自動化智控工坊自動化技術(shù)員實習(xí)報告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在自動化智控工坊擔(dān)任自動化技術(shù)員實習(xí)生。期間，主導(dǎo)完成3套PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化，將設(shè)備運行效率從82%提升至93%，故障率降低至0.5次/千小時。具體工作包括：運用西門子TIAPortal平臺開發(fā)自動化程序，集成5個傳感器模塊實現(xiàn)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)實時采集；通過MATLAB仿真驗證改進PID控制算法，使響應(yīng)時間縮短18毫秒。掌握的西門子WinCC組態(tài)、Python數(shù)據(jù)解析等技能直接應(yīng)用于實際場景，驗證了理論教學(xué)與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合點。形成的模塊化程序代碼可用于同類自動化設(shè)備的快速部署，驗證了標準化開發(fā)方法的有效性。

二、實習(xí)內(nèi)容及過程

實習(xí)目的主要是把學(xué)校學(xué)的自動化控制理論用到實際生產(chǎn)線上，了解工業(yè)自動化項目從設(shè)計到落地的完整流程，特別是PLC編程和傳感器數(shù)據(jù)整合這塊。

實習(xí)單位是家做智能制造解決方案的自動化智控工坊，主要業(yè)務(wù)是幫客戶做自動化生產(chǎn)線改造，工坊里有西門子、三菱的PLC控制柜，還有機器人單元和視覺檢測系統(tǒng)，整體挺忙但氛圍還行。

實習(xí)內(nèi)容跟崗位直接掛鉤，就是自動化技術(shù)員。開始跟著師傅熟悉廠里的幾條產(chǎn)線，主要是食品包裝和電子元件裝配線。師傅給我看了之前的項目文檔，比如一套用西門子S71200控制的小型包裝線，學(xué)的是如何用TIAPortal組態(tài)軟件把順序控制跟計數(shù)控制結(jié)合起來。我花了兩周時間把圖紙和程序跑通，期間還幫著把HMI界面用WinCCFlexible重新畫了一下，師傅說比原來的直觀多了。

重點是參與了一個新項目，是幫客戶升級一條飲料灌裝線。原來的系統(tǒng)是老款三菱FX系列PLC，穩(wěn)定性一般，故障率有次達到2%，客戶要求換成西門子S71500，并且要加一套完整的MES數(shù)據(jù)采集模塊。我負責(zé)PLC程序移植和上位機通訊部分。移植過程踩了不少坑，主要是老系統(tǒng)用的指令集跟新系統(tǒng)不太兼容，比如移位指令的尋址方式不一樣。花了五天時間把核心邏輯段段調(diào)試，用PLCSIM模擬器反復(fù)測試IO響應(yīng)，最后整個程序在真實設(shè)備上運行后，設(shè)備故障率直接降到了0.3%，比客戶要求的標準還低。數(shù)據(jù)采集部分用的是Python寫的數(shù)據(jù)解析腳本，把西門子WinCC的OPCUA服務(wù)器數(shù)據(jù)抓出來，存到MySQL數(shù)據(jù)庫里，還加了個簡單的數(shù)據(jù)看板用ECharts展示，客戶挺滿意的。

遇到的第一個挑戰(zhàn)是調(diào)試機器人單元，那會兒是給一條裝配線加機械臂，用發(fā)那科系統(tǒng)，但是機器人動作總不到位。問題出在示教點的坐標偏了，因為產(chǎn)線改造時地面標定沒做好。跟師傅一起用示教器一點一點重新標定，花了兩天時間，最后動作精度恢復(fù)到±0.1毫米，才符合生產(chǎn)要求。第二個困難是上位機跟PLC通訊不穩(wěn)定，時有時無。后來發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)水晶頭接觸不良，在交換機這邊換了兩個新的才徹底解決。這兩個事讓我明白工業(yè)現(xiàn)場問題往往很瑣碎，但解決起來必須得耐心，還得懂點網(wǎng)絡(luò)和機械。

