《电机拖动与PLC实训》实训指导书内蒙古科技大学信息工程学院2008-6-19
《电机拖动与 PLC 实训》实训指导书 内蒙古科技大学信息工程学院 2008-6-19
目录《电机拖动与PLC实训》教学大纲实训内容（必做）设计任务及指导书二实训一：《传送带的自动控制模拟实训》设计任务及指导书实训二：《四层楼电梯自动控制》设计任务及指导书实训三：《水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟》设计任务及指导书-实训四：《步进电机自动控制》设计任务及指导书附表：S7-200的SIMATIC指令集简表三
2 目录 一、 《电机拖动与 PLC 实训》教学大纲-3 二、 实训内容（必做）设计任务及指导书-6 实训一：《传送带的自动控制模拟实训》设计任务及指导书-6 实训二：《四层楼电梯自动控制》设计任务及指导书-8 实训三：《水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟》设计任务及指导书-10 实训四：《步进电机自动控制》设计任务及指导书-12 三、 附表：S7-200 的 SIMATIC 指令集简表-13
、《电机拖动与PLC实训》教学大纲67106401（课程编号）（一）、实训相关课程基本信息（注：下表列出与实训包含的相关课程信息）实训编号实训学时16应做实训个数2实训学分课程编号67106310课程学时56课程名称电气控制与PLC课程学分3.5技术课程名称课程编号67106303课程学时80电力拖动自动控课程学分5制系统课程编号67106311课程学时80电机与拖动课程学分课程名称开课学期自动化所属实训室：自动化技术实验室适用专业（二）、实训教学意义及目的意义《电机拖动与PLC实训》属于自动化专业基础教育平台的基础实践环节。《电机拖动与PLC实训》是为了使的自动化专业的学生更好的学习掌握《电气控制与PLC技术》、《电机与拖动》《电力拖动自动控制系统》等课所开设的一门实训课程。其意义在于加强和巩固学生课堂所学的以上相关课程的理论知识，增强学生的工程应用能力和动手能力，重点培养学生的独立分析能力、独立设计能力、独立组成系统和调试系统的能力和综合运用知识的能力。全面掌握电力拖动方案的确定方法、拖动电机和导线截面的选择方法、电气控制系统的设计的方法和步骤、PLC 软件的编程以及整个系统的调试的方法和步骤。为后续课程的学习和全面掌握自动化领域的知识打下一个坚实的基础。2、目的：《电机拖动与PLC实训》是一个强弱电结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合的综合性和系统性较强的实践环节。该实训的特点是是一个设计型实验，该实训的目的在于加强自动化专业的学生对相关课程理论知识的理解，增强实践能力和创新意识，培养独立完成实际工程的能力。同时培养自动化专业的学生的综合运用知识的能力、独立分析和设计实验方案的能力、独立选择仪器设备、独立安装和系统调试的能力、独立查阅相关资料和工具书的能力。（三）、实训指导的基本要求1.预习要求：学生要根据实训题目要求查阅参考资料，提前进行认真的预习，初步弄懂实训内容、原理，并写出预习报告；预习报告应包括基本的实训内容和实训方案，基本实训步骤、过程以及数据记录，对于有设计内容的项目要提前做好设计方案。2.操作要求：进入实训室后，任课教师需向学生讲清课程实训的性质、任务、要求、实训守则及实训室安全制度等。学生要搞清本次实训需使用的仪器，每种仪器在实训中所起的作用，合理选择使用仪器，正确使用测量方法。根据已设计的实训步骤并经老师同意后开始实训。实训5人1 组，学生要认真观察分析实训现象，记录实训数据。运用所学知识解决实训中发生的问题；每项实训结果，需经教师认可后，方可结束实训：实训后认真填写实训开出记录3.实训报告要求：学生在做完实训后，科学地、真实地、完整地完成实训报告。实训报告应包括实训原理、实训方法的概述；实训步骤的描述，实训现象和实训数据的记载；最后应对实训结果进行分析，并回答教材上相应实训项目后的思考题。(四)、考核形式及要求1、实训态度及出勤情况（10%）一一态度是否认真，有无迟到早退等：2、设计方案的合理性、可行性（20%）3、操作的规范性或正确性（10%）一一是否认真阅读操作说明书，是否严格按照规程进行操作，是否具有严格的科学态度，有无明显的操作失误；4、实训结果（10%）一一实训内容的完整性，有无抄袭他人的现象：5、实训报告提交时效性（10%）一是否及时提交实训报告；6、实训报告内容（40%）——撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等；
