電氣自動化控制系統(tǒng)實訓教材前言本實訓教材針對電氣自動化專業(yè)學生及企業(yè)新員工，以"理論聯(lián)系實際、注重動手能力"為核心，系統(tǒng)覆蓋電氣自動化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)技能、典型環(huán)節(jié)、系統(tǒng)集成及故障維護。教材內(nèi)容緊扣工業(yè)現(xiàn)場需求，選取繼電接觸器控制、PLC編程、傳感器檢測、變頻調(diào)速、伺服控制等核心環(huán)節(jié)，延伸至流水線控制、機器人協(xié)同、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等綜合應用，最終聚焦故障診斷與維護這一實際工作重點。教材特點：1.專業(yè)嚴謹：遵循GB____《低壓配電設(shè)計規(guī)范》、GB/T____《可編程控制器程序設(shè)計語言》等標準，術(shù)語規(guī)范、流程合規(guī)。2.實用導向：每個實訓環(huán)節(jié)均包含"設(shè)備清單-原理說明-操作步驟-數(shù)據(jù)記錄-分析總結(jié)"，模擬工業(yè)現(xiàn)場場景，培養(yǎng)解決實際問題的能力。3.層級清晰：從"基礎(chǔ)實訓"到"綜合應用"再到"故障維護"，由淺入深、循序漸進，符合技能培養(yǎng)規(guī)律。4.可操作性強：提供具體的程序示例（如PLC梯形圖）、接線圖、參數(shù)設(shè)置表，學生可直接對照操作，教師可快速指導。第一章實訓基礎(chǔ)1.1實訓安全規(guī)范1.1.1電氣安全操作準則斷電操作：接線或檢修前必須斷開電源，并用驗電器確認無電；嚴禁帶電作業(yè)。防短路：相線、零線、地線必須分開連接，避免交叉接觸；接線端子需用絕緣套保護。防過載：根據(jù)負載功率選擇合適規(guī)格的斷路器、接觸器、導線（如1kW電機選用1.5mm2銅線），嚴禁超載運行。1.1.2設(shè)備操作安全規(guī)范啟動設(shè)備前，檢查設(shè)備是否處于"停止"狀態(tài)；啟動后觀察設(shè)備運行是否正常（如電機是否有異常噪音、變頻器是否有報警）。禁止隨意修改PLC程序、變頻器參數(shù)或機器人路徑，如需修改需經(jīng)教師確認。1.1.3人身安全防護操作時必須穿絕緣鞋、戴絕緣手套，禁止穿拖鞋或赤腳。接觸高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備（如電機、傳送帶）時，需確保設(shè)備停止并斷開電源，避免卷入。1.1.4應急處理流程觸電急救：立即斷開電源，用干燥的木棍或塑料棒挑開導線，對觸電者進行心肺復蘇（CPR）并撥打急救電話?；馂膿渚龋弘姎饣馂男栌酶煞蹨缁鹌骰蚨趸紲缁鹌?，嚴禁用水滅火；立即疏散人員并報告。1.2常用工具與儀表使用1.2.1手動工具螺絲刀：十字螺絲刀用于擰十字螺絲（如PLC端子螺絲），一字螺絲刀用于擰一字螺絲（如接觸器端子螺絲）；使用時需垂直施加力，避免滑絲。剝線鉗：選擇與導線直徑匹配的剝線口（如1.5mm2導線用1.2-2.0mm剝線口），剝線長度約10-15mm，避免損傷線芯。尖嘴鉗：用于夾持小零件（如導線端子），禁止用于剪粗導線。1.2.2測量儀表萬用表：電壓檔（AC/DC）：測量PLC輸入/輸出電壓（如DC24V輸入、AC220V輸出），需選擇大于被測電壓的量程（如測220V電壓用AC500V檔）。電流檔（AC/DC）：測量電機電流時，需串聯(lián)在電路中，選擇合適量程（如10A電機用AC20A檔）。