技能上最大的提升是TIAPortal用得更熟練了，以前只會簡單的順序控制，現(xiàn)在能搞結(jié)構(gòu)化文本寫復(fù)雜的算法模塊，還學(xué)會了用CFC畫流程圖。MATLAB也用了不少，比如用Simulink做了個PID參數(shù)自整定模型，后來用到實際項目中，把某個氣缸的動作速度提高了15%。思維上最大的轉(zhuǎn)變是認識到理論知識和實際應(yīng)用差距挺大的，學(xué)校里講的PID參數(shù)整定，到工廠里得考慮傳感器精度、電纜干擾這些現(xiàn)實問題。

這段經(jīng)歷讓我對自動化技術(shù)員的崗位有了更深的理解，也看到了自己哪些地方得加強。比如西門子最新的TIAPortalV16功能還沒接觸過，得補補課。

實習(xí)單位管理上有點問題，比如項目資料都是電子版的，但是格式五花八門，有時候找文檔得花挺長時間。培訓(xùn)機制也不太完善，給新來的就扔個項目讓自學(xué)，沒個系統(tǒng)的引導(dǎo)。崗位匹配度上，感覺我做的編程工作比例太高，跟機器人操作、機械調(diào)試這些結(jié)合得不夠多。

改進建議是，公司能不能搞個統(tǒng)一的文檔管理平臺，像OneDrive那種，資料分類清晰點。培訓(xùn)方面可以搞個新人引導(dǎo)計劃，比如第一周主要熟悉圖紙和設(shè)備，第二周跟著師傅看項目代碼，循序漸進。崗位的話，能不能安排兩天時間讓我實際操作下機器人編程，或者參與下設(shè)備維護，這樣印象更深。

三、總結(jié)與體會

這八周，從2023年7月1日到2023年8月31日，在自動化智控工坊的實習(xí)經(jīng)歷，讓我對自動化專業(yè)的理解從書本走向了現(xiàn)實，感覺像是把理論的知識圈完整地應(yīng)用了一遍，這價值是挺具體的。

最大的體會是，學(xué)校里學(xué)的那些控制理論、編程語言，真到了工廠里，都得加上一層實踐的意義。比如調(diào)試那套飲料灌裝線的西門子S71500系統(tǒng)，光會寫程序不夠，得懂現(xiàn)場哪些傳感器容易受干擾，得會看控制柜里的接線圖，甚至得知道交換機怎么換。這八周里，我寫的Python腳本把每天產(chǎn)線的良品率數(shù)據(jù)自動導(dǎo)出分析，最終幫團隊發(fā)現(xiàn)了個溫度傳感器漂移的問題，把次品率從0.8%降到了0.2%，這個數(shù)據(jù)讓我覺得，學(xué)的東西真能幫上忙，挺有成就感的。

這段經(jīng)歷也讓我更清楚自己以后想干什么了。我發(fā)現(xiàn)自己對PLC編程和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊挺感興趣，以后打算在課余時間多學(xué)點西門子最新的技術(shù)，比如那個TIAPortalV16，看看能不能考個相關(guān)的認證。實習(xí)的時候看到他們用的一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，感覺未來自動化和大數(shù)據(jù)結(jié)合肯定越來越緊密，這也是我接下來想深入研究的方向。

站在學(xué)生的角度轉(zhuǎn)到實習(xí)生的位置，心態(tài)上變化挺大的。以前做實驗或者寫代碼，不行就改唄，現(xiàn)在得考慮成本和效率，得為公司的生產(chǎn)負責(zé)。比如調(diào)試機器人單元那會兒，稍微有點不滿意就重新標定，師傅就跟我說，得想清楚每次改動會不會影響其他設(shè)備，得有全局觀。這種責(zé)任感是以前沒體會過的?？箟耗芰ι弦灿辛颂嵘B續(xù)兩周在周末加班排查通訊問題，雖然累，但解決的時候覺得挺值。

整體來說，這次實習(xí)沒白來，收獲挺多的。最大的體會就是學(xué)無止境，工廠里每天都在遇到新問題，得不斷學(xué)習(xí)才能跟上。以后不管是繼續(xù)深造還是直接工作，這段經(jīng)歷都會是塊重要的墊腳石，會繼續(xù)努力把自動化相關(guān)的技能搞得更扎實。

致謝

感謝自動化智控工坊提供這次實習(xí)機會，讓我能