3 一、《电机拖动与 PLC 实训》教学大纲 67106401（课程编号） （一）、实训相关课程基本信息（注：下表列出与实训包含的相关课程信息） 实训编号 实训学时 16 应做实训个数 2 实训学分 1 课程编号 67106310 课程学时 56 课程名称 电气控制与 PLC 技术 课程学分 3．5 课程编号 67106303 课程学时 80 课程名称 电力拖动自动控 制系统 课程学分 5 课程编号 67106311 课程学时 80 课程名称 电机与拖动 课程学分 5 开课学期 5 所属实训室: 自动化技术实验室 适用专业 自动化 （二）、实训教学意义及目的 1、意义： 《电机拖动与 PLC 实训》属于自动化专业基础教育平台的基础实践环节。《电机拖动与 PLC 实训》是 为了使的自动化专业的学生更好的学习掌握《电气控制与 PLC 技术》、《电机与拖动》、《电力拖动自动控制 系统》等课所开设的一门实训课程。其意义在于加强和巩固学生课堂所学的以上相关课程的理论知识，增 强学生的工程应用能力和动手能力，重点培养学生的独立分析能力、独立设计能力、独立组成系统和调试 系统的能力和综合运用知识的能力。全面掌握电力拖动方案的确定方法、拖动电机和导线截面的选择方法、 电气控制系统的设计的方法和步骤、PLC 软件的编程以及整个系统的调试的方法和步骤。为后续课程的学 习和全面掌握自动化领域的知识打下一个坚实的基础。 2、目的： 《电机拖动与 PLC 实训》是一个强弱电结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合的综合性和系统 性较强的实践环节。该实训的特点是是一个设计型实验，该实训的目的在于加强自动化专业的学生对相关 课程理论知识的理解，增强实践能力和创新意识，培养独立完成实际工程的能力。同时培养自动化专业的 学生的综合运用知识的能力、独立分析和设计实验方案的能力、独立选择仪器设备、独立安装和系统调试 的能力、独立查阅相关资料和工具书的能力。 （三）、实训指导的基本要求 1.预习要求：学生要根据实训题目要求查阅参考资料，提前进行认真的预习，初步弄懂实训内容、原 理，并写出预习报告；预习报告应包括基本的实训内容和实训方案，基本实训步骤、过程以及数据记录， 对于有设计内容的项目要提前做好设计方案。 2.操作要求：进入实训室后，任课教师需向学生讲清课程实训的性质、任务、要求、实训守则及实训 室安全制度等。学生要搞清本次实训需使用的仪器，每种仪器在实训中所起的作用，合理选择使用仪器 , 正确使用测量方法。根据已设计的实训步骤并经老师同意后开始实训。实训 5 人 1 组，学生要认真观察分 析实训现象, 记录实训数据。运用所学知识解决实训中发生的问题；每项实训结果，需经教师认可后，方 可结束实训；实训后认真填写实训开出记录。 3.实训报告要求：学生在做完实训后，科学地、真实地、完整地完成实训报告。实训报告应包括实训 原理、实训方法的概述；实训步骤的描述，实训现象和实训数据的记载；最后应对实训结果进行分析， 并回答教材上相应实训项目后的思考题。 （四）、考核形式及要求 1、实训态度及出勤情况（10％）――态度是否认真，有无迟到早退等； 2、设计方案的合理性、可行性（20％） 3、操作的规范性或正确性（10％）――是否认真阅读操作说明书，是否严格按照规程进行操作，是 否具有严格的科学态度，有无明显的操作失误； 4、实训结果（10％）――实训内容的完整性，有无抄袭他人的现象； 5、实训报告提交时效性（10％）――是否及时提交实训报告； 6、实训报告内容(40%)——撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等；
（五)、实训教材及参考书目：数：拟编2、参考书目：1、《电气控制与可编程序控制器》陈立定等，华南理工大学出版社，2001，2月第一版《电机与拖动》许晓峰，高等教育出版社，2004，2第八版3、《工厂电气控制技术》方承远等，机械工业出版社，2000，8月第二版4、《深入浅出西门子S7-300PLC》刘错等，北京航空航天大学出版社，2004，8月第一版5、《西门子S7-300PLC应用技术》秦益霖等，电子工业出版社，2007，4月第一版6、《电机原理及拖动》彭鸿才，机械工业出版社，2007，8第二版7、《电机拖动》周绍英，治金工业出版社，2002，2第二版（六）、实训教学计划表实训项目编号实训名称训性实训要求与内容艺过程及控制软件的使用。掌握PLC的编程调试及其C的模块装PLCH和外围电器和材料的数。分配PLC的I/O的地址，画出自动混合装置控制系宗合、设计C的连接图并且对PLC的外围电路进行设计充实证练掌握逻转指令及定时器指令的使编写应用程座5、软、硬件结合进行系统调试。握工艺过程及控制要制要求确定 PLC的V0 点数，确定PLC的模块数根据控制要分配PLC的IVO的地址，画出I/O的连接图，并且对良疾存储自动控制系。综合、设计令和转换指令，统数指应用程序的编程调试及其编程软件的使用，软、硬件结进行系统调6、完成实训报告双程，开制过程的数据。VO点数，确定PLC的模块根外制制要传送带的自动控制系8分配PLC的I/O的地址，画出I/O的连接图，并且对综合、设计统模拟实训8的外量进行设其编程软件的使用，编写控制程完成实训报告。参考有关智力竞赛抢答器的功能，自己设计一个功能车根据控制要求确定PLC的I/O点数，确定PLC的模块费口外围电器和材料的数量智力竞赛抢答器的设出IO的连接图，并且欢合、设计计实让C的外围电路进行设计法和调试过程，熟练掌握逻辑拿握今令的使用方法，编写应用程序完成实训报告