電阻檔：測量接觸器線圈電阻（正常約幾百歐）、傳感器電阻（如光電傳感器發(fā)射管電阻約幾十歐），需斷開電源測量。示波器：用于測量電壓波形（如變頻器輸出的PWM波形、傳感器輸出的脈沖波形），需設(shè)置正確的"通道衰減"（如測220V電壓用10:1探頭）、"時基"（如測50Hz波形用時基10ms/div）。1.2.3PLC編程工具編程電纜：連接PLC與電腦（如西門子S7-200用USB-PPI電纜），需安裝對應驅(qū)動（如西門子STEP7-Micro/WIN驅(qū)動）。1.3基本電路連接與測試1.3.1接線規(guī)則線號標注：用線號管標注導線兩端（如"SB1-1"表示按鈕SB1的1號端子），便于排查故障。端子連接：導線插入端子后，用螺絲刀擰緊（扭矩約0.5-1N·m），避免松動；相線（L1、L2、L3）、零線（N）、地線（PE）需分開連接至端子排的對應區(qū)域。1.3.2繼電接觸器控制電路連接主電路：斷路器→接觸器主觸點→熱繼電器主觸點→電機（如380V電機，主電路用3根相線）?？刂齐娐罚弘娫矗ˋC220V）→停止按鈕（常閉）→啟動按鈕（常開）→接觸器線圈→熱繼電器輔助觸點（常閉）→電源（如正轉(zhuǎn)控制電路：SB1（停止）→SB2（正轉(zhuǎn)）→KM1線圈→FR輔助觸點→電源）。1.3.3PLCI/O電路連接輸入電路：按鈕（常開）→PLC輸入端子（如西門子S7-200的I0.0）→DC24V電源負極（按鈕另一端接DC24V正極）；傳感器（如光電傳感器）→PLC輸入端子（傳感器輸出端接I0.1，電源接DC24V）。輸出電路：PLC輸出端子（如Q0.0）→接觸器線圈→DC24V電源負極（線圈另一端接DC24V正極）；指示燈→PLC輸出端子→電源（指示燈額定電壓需與電源匹配）。1.3.4電路測試通斷測試：用萬用表電阻檔（Ω）測量控制電路（如啟動按鈕按下時，控制電路電阻應等于接觸器線圈電阻+熱繼電器輔助觸點電阻，約幾百歐）。電壓測試：通電后，用萬用表電壓檔（AC/DC）測量PLC輸入端子（如I0.0）是否有DC24V電壓（按鈕按下時），輸出端子（如Q0.0）是否有DC24V電壓（程序運行時）。第二章典型環(huán)節(jié)實訓2.1繼電接觸器控制環(huán)節(jié)實訓（電動機正反轉(zhuǎn)控制）2.1.1實訓目的掌握繼電接觸器控制電路的設(shè)計與連接方法；理解自鎖、互鎖環(huán)節(jié)的作用；學會調(diào)試電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。2.1.2實訓設(shè)備斷路器（DZ47-63，C10）、接觸器（CJ20-10，AC220V線圈）、熱繼電器（JR36-20，整定電流與電機匹配）、按鈕（SB1（停止）、SB2（正轉(zhuǎn)）、SB3（反轉(zhuǎn)））、電機（380V，0.75kW）、導線、萬用表。2.1.3實訓原理自鎖：接觸器線圈通電后，其輔助常開觸點閉合，保持線圈通電（如正轉(zhuǎn)按鈕松開后，KM1輔助常開觸點閉合，繼續(xù)給KM1線圈供電）?；ユi：正轉(zhuǎn)接觸器（KM1）的輔助常閉觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器（KM2）的控制電路中，反之亦然，防止KM1、KM2同時通電導致主電路短路。2.1.4實訓步驟1.設(shè)計電路原理圖：繪制主電路（正反轉(zhuǎn)主電路：KM1主觸點控制電機正轉(zhuǎn)，KM2主觸點控制電機反轉(zhuǎn)）、控制電路（正轉(zhuǎn)控制：SB1→SB2→KM1線圈→FR輔助觸點→電源；反轉(zhuǎn)控制：SB1→SB3→KM2線圈→FR輔助觸點→KM1輔助常閉→電源；自鎖：KM1輔助常開并聯(lián)在SB2兩端，KM2輔助常開并聯(lián)在SB3兩端）。