天津理工大学实习报告张禹

1、天津理工大学实习报告实习报告姓 名: 张禹 学 号: 20120629 学 院： 自动化学院 专 业： 自动化 班 级： 12级自动化卓越2班 指导教师： 张德民 郭丹实习名称： 专业实习 实习时间： 2015.11.13-11.18 实习单位： 中国天津职业技能公共实训中心 前言 本次实训重点掌握了西门子PLC S7 200和S7 1200编程软件的使用和操作、联系课本，结合实际将理论知识转变为实际的编程设计，从而加深了知识的了解。可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上发展而来的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能实现逻辑控制，因而被称为可编程逻辑控制器（Progra

2、mmable Logic Controller），简称PLC。随着微电子技术和微型计算机的发展，微处理器用于PLC，使其不仅可以实现逻辑控制，还可以进行数字运算和处理、模拟量调节和联网通信等。可编程序控制器的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业化的主要支柱之一。PLC广泛的应用各领域，尤其在机械设备和生产过程的自动控制系统中。S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。SIMATIC S7-1200是一款紧凑

3、型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI 和网络通信等任务单机小型自动化系统的完美解决方案。 对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施。具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的高级应用功能。专业实习是自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节，它不仅是校内教学的 延续，而且是校内教学的总结，是区别于普通学校教育的一个显著特征，是教育教学 体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节，同时专业实习也是与 课堂教学完全不同的教学方法，课堂教学中，教师讲授，学生领会，而专业实习则是 在教师指导下由学生自己向实际动手操作方向实际学习。通过现场的讲授

4、、参观、座 谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识， 另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的实际现场的知识，使学生在实践中 得到提高和锻炼。一、实习目的 1. 通过亲身接触自动化设备和实验器材，并且通过老师及工厂人员的讲解，对自动化专业进行初步的认识，在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论基础知识，将在校内所学的理论知识付诸于实践当中，在实际中感受知识，理解知识。 2.加强对企业技术操作的理解，将学到的知识与实际相结合，运用已学的专业基础课程理论知识，对实习单位的各项技术操作进行初步分析观察和分析对比，找到其合理和不足之处，灵活运用所学的专业知识，在实践

5、中发现并提出问题，找到解决问题的思路和方法，提高分析问题和解决问题的能力。 3.见识电子控制类产品的设计、开发及维护等过程，理解自动化专业的发展动态与专业前景，通过对PLC 1200和PLC 200的配置学习以及柏图仿真软件的使用，编程学习使我们对专业所需设备有了更一步了解。 4.通过一定的实践认知实习，为以后的毕业设计及论文撰写做好铺垫。 5. 让我们了解到知识与现实之间的差距，提升自己实际的工作能力，领悟到实际工作中我们需要什么，我们应该朝哪一方面发展，对我们以后的发展指明了道路，为今后真正走上工作岗位打下良好基础。 6.了解SIMATIC S7-1200小型可编程控制器。SIM

6、ATIC S7-1200小型可编程控制器充分满足于中小型自动化的系统需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。 7.了解SIMATIC S7-200小型可编程控制器。SIMATIC S7-200小型可编程控制器在实时模式下具有速度快，具有通讯功能和较高的生产力的特点。一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。来自西门子的S7 - 200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。 图1西门子PLC设备 8.通过实地参观和工程师讲解，学习西门子 PLC1200 和 PLC200

7、 工作原理及其应用； 9.学会西门子 PLC 编程和相关软件应用；二、实习时间 2015.11.092015.11.13 ：学习西门子PLC 1200组态编程 组态王以及变频器与电动机的控制2015.11.142015.11.18 ：学习西门子PLC 200组态编程三、实习单位、部门及其简介 图2.中国天津职业技术公共实训中心 实习单位：中国天津职业技术公共实训中心简介：为促进产业结构优化升级，加快经济发展方式转变，更好实现国家对我市建设"高水平的现代制造业和研发转化基地"的定位要求，市委、市政府决定建设"国内一流、国际领先、特色鲜明、成效显著"的中国天