4 （五）、实训教材及参考书目： 1、实训教材：拟编写 2、参考书目：1、《电气控制与可编程序控制器》陈立定等，华南理工大学出版社，2001，2 月第一版 2、《电机与拖动》许晓峰，高等教育出版社，2004，2 第八版 3、《工厂电气控制技术》方承远等，机械工业出版社，2000，8 月第二版 4、《深入浅出西门子 S7-300PLC》刘锴等，北京航空航天大学出版社，2004，8 月第一版 5、《西门子 S7-300PLC 应用技术》秦益霖等，电子工业出版社，2007，4 月第一版 6、《电机原理及拖动》彭鸿才，机械工业出版社，2007，8 第二版 7、《电机拖动》周绍英，冶金工业出版社，2002，2 第二版 （六）、实训教学计划表 实训项目编号 实训名称 实 训 学 时 每 组 人 数 实 训 类 别 实训性质 实训要求与内容 1 自动混合装 置控制系 统实训 8 5 选 做 综合、设计 1、 熟练掌握工艺过程及控制要求 。 2、掌握 PLC 的编程调试及其编程软件的使用。 3、根据控制要求确定 PLC 的 I/0 点数，确定 PLC 的模块数 量和外围电器和材料的数量。分配 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，并且对 PLC 的外围电路进行设计。 4、掌握顺序控制程序的编制方法和调试过程，熟练掌握逻辑 指令及定时器指令的使用方法，编写应用程序。 5、软、硬件结合进行系统调试。 6、完成实训报告。 2 仓库存储自 动控制系 统实训 8 5 选 做 综合、设计 1、 熟练掌握工艺过程及控制要求 。 2、 根据控制要求确定 PLC 的 I/0 点数，确定 PLC 的模块数 量和外围电器和材料的数量。 3、 分配 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，并且对 PLC 的外围电路进行设计。 4、熟练掌握 PLC 的计数器指令、算数指令和转换指令，编 写应用程序。 5、掌握 PLC 的编程调试及其编程软件的使用，软、硬件结 合进行系统调试。 6、完成实训报告。 3 传送带的自 动控制系 统模拟实训 8 5 选 做 综合、设计 1、 熟练掌握传送带的自动控制系统的控制过程，并记录控 制过程的数据。 2、 根据控制要求确定 PLC 的 I/0 点数，确定 PLC 的模块数 量和外围电器和材料的数量。 3、 分配 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，并且对 PLC 的外围电路进行设计。 4、 掌握 PLC 的编程调试及其编程软件的使用，编写控制程 序。 5、 完成实训报告。 4 智力竞赛抢 答器的设 计实训 8 5 选 做 综合、设计 1、 参考有关智力竞赛抢答器的功能，自己设计一个功能较 高级的智力竞赛抢答器，并将其转化为详细的控制要求。 2、 根据控制要求确定 PLC 的 I/0 点数，确定 PLC 的模块数 量和外围电器和材料的数量。 3、 分配 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，并且对 PLC 的外围电路进行设计。 4、掌握顺序控制程序的编制方法和调试过程，熟练掌握逻辑 指令及定时器指令的使用方法，编写应用程序。 5、完成实训报告
三相异步电动机四象限运行特性及运行状态三相异步电动机回|16综合、设计高速计数器的使用，实现通日馈制动运行及风力过编编码器发电机并网模拟综过模拟异步风力发电机的直接并网过程，理解异步电机并网发电状态合实训掌握 PLC 的编程调试及其程序中的数值处理方法水池水位监测及多85选综合、设计举握PLPLC 模拟量输入输出模块使用及模拟量信号的台水泵自动调度控做分析处理方制模拟综合实训辑分析和处理方法，设计多台水聚自动调度控制程序。4、模拟水位及流量变化，实现水泵的自动调控制。气动PLC控制选综合、设计丨掌握气动PLC的几种基本控制回路，实现以下控制方做法单作用气缸的换向回路2.双作用气缸的换向回路计数是验在复财用商路。双缸顺序动作回路、互锁回路*6.速度换接回路三层楼电梯自动控85选综合、设计掌握电气及PLC的基本控制方法，设计内容如控制：正转（上升）下游一制-SB3.叫指示灯 HI-H3 和到位行程开关 ST1-ST3呼叫，下升途中只响若令电梯上升途中因实际电梯的呼叫开关为按钮开关，所以SB1-SH开关要求瞬间接通有效各层楼有效运行时间应小于10S，否则认为有故障自动令电机停转。