2023年12月11日发(作者：)

课程名称

学习情境1

实训班级

组号

成果展示

组长

XX

工作任务书

控制电路的编程与实现

控制方案的设计

电气1231

1

实训室

开始时间

组员1

XX

工作任务

学期

3306

2014-2-25

装卸料小车自动往返的控制

13-14-2

指导老师

结束时间

XXX

组员3

XX

控制方案的设计图纸

组员2

XX

某车间有两个工作台，装卸料小车往返于两个工作台之间，根据请求在一个工作台装料，在另一个工作台卸料。每个工作台有1个位置开关（分别为SQ1～SQ2，小车压上时为ON）。装卸料小车有3种运行状态，左行（电动机正转）、右行（电动机反转）和停车。装卸料小车自动往返过程要求利用PLC进行控制。该工作从设计开始，到模拟投标，硬件实施，软件编程以及远程通讯，每一个步骤都做出过程计划和信息采集，并完成仿真的安装和调试。

一.安全经验分享

1.听取教师讲解实训室安全管理规定以及安全操作规程，请将规定及规程中，你认为最重要.最核心的5条内容记录如下

1）实训过程中，要注意加强学生遵守《安全操作规程》的教育，并严格按规程执行。

2） 电路未经证明是否有电时，应视作有电处理，不得用手触摸，避免触电事故发生。

3） 电气设备出现故障，应首先切断电源，确认无电后方可修理，而且在电源开关上挂上“不准合闸”的标志。

4）不属正常使用的设备、仪表，不得随便开动。

5） 设备中途停电必须关闭电闸。

参考文献：资料包电工实训室管理制度.doc

2.组建学习团队

根据学习安排，本门课程采取小组学习方式。请按自愿原则组建学习团队，一个团队人数一般为3~5人，选举1名组长后，回答以下问题并填表

（1）组长产生的办法或理由

团队名称

团队名称含义

团队口号

组长姓名

先锋队

呼唤奇迹，永不言退，我们是最好的团队。

相信自己，相信伙伴

XX 性别 男 年龄 20

1

描述自身特点，并明确在团队中的职责

对工作认真、有负责心、能承受一定的工作压力，能很快适应一个新的工作的环境并以最大热情投入工作，善于归纳总结，在团队中的职责是安排小组成员的任务。

组员姓名

描述自身特点，并明确在团队中的职责

组员姓名

描述自身特点，并明确在团队中的职责

组员姓名

描述自身特点，并明XX 性别 男 年龄 22

动手能力较强，思维活跃，在团队中的职责是进行线路的连接，对于网板上的电路出现的故障进行排查。

XX 性别 男 年龄 20

做事沉稳，比较少言，在团队中的职责是对于网板上的电路出现的故障进行排查。

XX 性别 男 年龄 20

亲和力强，善于沟通，电脑操作熟练，对工作认真负责

确在团队中的职责

三.安装电脑应用软件及私人物品管理

安装软件

安装目录

C:ProgramFilesTencentQQPCMgr8.8.10758.233

姓名

钥匙

XX

2-2-2

XX

2-2-3

XX

2-1-1

电脑管家 官方正版office2003含密钥

C:Documents and C:Program

Auto 2004 诚创电气CAD2004网络版[1](安装)

C:Program Files诚创电气CAD2004网络版[1](安装)

XX

6-2-1

SettingsAdministrator桌面

四.检索文献

检索与该工作任务有关的论文或资料，并回答问题

论文题目

发表杂志

填表日期

主题词

摘要

基于PLC的电机变频调速系统设计

机电信息

2011-05-25

数控机床，经济型，变频，调速

给出了基于S7-200PLC的电机变频调速试验系统的组成、控制方案及信号处理方法，

2

设计了以单片机为核心的硬件电路，采用软硬件结合的方法，在单片机外扩展了一片EEPROM用来存储各种细分的通电控制字，进行了上位机触摸屏显示程序和相关程序的设计。经调试证明该系统简单、实用，并为将来进行相关设计工作打下了基础。

备注

作者信息

克拉玛依职业技术学院 新疆 克拉玛依 833600

张雪琴 常荣胜 张立涛 刘媛

参考文献：/Kreader/?dbCode=CJFQ&filename=JDXX201115098&tablename=CJFD2011&compose=&first=1&uid=