8、津职业技能公共实训中心。中国天津职业技能公共实训中心，隶属于天津市人力资源和社会保障局，位于天津中心城区和滨海新区连接的核心区域。中国天津职业技能公共实训中心按照"需求导向、高端定位、训为企用、校企共享、技能就业、公共服务"的工作思路，突出职业技能培训、职业技能鉴定、职业技能竞赛、职业标准研发、培训模式创新、职业能力展示等六大核心功能，面向企业、院校和社会各界提供公共实训和技能鉴定服务以及承接各级各类职业技能竞赛，是我市设施最好、规模最大、功能最完善的高技能人才培养基地。中国天津职业技能公共实训中心建成后，总占地面积120亩，建筑面积3.8万平方米，设备投资2.8亿元，建有

9、现代制造技术、现代控制技术、现代物流技术、现代电子技术、焊接技术、信息技术和创意设计等七个实训领域，配备设备1750台（套），能同时容纳1700人进行实训，年培训能力达20万人（次），职业技能鉴定能力达5万人（次）。-现代制造技术领域该领域位于实训中心A、B、D座的1层，建筑面积6600平方米，设备投资1.7亿元，建有11个实训室，涵盖28个职业（工种），配备321台（套）设备，可同时容纳600余人培训。拥有五轴加工中心、五轴柔性单元、铣车复合、车铣复合、车削中心、高精密三坐标测量机等具有国际先进水平的设备，可开展设计与仿真、数控维修、数控加工、精密测量等现代制造领域的高端培训和高端数控机床控

10、制及应用技术的研究。-现代控制技术领域该领域位于实训中心A、C座的3层，建筑面积4500平方米，设备投资5180万元，建有11个实训室和1个自动化教学工厂，涵盖22个职业（工种），配备236台（套）设备，可同时容纳520人培训。拥有光机电一体化、现代控制、工业生产流水线、模块化生产加工、高级过程控制、太阳能追踪及风能仿真等国际先进的综合实训系统。-现代物流技术领域该领域位于实训中心C座1层，建筑面积970平方米，设备投资1300万元，配备设备160台（套），涵盖5个职业（工种），可同时容纳40人培训。建有一个库存总容量为1320个存储单元，吞吐量可达80托盘/小时的自动化立体仓库；可实施储存、

11、装卸、配送、信息处理等现代物流领域领先技术的实训和技术服务。-现代电子技术领域该领域位于实训中心C座1楼，建筑面积800平方米，设备投资800余万元，涵盖7个职业（工种），可同时容纳80人培训。建有SMT表面贴装技术生产线和电子制造插件生产线，配备目前电子技术领域精度最高、性能最好、功能最强的高速贴片机、无铅波峰焊接机、多温区无铅回流焊炉等180余台（套）先进设备，可开展电子、机电、电气类专业产品组装、线路设计、调试检测等实训、鉴定。-焊接技术领域该领域位于实训中心E座1层，建筑面积1000平方米，设备投资约1000万元，涵盖焊接、无损检测等8个职业（工种），可同时容纳100人培训。配备了机器

12、人焊接系统、激光焊机、埋弧自动焊机、数控等离子切割机以及无损检测等先进设备110台（套），可开展金属焊接、板材切割、无损探伤、力学实验等技术实训。-信息技术领域该领域位于实训中心A座4层,建筑面积850平方米，设备投资1500万元，配备610台（套）设备，各类信息点达300多个，涵盖18个职业（工种），可同时容纳200余人培训，能够实现中心教学、管理、展示的信息化，可提供数据库管理、网络管理、远程教学、楼宇自动化、企业信息管理等实训项目。-创意设计领域该领域位于公共实训中心B座4层，建筑面积1000平方米，设备投资1200万元，建有6个实训室，涵盖创意设计类16个职业（工种），配备135台（套

13、）设备，可同时容纳80人培训。建有视频图像、动漫创意、模型加工技术等实训室。拥有音频制作中心、数字雕刻机、三维动作捕捉等先进设备，可开展音频、视频处理、印刷、多媒体、动漫、艺术品加工等培训。建设面向需求、着眼未来的现代职业技能公共实训中心，是培养高技能人才的有效途径，是推动技能素质就业的重要举措，是促进产业结构优化升级的重要战略。我们将按照胡锦涛总书记对天津工作的总体要求，认真落实市委、市政府的决策部署，抓住滨海新区开发开放的历史机遇，紧盯企业技术进步，瞄准市场需求变化，完善服务功能、创新运行机制、优化培训模式，努力将中国天津职业技能公共实训中心打造成全国高技能人才培养的示范基地，为天津经济社