可编程控制器85选综合、设计1、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及(S7-200)组成的温做编程握热电阻的测温方法度控制系统3、学习PLC的PID实际应用1、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及10可编程控制器85选综合、设计程（S7-200)组成的步掌握步进电机的使用方法进电机调速系统3、利用PLC的PID 组成闭环控制系统可编程控制器81、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及115选综合、设计(S7-200)组成的直做流电机调速系统4、利用 PLC 的PID组成闭环控制系统负责人：田海成员：王臣、吴振奎、任彦、张晓利、贾华
5 5 三相异步电动机回 馈制动运行及风力 发电机并网模拟综 合实训 16 5 选 做 综合、设计 1、巩固三相异步电动机四象限运行特性及运行状态。 2、掌握可编程器（PLC）高速计数器的使用，实现通 过编码器检测电机运行速度。 3、模拟异步风力发电机的直接并网过程，理解异步电 机并网发电状态。 4、掌握 PLC 的编程调试及其程序中的数值处理方法 6 水池水位监测及多 台水泵自动调度控 制模拟综合实训 8 5 选 做 综合、设计 1、掌握 PLC 的编程调试及其编程软件的使用 2、掌握 PLC 模拟量输入输出模块使用及模拟量信号的 分析处理方法。 3、理解数字信号的逻辑分析和处理方法，设计多台水 泵自动调度控制程序。 4、模拟水位及流量变化，实现水泵的自动调控制。 7 气动 PLC 控制 8 5 选 做 综合、设计 掌握气动 PLC 的几种基本控制回路，实现以下控制方 法： 1.单作用气缸的换向回路 2.双作用气缸的换向回路 3.计数回路、延时回路 4.单缸连续往复动作回路 5. 双缸顺序动作回路、互锁回路 *6. 速度换接回路 8 三层楼电梯自动控 制 8 5 选 做 综合、设计 掌握电气及 PLC 的基本控制方法，设计内容如下： 1. 三层楼电梯上下游一台电动机控制：正转（上升）、 反转（向下）。每层设有呼叫开关 SB1—SB3；呼 叫指示灯 H1-H3 和到位行程开关 ST1-ST3 。 2. 若令电梯上升途中只响应上升呼叫，下升途中只响 应下升呼叫，任何方向呼叫均无效。 3. 因实际电梯的呼叫开关为按钮开关，所以 SB1-SB3 开关要求瞬间接通有效。 各层楼有效运行时间应小于 10S ，否则认为有故障， 自动令电机停转。 9 可编程控制器 （S7-200）组成的温 度控制系统 8 5 选 做 综合、设计 1、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及 编程方法 2、掌握热电阻的测温方法 3、学习 PLC 的 PID 实际应用 10 可编程控制器 （S7-200）组成的步 进电机调速系统 8 5 选 做 综合、设计 1、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及 编程方法 2、掌握步进电机的使用方法 3、利用 PLC 的 PID 组成闭环控制系统 11 可编程控制器 （S7-200）组成的直 流电机调速系统 8 5 选 做 综合、设计 1、掌握可编程控制器（S7-200）的组成原理、应用及 编程方法 2、掌握直流电机的调速方法（PWM） 3、学习光电码盘的测速原理、使用方法 4、利用 PLC 的 PID 组成闭环控制系统 负责人：田海 成员：王臣、吴振奎、任彦、张晓利、贾华
实训内容（必做）设计任务及指导书（一）、实训一：《传送带的自动控制模拟实训》设计任务及指导书课程名称《电机拖动与PLC实训》设计题目传送带的自动控制模拟实训指导教师时间指导方式集中指导田海4周一、教学要求要求参加实训的学生能够能够独立的完成本次实训的全部内容。1、加强和巩固学生课堂所学的相关课程的理论知识，增强学生的工程应用能力和动手能力。2、重点培养学生的独立分析能力、独立设计能力、独立组成系统和调试系统的能力和综合运用知识的能力3、全面掌握电气控制系统的设计方法和步骤、S7-200PLC软件的编程以及整个系统调试的方法和步骤。为后续课程的学习和全面掌握自动化领域的知识打下一个坚实的基础。二、控制要求、设计资料及参数根据现有的设备：PLC S7-200、实验模块（部分可用）、装有PLC S7-200编程软件的计算机，完成传送带的自动控制模拟实训，要求能够完全模拟四节传送带的自动控制过程。、控制要求有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机超重时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上超重时，M1、M2立即停，过5秒，M3停，再过5秒，M4停。2、四节传送带的模拟实验示意图：MO可o@6回Od66Oa0:8@O03、输入/输出地址分配：M1电机启动/停止：Q0.1（用PLC上的输出点指示灯模拟）M2电机启动/停止：Q0.2（用PLC上的输出点指示灯模拟）M3电机启动/停止：Q0.3（用PLC上的输出点指示灯模拟）M4电机启动/停止：Q0.4（用PLC上的输出点指示灯模拟）