2.選擇元器件：根據(jù)電機功率（0.75kW）選擇斷路器（C10）、接觸器（CJ20-10）、熱繼電器（整定電流1.5A）。3.連接電路：先接主電路（L1→斷路器→KM1主觸點→FR主觸點→電機U相；L2→KM1主觸點→FR主觸點→電機V相；L3→KM1主觸點→FR主觸點→電機W相；KM2主觸點調(diào)換V、W相以實現(xiàn)反轉(zhuǎn)），再接控制電路（AC220V→SB1→SB2→KM1線圈→FR輔助→AC220V；AC220V→SB1→SB3→KM2線圈→FR輔助→KM1輔助常閉→AC220V；KM1輔助常開并聯(lián)SB2，KM2輔助常開并聯(lián)SB3）。4.檢查電路：用萬用表電阻檔測控制電路（如測KM1線圈回路：斷開斷路器，測SB1→SB2→KM1線圈→FR輔助→電源的電阻，應等于KM1線圈電阻+FR輔助電阻）；測主電路（斷開斷路器，測KM1主觸點→FR主觸點→電機的電阻，應等于電機繞組電阻）。5.通電測試：合斷路器，按SB2（正轉(zhuǎn)），觀察電機是否正轉(zhuǎn)，KM1指示燈是否亮；按SB1（停止），電機停止；按SB3（反轉(zhuǎn)），電機反轉(zhuǎn)，KM2指示燈亮。2.1.5數(shù)據(jù)記錄與分析操作KM1線圈電壓（V）KM2線圈電壓（V）電機電流（A）備注正轉(zhuǎn)運行22001.2自鎖有效反轉(zhuǎn)運行02201.1互鎖有效同時按SB2、SB322000互鎖防止短路分析：若未接互鎖，同時按SB2、SB3會導致KM1、KM2同時通電，主電路短路（電流驟增），熱繼電器動作切斷電源。2.2PLC基本指令環(huán)節(jié)實訓（燈循環(huán)控制）2.2.1實訓目的掌握PLC基本指令（LD、OUT、SET、RST、TON）的使用；理解程序邏輯與實際輸出的關(guān)系。2.2.2實訓設(shè)備PLC（西門子S7-200SMARTSR20）、按鈕（SB1：啟動，常開；SB2：停止，常閉）、指示燈（HL1、HL2、HL3，DC24V）、導線、編程電纜、電腦（安裝STEP7-Micro/WINSMART）。2.2.3實訓原理LD（裝載）：讀取輸入信號（如LDI0.0表示讀取SB1的輸入信號）。OUT（輸出）：控制輸出信號（如OUTQ0.0表示點亮HL1）。SET（置位）：保持輸出信號（如SETM0.0表示保持M0.0為1）。RST（復位）：清除輸出信號（如RSTM0.0表示清除M0.0為0）。TON（通電延時定時器）：延時后輸出信號（如TONT0，100表示T0延時10秒（100×100ms）后接通）。2.2.4實訓步驟1.程序設(shè)計：要求：按SB1（I0.0）啟動，HL1（Q0.0）亮10秒，然后HL1滅、HL2（Q0.1）亮10秒，然后HL2滅、HL3（Q0.2）亮10秒，循環(huán)；按SB2（I0.1）停止，所有燈滅。2.編寫程序（梯形圖）：啟動與停止：LDI0.0（SB1）→SETM0.0（自鎖）；LDI0.1（SB2）→RSTM0.0（解除自鎖）。循環(huán)控制：LDM0.0→TONT0，100（T0延時10秒）；LDT0→OUTQ0.0（HL1亮）→TONT1，100（T1延時10秒）；LDT1→RSTQ0.0（HL1滅）→OUTQ0.1（HL2亮）→TONT2，100（T2延時10秒）；LDT2→RSTQ0.1（HL2滅）→OUTQ0.2（HL3亮）→TONT3，100（T3延時10秒）；LDT3→RSTQ0.2（HL3滅）→RSTT0（復位定時器）→RSTT1→RSTT2→RSTT3（循環(huán)）。