14、会科学发展和谐发展率先发展做出新贡献。四、实习内容1.交通灯系统西门子PLC200操作训练C306室PLC200接线原则： 输入、输出：找颜色相同口：蓝色-输入，黄色-输出高、低电压：找红黑颜色：红色-24V,黑色-0V 每个导线接口最多允许插接两根导线 插拔导线时注意插拔导线头不能直接插拔导线，严禁把+24V和0V导线短接 （一）S7 200设计题目 1） 十字路口交通灯自动控制 2）循环彩灯 3）密码锁 4）矩阵键盘5）时钟倒计时 6）实时时钟7）搅拌机控制 （1）项目：十字路口交通灯自动控制1.实现交通灯功能，东西向绿灯亮20S，闪烁5S，黄灯亮5S，南北红灯亮30S。然后东西向红灯亮3

15、0S，南北向绿灯亮20S，闪烁5S，黄灯亮5S。如此循环。2.若东西方向有强行通车信号来到，则东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，东西强行通车信号消失后，东西方向黄灯亮5S，红灯亮30S，然后绿灯亮，系统进入正常运行状态，南北方向有强行通车信号控制，处理方法和东西方向相似。 表I I/0分配表输入 输出 SB_1 (启动)I0.0东西绿灯Q0.0SB_2（东西强车信号 ）I0.1东西黄灯Q0.1SB_3 （南北强车信号）I0.2东西红灯Q0.2SB_4 (复位)I0.3南北绿灯Q0.3南北黄灯Q0.4南北红灯Q0.5 图5 S7200PLC接线图PLC程序（2）项目：循环彩灯有一套灯光控制系统，有

16、三组灯光 L1、L2、L3.控制方式如下：阶段 1：第一次按下启动按钮，L1 首先亮，3s 后 L2 亮，再 3s 后 L3 亮，然后过 3s后 L3 灭，3s 后 L2 灭，3s 后 L1 灭，然后 3s 后 L1 亮厖如此循环；阶段 2：第二次按下启动按钮，L1 亮 3s 后灭，接着 L2 亮 3s 后灭，然后 L3 亮 3s后灭，接着 L1、L2、L3 一起亮 3s 后灭。然后再 L1 亮 3s 后灭厖如此循环。（3）项目：计数控制功能测试密码锁控制 现有一个四位的密码锁开关，分别用按钮进行输入。现依次在这四位的密码锁中输入数字“5”、“3”、“6”、“4”，再按下密码锁确定键，才能打开

17、密码锁。如果密码正确，则密码锁指示灯正常发光；如果输入密码出现错误，则开锁指示灯闪烁发光，按下复位键后重新输入密码，若连续三次输入错误密码，则系统终止密码输入，此时需等待 1 分钟，才能重新输入密码。要求：1、第一块 BCD 数显表显示按钮输入的当前值； 2、第二块 BCD 数显表等待时间的当前值。（4）项目设计：数值显示矩阵式键盘在现有的设备上有一款矩阵式键盘。要求：使用矩阵式键盘制作一个“1”到“9”输入的数字输入键盘，要求其数值能够在数显表中进项显示。2.基于西门子1200的过程控制系统设计（1）PLC S7-1200 首先SIMATIC S7-1200是西门子公司做出的新型PLC也可以

18、说是S7-200的升级版，SIMATIC S7-1200 控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点，适用于多种应用，能够保障现有投资的长期安全。由于该控制器具有可扩展的灵活设计，符合工业通讯最高标准的通讯接口，以及全面的集成工艺功能。SIMATIC S7-1200 控制器带有多达6个高速计数器。其中3个输入为100kHz，3个输入为30kHz，用于计数和测量。SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个100kHz的高速脉冲输出，用于步进电机或控制伺服驱动器的速度和位置。这两个输出都可以输出脉宽调制信号来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。用户程序和用户