6 二、 实训内容（必做）设计任务及指导书 （一）、实训一：《传送带的自动控制模拟实训》设计任务及指导书 课程名称 《电机拖动与 PLC 实训》 设计题目 传送带的自动控制模拟实训 指导教师 田海 时间 4 周 指导方式 集中指导 一、教学要求 要求参加实训的学生能够能够独立的完成本次实训的全部内容。 1、加强和巩固学生课堂所学的相关课程的理论知识，增强学生的工程应用能力和动手能力。 2、重点培养学生的独立分析能力、独立设计能力、独立组成系统和调试系统的能力和综合运用知 识的能力。 3、全面掌握电气控制系统的设计方法和步骤、S7-200PLC 软件的编程以及整个系统调试的方法和 步骤。为后续课程的学习和全面掌握自动化领域的知识打下一个坚实的基础。 二、控制要求、设计资料及参数 根据现有的设备：PLC S7-200、实验模块（部分可用）、装有 PLC S7-200 编程软件的计算机，完 成传送带的自动控制模拟实训，要求能够完全模拟四节传送带的自动控制过程。 1、控制要求 有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下： 启动时先起动最 末一条皮带机，经过 5 秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送 完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而 该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如 M2 故障，M1、M2 立即停，经过 5 秒延时后，M3 停，再 过 5 秒，M4 停。当某条皮带机超重时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行 5 秒后停，而该皮 带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3 上超重时，M1、M2 立即停，过 5 秒，M3 停，再过 5 秒，M4 停。 2、四节传送带的模拟实验示意图： 3、输入/输出地址分配： M1 电机启动/停止：Q0.1（用 PLC 上的输出点指示灯模拟） M2 电机启动/停止：Q0.2（用 PLC 上的输出点指示灯模拟） M3 电机启动/停止：Q0.3（用 PLC 上的输出点指示灯模拟） M4 电机启动/停止：Q0.4（用 PLC 上的输出点指示灯模拟）
M1电机故障：10.1（用实验模块上的自锁按钮模拟M2电机故障：10.2（用实验模块上的自锁按钮模拟）M3电机故障：10.3（用实验模块上的自锁按钮模拟）M4电机故障：10.4（用实验模块上的自锁按钮模拟）M1电机超重：10.6（用实验模块上的自锁按钮模拟）M2电机超重：10.7（用实验模块上的自锁按钮模拟）M3电机超重：I1.0（用实验模块上的自锁按钮模拟）M4电机超重：I1.1（用实验模块上的自锁按钮模拟）启动信号：10.0（用实验模块上的点动按钮模拟）停止信号：10.5（用实验模块上的点动按钮模拟）设计要求及成果1、熟练掌握工艺过程及控制要求2、掌握S7-200PLC 的编程调试及其编程软件的使用。3、根据控制要求确定PLC的VO点数：参照现有的实验设备，确定PLC的模块数量和外围电器和材料的数量。根据PLC的 I/O的地址，画出I/O的连接图，并且对 PLC的外围电路进行设4、掌握顺序控制程序的编制方法和调试过程，熟练掌握逻辑指令及定时器指令的使用方法，编写应用程序5、软、硬件结合进行系统调试，按照控制要求，能够完全模拟四节传送带的自动控制过程。6、完成实训报告，四、进度安排第一周熟练掌握四节传送带的工艺和控制过程，确定设计方案。第二周掌握S7-200PLC的编程调试及其编程软件的使用。第三周根据PLC的I/O的地址，画出I/O的连接图，编写PLC控制程序，进行调试第四周总结设计内容，撰写实训设计报告。五、评分标准1、实训态度及出勤情况（10%）一一态度是否认真，有无迟到早退等；2、设计方案的合理性、可行性（20%）一是否认真阅读实训任务书，是否严格按照规程进行操作，3、操作的规范性或正确性（10%）是否具有严格的科学态度，有无明显的操作失误；4、实训结果（10%）一一实训内容的完整性，有无抄袭他人的现象；5、实训报告提交时效性（10%）一一是否及时提交实训报告：6、实训报告内容（40%)一撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等；六、建议参考资料1、《电气控制与可编程序控制器》陈立定等，华南理工大学出版社，2001，2月第一版2、《电机与拖动》许晓峰，高等教育出版社，2004，2第八版3、《工厂电气控制技术》方承远等，机械工业出版社，2000，8月第二版4、《深入浅出西门子S7-200PLC》刘错等，北京航空航天大学出版社，2004，8月第一版