4.調(diào)試程序：按SB1，觀察HL1、HL2、HL3是否按順序循環(huán)點亮；按SB2，所有燈滅；用軟件監(jiān)控（點擊"監(jiān)控"按鈕），觀察M0.0、T0-T3、Q0.0-Q0.2的狀態(tài)是否與程序邏輯一致。2.2.5數(shù)據(jù)記錄與分析操作M0.0狀態(tài)T0值（ms）Q0.0狀態(tài)Q0.1狀態(tài)Q0.2狀態(tài)按SB11000010秒后1____10020秒后1____01030秒后1____00140秒后10000按SB200000分析：若T0的延時時間設(shè)置為50（5秒），則循環(huán)周期縮短為15秒（5+5+5），需調(diào)整T0-T3的設(shè)定值以改變循環(huán)時間。2.3傳感器檢測環(huán)節(jié)實訓（光電傳感器調(diào)試）2.3.1實訓目的掌握光電傳感器的工作原理（漫反射型）；學會安裝、調(diào)試光電傳感器；理解檢測距離與輸出信號的關(guān)系。2.3.2實訓設(shè)備漫反射型光電傳感器（E3F-DS30C4，DC24V，檢測距離0-30cm）、工件（金屬板，10cm×10cm）、導線、萬用表、示波器、支架。2.3.3實訓原理漫反射型光電傳感器：發(fā)射管發(fā)射紅外線，遇到工件后反射回接收管，接收管接收到信號后輸出高電平（DC24V）；無工件時輸出低電平（0V）。檢測距離：傳感器與工件之間的最大距離（如E3F-DS30C4的檢測距離為0-30cm）。2.3.4實訓步驟1.安裝傳感器：將傳感器固定在支架上，高度與工件中心平齊（如10cm高）。2.接線：傳感器電源端（紅）接DC24V正極，電源負端（黑）接DC24V負極，輸出端（黃）接萬用表電壓檔（紅表筆接黃線，黑表筆接黑線）。3.調(diào)試檢測距離：無工件時，萬用表顯示低電平（0V）；將工件放在傳感器前方5cm處，萬用表顯示高電平（24V）；逐漸增大工件與傳感器的距離，直到萬用表顯示低電平，記錄此時的距離（如25cm），即為傳感器的實際檢測距離。4.測試輸出波形：用示波器連接傳感器輸出端（黃線）與負極（黑線），觀察有工件時的波形（高電平，24V）、無工件時的波形（低電平，0V）。2.3.5數(shù)據(jù)記錄與分析工件距離（cm）輸出電壓（V）輸出波形備注024高電平工件過近524高電平正常檢測2524高電平檢測距離上限300低電平超出檢測距離分析：若傳感器輸出電壓不穩(wěn)定（如忽高忽低），可能是工件表面反光不足（如黑色工件）或環(huán)境光干擾（如強光直射），需調(diào)整傳感器靈敏度（通過傳感器上的電位器）或改變工件位置。2.4變頻調(diào)速環(huán)節(jié)實訓（電機轉(zhuǎn)速控制）2.4.1實訓目的掌握變頻器的工作原理（PWM控制）；學會設(shè)置變頻器參數(shù)（電機參數(shù)、控制方式）；理解頻率與電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系。2.4.2實訓設(shè)備變頻器（三菱FR-D720S-0.75K）、電機（380V，0.75kW，1440rpm）、導線、萬用表、示波器、PLC（可選）。2.4.3實訓原理PWM控制：變頻器通過調(diào)整輸出電壓的頻率（f）來改變電機轉(zhuǎn)速（n），公式：n=60f(1-s)/p（s為轉(zhuǎn)差率，p為電機極對數(shù)，如0.75kW電機p=2，s≈0.04）?？刂品绞剑憾俗涌刂疲ㄍㄟ^PLC輸出信號控制變頻器啟動、停止、調(diào)速）。