务项目经理电气设计工程师电气安装员程序编程员团队成员学号工作方案序号工作内容责任人2、知识和技能准备S7-1200支持哪些通讯方式？简述西门子的ModbusTCP通讯方法及用途？填表完成TSEND_C和TRCV_C的参数说明。TSEND_C指令部分参数的含义参数声明数据类型说明TRCV_C指令部分参数的含义参数声明数据类型说明简述西门子的OUC通讯方法及用途？简述西门子的PROFINET通讯方法及用途？（6）课中记录：3、设计安装电气系统利用电气绘图软件完成电气控制原理图和PLC接线图的绘制。4、完成I/0分配表输入输出PLC地址元器件作用PLC地址元器件作用5、选择元器件，连接电路序号名称型号数量作用备注6、程序设计及释义程序段释义7、程序仿真与调试序号调试问题记录原因及整改措施完成时间备注8、检查与评价项目评价内容配分得分合计自评（20%）互评（20%）师评（60%）职业素养团队合作、交流沟通能力，语言表达能力5积极参加任务活动，按时完成任务5有工作计划，有明确的分工5劳动纪律，职业道德5现场6S标准，行为规范5专业能力能正确选择PLC和其它元器件5能完成PLC等的安装与接线5能完成设备的组态并设置IP地址10能完成程序的编译、下载和调试10PLC_2能准确接收到PLC_1的数据5PLC_1能准确接收到PLC_2的数据5能正确控制红、黄、绿灯10安全事项操作过程中严格遵守安全要求5安装过程中，无损坏元器件及人身伤害现象5通电调试过程中，无短路现象5创新能力创新性思维和行动10总分100教师签名：