7 M1 电机故障 ：I0.1（用实验模块上的自锁按钮模拟） M2 电机故障 ：I0.2（用实验模块上的自锁按钮模拟） M3 电机故障 ：I0.3（用实验模块上的自锁按钮模拟） M4 电机故障 ：I0.4（用实验模块上的自锁按钮模拟） M1 电机超重 ：I0.6（用实验模块上的自锁按钮模拟） M2 电机超重 ：I0.7（用实验模块上的自锁按钮模拟） M3 电机超重 ：I1.0（用实验模块上的自锁按钮模拟） M4 电机超重 ：I1.1（用实验模块上的自锁按钮模拟） 启动信号 ：I0.0（用实验模块上的点动按钮模拟） 停止信号 ：I0.5（用实验模块上的点动按钮模拟） 三、设计要求及成果 1、熟练掌握工艺过程及控制要求 。 2、掌握 S7-200PLC 的编程调试及其编程软件的使用。 3、根据控制要求确定 PLC 的 I/0 点数；参照现有的实验设备，确定 PLC 的模块数量和外围电器和材 料的数量。根据 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，并且对 PLC 的外围电路进行设计。 4、掌握顺序控制程序的编制方法和调试过程，熟练掌握逻辑指令及定时器指令的使用方法，编写应用 程序。 5、软、硬件结合进行系统调试，按照控制要求，能够完全模拟四节传送带的自动控制过程。 6、完成实训报告。 四、进度安排 第一周 熟练掌握四节传送带的工艺和控制过程，确定设计方案。 第二周 掌握 S7-200PLC 的编程调试及其编程软件的使用。 第三周 根据 PLC 的 I/O 的地址，画出 I/O 的连接图，编写 PLC 控制程序，进行调试。 第四周 总结设计内容，撰写实训设计报告。 五、评分标准 1、实训态度及出勤情况（10％）――态度是否认真，有无迟到早退等； 2、设计方案的合理性、可行性（20％） 3、操作的规范性或正确性（10％）――是否认真阅读实训任务书，是否严格按照规程进行操作， 是否具有严格的科学态度，有无明显的操作失误； 4、实训结果（10％）――实训内容的完整性，有无抄袭他人的现象； 5、实训报告提交时效性（10％）――是否及时提交实训报告； 6、实训报告内容(40%)——撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等； 六、建议参考资料 1、《电气控制与可编程序控制器》陈立定等，华南理工大学出版社，2001，2 月第一版 2、《电机与拖动》许晓峰，高等教育出版社，2004，2 第八版 3、《工厂电气控制技术》方承远等，机械工业出版社，2000，8 月第二版 4、《深入浅出西门子 S7-200PLC》刘锴等，北京航空航天大学出版社，2004，8 月第一版
(二)、实训二：《四层楼电梯自动控制》设计任务及指导书课程名称《电机拖动与PLC实训》设计题目四层楼电梯自动控制指导教师任彦时间4周指导方式集中指导一、教学要求要求学生能够根据给出的具体工艺要求，参数要求和设计要求完成四层楼电梯的自动控制。要求学生掌握以下内容：掌握电梯自动控制的基本技巧了解相关传感器的原理及使用方法。掌握PLC的工作原理及使用控制方法。从而加强和巩固学生对所学相关课程的理论知识的应用，进而使学生能够对PLC，变频器和电机拖动等课程进行有机的结合，增强其工程应用能力和动手能力。二、设计资料及参数根据现有的设备：PLCS7-200、电梯实验模块、变频器、电机和装有编程软件的计算机，完成四层楼电梯自动控制设计实验，并模拟四层楼电梯的自动控制过程。具体参数：PLC输入信号：00：启动信号S101：第一层传感器输出信号02：第二层传感器输出信号03：第三层传感器输出信号04：第四层传感器输出信号05：第四层请求下信号06：第三层请求下信号07：第三层请求上信号08：第二层请求下信号09：第二层请求上信号100：第一层请求上信号11：到第四层请求信号12：到第三层请求信号13：到第二层请求信号14：到第一层请求信号15：开门/关门信号PLC输出信号：00：第一层到达信号指示灯DD101：第二层到达信号指示灯DD202：第三层到达信号指示灯DD303：第四层到达信号指示灯DD404：电梯开门指示灯KM05：电梯关门指示灯QT06：第四层请求下信号指示灯QQ107：第三层请求下信号指示灯QQ208：第三层请求上信号指示灯QQ309：第二层请求下信号指示灯QQ410：第二层请求上信号指示灯QQ511：第一层请求上信号指示灯QQ612:电机正转13：电机反正三、设计要求及成果4．四层楼电梯上下由一台电动机控制：正转（上升）、反转（下降）。要求用信号指示灯进行电机正反转的信号模拟。每层设有电梯上下呼叫信号、信号指示灯、到位请求信号、开门关门信号等一些列与电梯自动控5制相关的信号（要求学生根据电梯的运行情况，自己设计具体的控制信号）。6．若令电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何方向呼叫均无效