2.4.4實訓步驟1.變頻器參數(shù)設(shè)置：恢復出廠設(shè)置（P00=1，按"SET"鍵確認）；設(shè)置電機參數(shù)：P03=0.75（電機功率，kW），P04=380（電機電壓，V），P05=1.5（電機電流，A），P06=1440（電機額定轉(zhuǎn)速，rpm）；設(shè)置控制方式：P07=2（端子控制，啟動/停止由端子STF/STR控制，轉(zhuǎn)速由端子2/5控制（模擬量輸入））；設(shè)置加速時間：P10=5（加速時間，5秒），P11=5（減速時間，5秒）。2.接線：主電路：變頻器輸入端子（R、S、T）接380V電源，輸出端子（U、V、W）接電機；控制電路：變頻器端子STF（正轉(zhuǎn)啟動）接PLC輸出端子Q0.0（或按鈕），端子2（模擬量輸入）接PLC模擬量輸出端子（或電位器），端子5（模擬量公共端）接PLC負極（或電位器負極）。3.手動調(diào)速測試：合電源，變頻器顯示"0.0"（頻率）；按STF鍵（正轉(zhuǎn)），變頻器顯示頻率上升（如5Hz），電機開始轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)變頻器上的電位器，調(diào)整頻率至50Hz，電機轉(zhuǎn)速達到額定值（1440rpm）；按STOP鍵（停止），電機停止。4.PLC控制調(diào)速測試：PLC程序：LDI0.0（啟動按鈕）→OUTQ0.0（STF）；LDI0.1（加速按鈕）→INCVW0（增加頻率設(shè)定值）；LDI0.2（減速按鈕）→DECVW0（減少頻率設(shè)定值）；OUTAQ0.0（模擬量輸出，控制變頻器端子2的電壓，0-10V對應0-50Hz）。2.4.5數(shù)據(jù)記錄與分析變頻器頻率（Hz）電機轉(zhuǎn)速（rpm）電機電流（A）備注51400.3低速運行257000.8中速運行5014401.5額定運行分析：電機轉(zhuǎn)速與變頻器頻率成正比（如頻率從5Hz增加到50Hz，轉(zhuǎn)速從140rpm增加到1440rpm），符合n=60f(1-s)/p的公式。若電機轉(zhuǎn)速與頻率不符，可能是電機極對數(shù)設(shè)置錯誤（如P06設(shè)置為1440rpm，p=2），需重新設(shè)置電機參數(shù)。2.5伺服控制環(huán)節(jié)實訓（位置控制）2.5.1實訓目的掌握伺服系統(tǒng)的組成（伺服驅(qū)動器、伺服電機、編碼器）；學會設(shè)置伺服驅(qū)動器參數(shù)（電機型號、控制方式）；理解位置控制的原理（閉環(huán)控制）。2.5.2實訓設(shè)備伺服驅(qū)動器（松下A6系列MBDLN25SG）、伺服電機（MSMF012L1U2M，100W，3000rpm，編碼器2500P/R）、PLC（帶脈沖輸出）、導線、萬用表、示波器。2.5.3實訓原理伺服系統(tǒng)：伺服驅(qū)動器接收PLC的脈沖信號（脈沖數(shù)對應位置，脈沖頻率對應速度），控制伺服電機轉(zhuǎn)動；編碼器將電機轉(zhuǎn)速反饋給伺服驅(qū)動器，形成閉環(huán)控制（誤差小于0.01%）。位置控制：PLC發(fā)送脈沖數(shù)（如1000脈沖），伺服電機轉(zhuǎn)動對應角度（如1000脈沖×360°/2500P/R=144°）。2.5.4實訓步驟1.伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置：連接伺服電機與驅(qū)動器（動力線：U、V、W；編碼器線：CN2）；通電，按"MODE"鍵進入?yún)?shù)設(shè)置模式；設(shè)置電機型號（P0.00=1，選擇MSMF012L1U2M）；設(shè)置控制方式（P1.00=0，位置控制，脈沖+方向）；設(shè)置脈沖輸入方式（P1.01=1，脈沖+方向，脈沖上升沿有效）；設(shè)置編碼器分辨率（P2.00=2500，對應電機編碼器2500P/R）。2.手動調(diào)試：按"JOG"鍵（點動），伺服電機正轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速由P1.02設(shè)置，如100rpm）；按"JOG"鍵+方向鍵，伺服電機反轉(zhuǎn)；停止點動，按"STOP"鍵。3.PLC控制位置調(diào)試：PLC程序（如西門子S7-200SMART）：LDI0.0（啟動按鈕）→PLSQ0.0（脈沖輸出，Q0.0發(fā)送脈沖，Q0.1發(fā)送方向信號）；設(shè)置脈沖數(shù)（如1000脈沖，通過SMB67設(shè)置）、脈沖頻率（如1000Hz，通過SMB68設(shè)置）；用示波器連接PLC脈沖輸出端（Q0.0）與方向端（Q0.1），觀察脈沖波形（脈沖數(shù)1000，頻率1000Hz）。2.5.5數(shù)據(jù)記錄與分析PLC脈沖數(shù)（P）電機轉(zhuǎn)動角度（°）實際角度誤差（°）備注1000144+0.1誤差小2500360+0.05一圈5000720+0.1兩圈分析：伺服電機的實際角度與PLC發(fā)送的脈沖數(shù)成正比（誤差小于0.1°），符合位置控制的閉環(huán)特性。若誤差過大（如1000脈沖對應140°），可能是脈沖輸入方式設(shè)置錯誤（如P1.01設(shè)置為0，脈沖+方向改為CW/CCW），需重新設(shè)置參數(shù)。第三章系統(tǒng)集成實訓3.1流水線控制系統(tǒng)集成實訓3.1.1實訓目的掌握流水線控制系統(tǒng)的組成（PLC、傳感器、變頻器、電機、傳送帶）；學會集成、調(diào)試流水線控制系統(tǒng)；理解各環(huán)節(jié)的協(xié)同工作原理。3.1.2實訓設(shè)備PLC（西門子S7-200SMARTSR20）、光電傳感器（E3F-DS30C4）、變頻器（三菱FR-D720S-0.75K）、電機（380V，0.75kW）、傳送帶（1m長）、工件（塑料塊）、導線、萬用表、編程軟件。3.1.3實訓原理流水線流程：工件放在傳送帶起點，光電傳感器（S1）檢測到工件，PLC發(fā)送信號給變頻器，變頻器啟動電機，傳送帶運行；工件到達傳送帶終點，光電傳感器（S2）檢測到工件，PLC發(fā)送信號給變頻器，變頻器停止電機，傳送帶停止；工人取下工件，流程循環(huán)。協(xié)同工作：傳感器檢測工件位置→PLC處理信號→變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速→傳送帶運行。3.1.4實訓步驟1.系統(tǒng)設(shè)計：輸入信號：S1（起點光電傳感器，I0.0）、S2（終點光電傳感器，I0.1）；輸出信號：變頻器啟動（Q0.0，接變頻器STF端子）、變頻器停止（Q0.1，接變頻器STOP端子）；流程：S1檢測到工件→PLC輸出Q0.0=1（變頻器啟動）→電機轉(zhuǎn)動→傳送帶運行→S2檢測到工件→PLC輸出Q0.1=1（變頻器停止）→電機停止→傳送帶停止→工人取下工件→S1未檢測到工件→等待下一個工件。2.硬件連接：傳感器：S1（漫反射型）電源接DC24V，輸出接PLCI0.0；S2電源接DC24V，輸出接PLCI0.1；變頻器：主電路接380V電源，輸出接電機；控制電路：STF接PLCQ0.0，STOP接PLCQ0.1，電源接DC24V；電機：接變頻器輸出端（U、V、W）；傳送帶：電機通過聯(lián)軸器連接傳送帶滾筒。