资料收集表

序号

1

姓名

XX

书名.资料 出版社.网址

工厂电气控制技术

2

XX

门与应用实例

3

XX

三菱FX系列PLC编程及应用

4 三菱FX系列PLC控制XX 系统设计与应用实例

小组阶段工作日程安排表

序号 内容

1 学习实训室安全管理规定，安装电脑，分配成员

全体组员

完成日期

14-2-24

中国电力出版社

/

张还

ＩＳＢＮ：

9787512315051

电子工业出版社

/

初航

ＩＳＢＮ：

9787121125799

可编程控制器入冶金工业出版社

/

中国电力出版社

/10264008张万忠 孙晋

刘玉

编者 备注

ＩＳＢＮ：

9787502455248

ＩＳＢＮ：

9787512309340

3

柜子，分小组。

2

3

找有关PLC的资料

换主机箱、制作PPT和讲课（PLC的结构及原理）

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

借书，制作PPT

制作PPT和讲课（PLC输出电路）

安装诚创CAD制图软件、制作PPT

安装诚创CAD制图软件、制作PPT

安装诚创CAD制图软件、制作PPT

制作PPT和讲课（FX1s系列PLC正反转）

安装诚创CAD制图软件、制作PPT

练习诚创CAD制图软件

绘制电气原理图

制作热继电器选型课件

制作工作页和听其他小组讲课元器件选型

制作工作页

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

全体组员

14-2-27

14-2-28

14-3-3

14-3-4

14-3-5

14-3-6

14-3-7

14-3-17

14-3-18

14-3-19

14-3-20

14-3-21

全体组员

全体组员

14-2-25

14-2-26

经过小组自己讨论后，对装卸料小车自动往返控制工程的理解是？

小车由电动机拖动，电动机正转，小车前进；电动机反转，小车后退。

1. 通过与教师讨论后，对装卸料小车自动往返控制工程有何进一步的理解？

按下启动按钮，小车退至装料处，一段时间后装满料，自动前进至卸料处，一段时间后卸料完毕，小车返回到装料处，上述动作自动循环进行，当按下停止按钮时，小车停止。

五.控制方案描述

在学习团队对该项工作任务的轮廓有比较清晰的认识后，描述装卸料小车自动往返控制工程方案，并对小组成员进行分工。

装卸料小车自动往返控制工程描述：系统启动、停止以及装料和卸料处的行程限位开关。为保证电机正常工作，避免发生两相电源短路事故，在电机拖动小车前进、后退的两个接触器线圈电路中互串一个对方的动断触点，形成相互制约的控制，使KM1和KM2线圈不能同时得电，这对动断触点起互锁作用称为互锁触点。这些控制要求都应在梯形图中体现。小车往返控制时，既有行程参量考虑也有时间参量控制。

4

最终实现小车装卸料自动往返控制。

小组分工：韩伟制作工作页，全体组员共同接线，谭震负责电脑维修，马慧文检修电路，米来负责调试。

六.填写设备清单

序号 元器件名称 文字符号 图形符号 数量

1 交流电动机 MA 1

2

热继电器

FR 1

3

熔断器

FU 7

4 QF 1

低压断路器

5

端子排

TD

2

6

按钮开关

SB 3

7 KM 2

交流接触器

8

导线

L、N、PE、 若干

9

PLC

FX1s-20MR-001 1

参考文献：资料包电气图形符号大全.docP3-P10 维修电工P71-P74

七.控制方案电路工作原理

1.元器件原理

（1）观察三菱FX系列PLC的外型及端子，观察PLC铭牌，说明品牌和型号的含义及工作原理。

表1.1 三菱FX系列PLC型号的含义及工作原理

功能 Ⅰ-----型号

Ⅱ-----状态指示灯

Ⅲ-----模式转换开关与通讯接口

Ⅳ -----PLC的电源端子与输入端子

Ⅴ-----输入指示灯

Ⅵ-----输出指示灯

Ⅶ-----输出端子 图1.1

FX2N系列PLC的面板

5

型号 系列序号：0、2、0N、2C、2N，即:FX0、FX2、FX0N、FX2C，FX2N

I/O总点数：16~256点

单元类型:

M —— 基本单元

E —— 输入输出混合扩展单元及扩展模块

EX —— 输入专用扩展模块 图1.2 FX系列PLC的型号

EY —— 输出专用扩展模块

输出形式 R —— 继电器输出：继电器输出电路形式允许负载一般是AC250V/50V以下，负载电流可达，容量可达80～100VA（电压×电流），继电器输出的响应时间也比较慢（10ms）左右，

图1.3 继电器输出电路

T —— 晶体管输出：晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快（一般在0.2ms以下），适用于要求快速响应的场合；晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为交流。在晶体管输出方式中采用光敏晶体管作为开关器件，当PLC输出一个接通信号时，内部电路使光耦合器的发光二极管得电发光，光敏晶体管得电导

通后，使晶体管导通，相应负载得电。 图1.4 晶体管输出电路

S —— 晶闸管输出：允许负载电压一般为AC85～242V；单点输出电流为交流双向晶闸管输出电路只能驱动交流负载，响应速度也比继电器输出电路形式要快，在晶闸管输出方式中，采用光耦合式双向晶闸管作为开关器件，因此它同时又是隔离器件，当PLC输出一个接通信号时，内部电路使固态继电器内输入电路中的发光二极管，通过光耦合使输出回路中的双向

晶闸管导通，负载得电。 图1.5 晶闸管输出电路

工作原理：PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有

6

的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。

参考文献：资料包问题一.pptP1-2资料包第二章_三菱FX2N系列PLC的硬件资源.pptP2-4资料包PLC输出电路形式.docx

（2）观察三菱FX1s系列PLC的外型及端子，观察PLC铭牌，说明品牌和型号的含义及工作原理。

表1.2 三菱FX1s系列PLC的外型及端子型号含义

序号 名称 端子功能介绍

1 输入电源端子（L、N）、用于PLC引入外部电源PLC工作电源为AC85~264V，接地端子（）

必须从输入端子（L、N）引入。若接其他端子会烧坏PLC

2 输入信号端子X0~X13公用于连接PLC与输入设备输入信号端子又称输入点，共共端子COM 有12个，采用八进制编号

3

输出电源端子供应24V直流电源输出可连接至外部传感器，作（+24V、COM）

外部传感器的电源使用

4

输出信号端子Y0、公用于连接PLC与输出设备输出信号端子又称输共端子COM0

出点，也采用八进制，共8个输出点。同组输出5

输出信号端子Y1、公点不能使用不同电源，一般要查阅PLC使用手共端子COM1

册，根据负载大小，电源等级及电源类型，合理6

输出信号端子Y2、公分配，正确使用。

共端子COM2

7

输出信号端子Y3、公共端子COM3

8

输出信号端子Y4~Y7、公共端子COM4

9 · 为空端 不能外部配线工作中做为中继端子使用。否则会损坏产品

10 三菱PLC中FX1s－20MR三菱PLC中FX1s－20MR－001中由12个输入端，8个输－001 出端，共20个端子。FX：是系列名 ；1s:是系列序号 ；20是输入输出总点数； M是基本单位 R表示继电器输出（有触点可带交直流负载）001表示内部电源、内部输入输出、CPU及存储器。

11 端子八进制原因 FX系列PLC的输入继电器、输出继电器的地址编号采用八进制。逢八进一， X8就变成了X10， X9就成了X11

参考文献：资料包PLC输出电路形式.docx

2. 控制方案电路工作原理图

（1） 电气CAD制图练习

训练内容 掌握CAD制图软件的画图方法，练习PLC控制电动机正反转图纸

7

训练安排（姓名） 韩伟 谭震 马慧文 米来

时长 2014-3-17 2014-3-17 2014-3-17 2014-3-17

10:15-10:55 10:55-11:20 11:25-12:25 12:25-13:15

图形 图1.6PLC控制电动机正反转

参考文献：资料包练习图纸.doc

（2）.电气制图技能比武

参赛选手信息

姓名 XX 性别 男 竞赛名次 4

个人感想：我会再接再厉

小组评价：希望谭震同学能够再接再厉

教师评价：

（3）.设计方案原理图

8

1）.电气原理图

图1.7 PLC控制电动机正反转电气图

八．小组小结

经过了情景一的制作与CAD制图的考验更加的让我们小组认识到了自己的不足之处，我们会再接再厉。

学习情境：P-1 组号： 1 组长：韩伟

9