8 (二)、实训二：《四层楼电梯自动控制》设计任务及指导书 课程名称 《电机拖动与 PLC 实训》 设计题目 四层楼电梯自动控制 指导教师 任彦 时间 4 周 指导方式 集中指导 一、教学要求 要求学生能够根据给出的具体工艺要求，参数要求和设计要求完成四层楼电梯的自动控制。要求 学生掌握以下内容： 掌握电梯自动控制的基本技巧。 了解相关传感器的原理及使用方法。 掌握 PLC 的工作原理及使用控制方法。 从而加强和巩固学生对所学相关课程的理论知识的应用，进而使学生能够对 PLC，变频器和电机 拖动等课程进行有机的结合，增强其工程应用能力和动手能力。 二、设计资料及参数 根据现有的设备：PLC S7-200、电梯实验模块、变频器、电机和装有编程软件的计算机，完成四 层楼电梯自动控制设计实验，并模拟四层楼电梯的自动控制过程。 具体参数： PLC 输入信号：00：启动信号 S1 01：第一层传感器输出信号 02：第二层传感器输出信号 03：第三层传感器输出信号 04：第四层传感器输出信号 05：第四层请求下信号 06：第三层请求下信号 07：第三层请求上信号 08：第二层请求下信号 09：第二层请求上信号 10：第一层请求上信号 11：到第四层请求信号 12：到第三层请求信号 13：到第二层请求信号 14：到第一层请求信号 15： 开门/关门信号 PLC 输出信号：00：第一层到达信号指示灯 DD1 01：第二层到达信号指示灯 DD2 02：第三层到达信号指示灯 DD3 03：第四层到达信号指示灯 DD4 04：电梯开门指示灯 KM 05：电梯关门指示灯 QT 06：第四层请求下信号指示灯 QQ1 07：第三层请求下信号指示灯 QQ2 08：第三层请求上信号指示灯 QQ3 09：第二层请求下信号指示灯 QQ4 10：第二层请求上信号指示灯 QQ5 11：第一层请求上信号指示灯 QQ6 12：电机正转 13：电机反正 三、设计要求及成果 4. 四层楼电梯上下由一台电动机控制：正转（上升）、反转（下降）。要求用信号指示灯进行电机 正反转的信号模拟。 5. 每层设有电梯上下呼叫信号、信号指示灯、到位请求信号 、开门关门信号等一些列与电梯自动控 制相关的信号（要求学生根据电梯的运行情况，自己设计具体的控制信号）。 6. 若令电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何方向呼叫均无效
7．因实际电梯的呼叫开关为按钮开关，所以呼叫信号要求瞬间接通有效，5.各层楼有效运行时间应小于10S，否则认为有故障，自动令电机停转。四、进度安排第一周了解电梯工作和控制过程，确定设计方案第二周确定实现电梯自动控制过程所用的信号，确定设计图纸第三周编写PLC控制程序，调节电机速度，完成电梯自动控制的调试第四周总结设计内容，撰写实训设计报告五、评分标准1.实训态度及出勤情况（10%）一一态度是否认真，有无迟到早退等；2.设计方案的合理性、可行性（20%）；3.实训结果（30%）—一实训设计内容调试的结果；4.实训报告内容(40%)一一撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等；六、建议参考资料《电气控制与PLC技术》、《深入浅出西门子S7-200PLC》、《PLC编程实例指南》、《智能建筑》
9 7. 因实际电梯的呼叫开关为按钮开关，所以呼叫信号要求瞬间接通有效。 5. 各层楼有效运行时间应小于 10S ，否则认为有故障，自动令电机停转。 四、进度安排 第一周 了解电梯工作和控制过程，确定设计方案 第二周 确定实现电梯自动控制过程所用的信号，确定设计图纸 第三周 编写 PLC 控制程序，调节电机速度，完成电梯自动控制的调试。 第四周 总结设计内容，撰写实训设计报告 五、评分标准 1.实训态度及出勤情况（10％）――态度是否认真，有无迟到早退等； 2.设计方案的合理性、可行性（20％）； 3.实训结果（30％）――实训设计内容调试的结果； 4.实训报告内容(40%)——撰写是否认真，格式是否规范，内容是否完整，数据结论是否合理等； 六、建议参考资料 《电气控制与 PLC 技术》、《深入浅出西门子 S7-200 PLC 》、《PLC 编程实例指南》、《智能建筑》