3.軟件編程（PLC梯形圖）：啟動流程：LDI0.0（S1檢測到工件）→SETM0.0（自鎖）→OUTQ0.0（變頻器啟動）；停止流程：LDI0.1（S2檢測到工件）→RSTM0.0（解除自鎖）→OUTQ0.1（變頻器停止）；保護：LDT0（延時10秒，防止工件未到達終點）→RSTM0.0（強制停止）。4.分步調(diào)試：傳感器調(diào)試：用工件遮擋S1，PLCI0.0指示燈亮；遮擋S2，I0.1指示燈亮；變頻器調(diào)試：PLC輸出Q0.0=1，變頻器啟動，電機轉(zhuǎn)動；Q0.1=1，變頻器停止，電機停止；PLC程序調(diào)試：用編程軟件監(jiān)控，S1檢測到工件時，M0.0=1，Q0.0=1；S2檢測到工件時，M0.0=0，Q0.1=1。5.整體調(diào)試：放工件在傳送帶起點，S1檢測到工件，變頻器啟動，傳送帶運行；工件到達終點，S2檢測到工件，變頻器停止，傳送帶停止；取下工件，S1未檢測到工件，等待下一個工件；調(diào)整變頻器加速時間（P10=2秒），使傳送帶啟動平穩(wěn)。3.1.5數(shù)據(jù)記錄與分析流程階段S1狀態(tài)（I0.0）S2狀態(tài)（I0.1）Q0.0狀態(tài)（變頻器啟動）Q0.1狀態(tài)（變頻器停止）傳送帶狀態(tài)等待工件0000停止工件放在起點1010運行工件到達終點0101停止取下工件0000停止分析：若傳送帶未停止（S2檢測到工件后，變頻器仍運行），可能是PLC程序邏輯錯誤（如未用RSTM0.0）或變頻器停止信號未接通（如Q0.1未接變頻器STOP端子），需檢查程序與接線。3.2倉儲物流控制系統(tǒng)集成實訓（步進電機定位）3.2.1實訓目的掌握倉儲物流控制系統(tǒng)的組成（PLC、步進電機、傳感器、傳送帶）；學會步進電機的定位控制；理解物流系統(tǒng)的"入庫-存儲-出庫"流程。3.2.2實訓設(shè)備PLC（帶脈沖輸出，如西門子S7-200SMARTST20）、步進電機（57BYG250，1.8°/步，DC24V）、步進驅(qū)動器（DM542，2.4A）、光電傳感器（S1：入庫檢測，S2：出庫檢測）、傳送帶（0.5m長）、貨架（3層）、工件、導線、萬用表、編程軟件。3.2.3實訓原理流程：入庫→存儲→出庫。入庫：工件放在傳送帶起點，S1檢測到工件，PLC發(fā)送脈沖給步進驅(qū)動器，步進電機轉(zhuǎn)動，傳送帶將工件運至貨架1層；存儲：工件到達貨架1層，S2檢測到工件，PLC停止步進電機，工件存儲；出庫：按出庫按鈕，PLC發(fā)送脈沖給步進驅(qū)動器，步進電機反轉(zhuǎn)，傳送帶將工件運至起點，S1檢測到工件，PLC停止步進電機，工件出庫。3.2.4實訓步驟1.硬件連接：步進電機：動力線接驅(qū)動器U、V、W；編碼器線接驅(qū)動器CN1；步進驅(qū)動器：電源接DC24V；脈沖輸入（PUL+）接PLCQ0.0，方向輸入（DIR+）接PLCQ0.1；傳感器：S1（入庫檢測）接PLCI0.0，S2（出庫檢測）接PLCI0.1；傳送帶：步進電機通過聯(lián)軸器連接傳送帶滾筒。2.軟件編程：入庫程序：LDI0.0（S1檢測到工件）→SETM0.0→PLSQ0.0（發(fā)送脈沖，脈沖數(shù)=傳送帶長度/步距角對應的位移，如傳送帶長0.5m，步進電機1.8°/步，步距=0.5m/(360°/1.8°)=0.0025m/步，脈沖數(shù)=0.5/0.0025=200脈沖）→DIRQ0.1（方向，正轉(zhuǎn)）；存儲程序：LDI0.1（S2檢測到工件）→RSTM0.0→停止脈沖輸出；出庫程序：LDI0.2（出庫按鈕）→SETM0.1→PLSQ0.0（發(fā)送200脈沖）→DIRQ0.1（反轉(zhuǎn)）→LDI0.0（S1檢測到工件）→RSTM0.1→停止脈沖輸出。