19、数据之间的可变边界可提供最多50KB容量的集成工作内存。同时还提供了最多2MB的集成装载内存和2 KB的掉电保持内存。SIMATIC存储卡可选，通过它可以方便地将程序传输至多个CPU。该卡还可以用来存储各种文件或更新控制器系统的固件。在我们实习阶段也是通过一些小的题目来熟悉S7-1200这一PLC的各种功能指令，我们通过编写单按钮启停程序、红绿灯程序、控制电动机正反转的程序、PLC与压力变送器的连接、流水灯、等一系列的程序，来熟悉1200的定时器、比较、移位、传送等常用指令。图11.PLC S7-1200我们在学习PLC S7-1200的过程中，主要使用TIA Portal V13来编写程序，

20、使用组态王来进行仿真。（2） TIA Portal V13 TIA：Totally Integrated Automation 的简称，即全集成自动化Portal：入口，开始的地方TIA Portal：又称为“博途”寓意全集成自动化的入口，是西门子重新定义自动化的概念、平台以及标准的自动化工具平台，TIA portal分为2部分：Step7 与WinCC。这是一款西门子公司新设计的一款综合性高的编程软件。西门子的大部分用户还在使用STEP7 V5.x系列软件，此软件也会不断更新，TIA Portal会成为开发的重点，5年后会逐渐取代原有的STEP 7，原有Step7 项目可以移植到 TIA P

21、ortal。 a.首先点击portal的图标进入软件界面。 b.点击创建新项目，然后进行硬件组态，注意：硬件组态一定要和实际PLC的型号相匹配！图12.portal 新建组态界面c.当组态建立完成后，点击下载按钮，与设备连接，来确保进行下一步的编程工作。在这个界面中要选择好接口类型，PG/PC接口，然后机器会自动搜索，然后选择和自己的PLC地址相匹配的那台设备，相连接即可完成。图13.portal 软件与硬件连接界面d .之后点击里面的程序块部分，就可以开始在OB1里编写程序。Portal该软件相比step7和STEP 7-Micro/WIN更加智能化，编写程序起来也是很方便的，基本指令和st

22、ep7、STEP 7-Micro/WIN是一样的，所以使用起来上手比较快，编写逻辑也是相同的。 图14.portal 编写程序界面（3）组态王 我们是使用组态王软件进行的程序仿真。操作步骤如下：a.进入组态王界面b.通过简单构图，画出一辆小车，在图形上组合拆分选项c.双击图形，连接对话框，选中水平移动，进入变量表根据分配表设置对话框d.PLC建立工程后，设置网络地址，组态王选择COM1与PLC通信。如图15（1）（2）（3）所示。d.添加地址后面不要忘记加“：0”，连接通信即可。 （1）组态王与PLC建立连接（2）组态王与PLC建立连接（3） 组态王与PLC建立连接图15.组态王与PLC建立连

23、接（4）S7-1200过程控制系统设计：小车移动a.小车移动功能 小车先向右移动5s，后碰到限位开关，在该位置停止2s后向左运行，同样运行5s后停止2s，来回循环。b.本项目共用了7个I/O点，其中5个内部输入点，2个外部输出点。如I/O分配表所示，其中m0.0、m0.1、m0.2、m0.3、m0.4都是内部输入点，因为s7-1200是没有外部输入点的，所以只能用内部点，这些内部点则对应的是设备（人机界面或者触摸屏上）显示的按钮。输出信号Q0.0、Q0.1都是通过仿真界面来实现的表2.西门子S7 1200PLC控制I/O分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输入点编号正转（手动）SB1M0.0电机正转Q0.0反转（手动）SB2M0.1电机反转Q0.1自动运行SB3M0.2停止SB4M0.3手动/自动SB5M0.4由于我们的实验台没有按钮，我们采用的是组态王仿真来实现小车的移动。3. PLC程序 PLC梯形图程序如下所示。图16.FC1块 程序（1） FC2块 程序（2） FC2块 程序图17. FC2块 程序图18.OB1块 程序实习总结实训的日子弹指一挥就毫无声息的流逝,就在此时需要回头总结之际才猛然间意识到日子的匆匆。虽然这次实训为期不长，只有10天，但内容丰富，包含了西门子PLC S7200和1200的程序编写，各种传感器的使用。培养我们的实践