(三)、实训三：《水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟》设计任务及指导书课程名称《电机拖动与PLC实训》设计题目水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟指导教师吴振奎时间4周指导方式集中指导、教学要求能够根据给出的具体工艺要求、参数要求和设计要求完成水池水位监测及多台水泵自动调度控制。要求学生掌握以下内容：了解相关传感器的原理及使用方法，掌握电气控制元器件的选择、测试和安装。掌握基本控制线路的接线、测试及检测方法；掌握S7-200可编程控制器原理及应用，掌握PLC模拟量输入输出模块使用及模拟量信号的分析处理方法；理解数字信号的逻辑分析和处理方法，设计多台水泵自动调度控制程序：掌握PLC编程方法、STEP7MicroWIN编程软件的使用方法和S7-200系列PLC程序调试方法：从而加强和巩固学生对所学相关课程的理论知识及其应用，进而使学生能够对 PLC，变频器和电机拖动等课程进行有机的结合，增强其工程应用能力和动手能力，培养系统分析问题和解决问题能力。设计资料及实验设备供水厂有7台深井水泵，深井水泵泵水到水厂的蓄水池然后供水给用户；因用户用水情况的变化，供水厂供水量实时变化，水厂通过水池水位测量变送器（4~20mA电流信号）检测水池水位来反映用水量的变化：因每台水泵需要定期维护以及有可能出现的故障每台水泵可以在水厂主控室选择禁用；每台水泵设置过载保护功能；三、设计要求及成果1、设计供水厂深井水泵集中控制及自动调度控制系统，绘制水泵及控制系统供配电电气原理图。2、根据实训实验室的现有条件，设计水泵调度自动模拟控制试验系统，绘制相应原理图。3、根据模拟实验系统的控制原理选择PLC的扩展I/0模块，分配PLC的I/0地址，绘制PLC的输入输出接线图，完成模拟实验系统的接线。4、设计在水池水位变化时多台水泵的自动调度控制方案，维持水池水位稳定并考虑每台水泵的平均利用率基本一一致，绘制控制程序流程图。5、编制水泵自动调度模拟控制程序并下载并完成调试。6、演示每台水泵的手动操作起停控制功能、过载保护控制功能，7。演示水位变化时水泵自动调度起动、停止控制功能并记录各台水泵运行时间。四、进度安排第一周了解供水厂控制过程，确定方案；第二周根据模拟实验系统的控制原理选择PLC的扩展I/0模块，分配PLC的I/0地址，绘制PLC的输入输出接线图，绘制水泵及控制系统供配电电气原理图。第三周完成模拟实验系统的接线，编制水泵自动调度模拟控制程序并下载完成调试。第四周总结设计内容，撰写实训设计报告五、评分标准1.平时成绩（10%
10 （三）、实训三：《水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟》设计任务及指导书 课程名称 《电机拖动与 PLC 实训》 设计题目 水池水位监测及多台水泵自动调度控制模拟 指导教师 吴振奎 时间 4 周 指导方式 集中指导 一、教学要求 能够根据给出的具体工艺要求、参数要求和设计要求完成水池水位监测及多台水泵自动调度控制。 要求学生掌握以下内容： 了解相关传感器的原理及使用方法，掌握电气控制元器件的选择、测试和安装。掌握基本控制线路 的接线、测试及检测方法； 掌握 S7-200 可编程控制器原理及应用，掌握 PLC 模拟量输入输出模块使用及模拟量信号的分析处 理方法； 理解数字信号的逻辑分析和处理方法，设计多台水泵自动调度控制程序； 掌握 PLC 编程方法、STEP7_MicroWIN 编程软件的使用方法和 S7-200 系列 PLC 程序调试方法； 从而加强和巩固学生对所学相关课程的理论知识及其应用，进而使学生能够对 PLC，变频器和电机 拖动等课程进行有机的结合，增强其工程应用能力和动手能力，培养系统分析问题和解决问题能力。 二、设计资料及实验设备 供水厂有 7 台深井水泵，深井水泵泵水到水厂的蓄水池然后供水给用户；因用户用水情况的变化， 供水厂供水量实时变化，水厂通过水池水位测量变送器（4～20mA 电流信号）检测水池水位来反映用水 量的变化； 因每台水泵需要定期维护以及有可能出现的故障每台水泵可以在水厂主控室选择禁用；每 台水泵设置过载保护功能； 三、设计要求及成果 1、设计供水厂深井水泵集中控制及自动调度控制系统，绘制水泵及控制系统供配电电气原理图。 2、根据实训实验室的现有条件，设计水泵调度自动模拟控制试验系统，绘制相应原理图。 3、根据模拟实验系统的控制原理选择 PLC 的扩展 I/O 模块，分配 PLC 的 I/O 地址，绘制 PLC 的输入输 出接线图，完成模拟实验系统的接线。 4、设计在水池水位变化时多台水泵的自动调度控制方案，维持水池水位稳定并考虑每台水泵的平均利 用率基本一致，绘制控制程序流程图。 5、编制水泵自动调度模拟控制程序并下载并完成调试。 6、演示每台水泵的手动操作起停控制功能、过载保护控制功能。 7. 演示水位变化时水泵自动调度起动、停止控制功能并记录各台水泵运行时间。 四、进度安排 第一周 了解供水厂控制过程，确定方案； 第二周 根据模拟实验系统的控制原理选择 PLC 的扩展 I/O 模块，分配 PLC 的 I/O 地址，绘制 PLC 的输 入输出接线图，绘制水泵及控制系统供配电电气原理图。 第三周 完成模拟实验系统的接线，编制水泵自动调度模拟控制程序并下载完成调试。 第四周 总结设计内容，撰写实训设计报告 五、评分标准 1.平时成绩（10％）