3.調(diào)試：入庫調(diào)試：放工件在起點，S1檢測到工件，步進電機正轉(zhuǎn)，傳送帶運工件至貨架1層，S2檢測到工件，電機停止；出庫調(diào)試：按出庫按鈕，步進電機反轉(zhuǎn)，傳送帶運工件至起點，S1檢測到工件，電機停止；調(diào)整脈沖數(shù)（如200脈沖→210脈沖），使工件準確到達貨架1層。3.2.5數(shù)據(jù)記錄與分析流程脈沖數(shù)（P）方向（Q0.1）工件位置備注入庫2001（正轉(zhuǎn)）貨架1層準確出庫2000（反轉(zhuǎn)）起點準確調(diào)整脈沖數(shù)2101貨架1層消除誤差分析：若工件未準確到達貨架1層（如過近或過遠），可能是脈沖數(shù)計算錯誤（如步距角或傳送帶長度測量誤差），需調(diào)整脈沖數(shù)（通過PLC程序中的脈沖數(shù)設(shè)定）。第四章綜合應用實訓4.1工業(yè)機器人與PLC協(xié)同控制實訓（工件抓?。?.1.1實訓目的掌握工業(yè)機器人與PLC的協(xié)同控制原理；學會設(shè)置機器人與PLC的通信（ModbusRTU）；理解"PLC主控制+機器人執(zhí)行"的工作模式。4.1.2實訓設(shè)備PLC（西門子S7-200SMART）、工業(yè)機器人（ABBIRB120，6軸）、機器人控制器（IRC5）、工件（金屬塊）、夾具（氣動夾爪）、通信電纜（RS485）、導線、編程軟件（STEP7-Micro/WINSMART、ABBRobotStudio）。4.1.3實訓原理協(xié)同模式：PLC作為主控制器，通過ModbusRTU協(xié)議向機器人發(fā)送指令（如"抓取工件"）；機器人作為從設(shè)備，接收指令后執(zhí)行動作（如移動至工件位置→抓取→移動至放置位置→松開），并向PLC反饋動作完成信號。4.1.4實訓步驟1.通信設(shè)置：PLC：設(shè)置ModbusRTU主站（波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，奇偶校驗無）；機器人：設(shè)置ModbusRTU從站（地址1，波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，奇偶校驗無）；接線：PLCRS485端口（A+、B-）接機器人RS485端口（A+、B-）。2.程序編寫：PLC程序（ModbusRTU主站）：發(fā)送指令：LDI0.0（啟動按鈕）→MOV16#0100（指令碼：16#01=讀取，16#00=從站地址1）→WR_MODBUS（寫入機器人寄存器，地址____，數(shù)據(jù)=1（抓取指令））；接收反饋：RD_MODBUS（讀取機器人寄存器____，數(shù)據(jù)=1表示動作完成）→LDM0.0（反饋完成）→OUTQ0.0（指示燈亮）。機器人程序（RobotStudio）：初始化：連接ModbusRTU從站；等待指令：WHILETRUEDO→READ_REGISTER（____，指令）→IF指令=1THEN→執(zhí)行抓取動作（移動至工件位置→閉合夾爪→移動至放置位置→松開夾爪）→WRITE_REGISTER（____，1（完成信號））→ENDIF→ENDWHILE。3.調(diào)試：通信測試：PL