项目四 任务2 控制系统的连接
电工技能课程体系
中卫市职业技术学校国家中等职业教育改革发展示范学校建设 机电技术应用专业偏机械方向课程体系（初稿）一、机电技术应用专业偏电气方向课程体系概述我校机电技术应用专业设立于1998年，是我校主干专业之一，13年来为中卫及周边地区现代装备制造、冶金、化工、造纸、建材等行业培养了大批机电技能型人才，为地区经济社会发展做出了积极的贡献。
学校自2009年新校区建成以来，办学条件得到极大改善，师资队伍明显加强，办学质量进一步提升，开创了专业发展的新局面。
2012年我校正式启动全国中等职业学校改革发展示范校项目建设，机电技术应用专业作为全校三大重点建设的骨干专业之一，全体教师在深入开展企业调研的基础上，结合中卫地区经济社会发展情况和职业教育发展规律，遵循服务企业，以学生就业为导向的基本原则，开发出机电技术应用专业两大专业方向即机电技术偏机械方向和机电技术偏电气方向的课程体系。
其中，机电技术偏电气专业方向的课程体系在具体课程的设置上主要针对企业的电气维修、机电控制及自动化仪表维修等职业岗位。
含五个课程模块，其中基础文化素质模块课程6门、专业基础模块课程3门、专业综合模块课程4门、专业技能实训模块课程11门，顶岗实习模块课程1门，共25门课程。
该专业方向课程体系中，职业道德及基础文化素质所占比重为20%，电气所占比重为50%，机械所占比重为20%，扩展内容电焊工艺学占10%。
课程体系中主干课程主要有电工技能实训、PLC应用技术、自动化仪表检修与维护、机电一体化实训等。
机电偏电气方向课程体系中设置了11门综合实训课程，其中电气制图实训安排5周，主要培养学生具备中等难度的电气制图与识图能力；电工技术实训安排6周、电气安装实训安排8周、PLC实训安排6周，主要培养学生具备电工基本技能及电气安装、电气运行维护及电气线路维修基本技能；机械制图实训安排3周、钳工实训安排5周、主要培养学生掌握装配钳工基本技能；焊工实训安排5周、机电一体化实训安排10周、液压与气动实训安排3周、传感器实训安排2周，主要培养学生掌握具有机电设备安装、调试、运行和维护方面的基本技能；自动化仪表实训安排7周，主要培养学生自动化仪表检修与维护基本技能；11门实训课程与机电技术专业人才培养目标能力结构中的专业能力形成了对应的关系，形成了一个完整的以突出电气技能为核心的综合实训体系。
项目四——四节传送带电动机控制工作页
《四节传送带控制的设计》工作页项目任务描述某公司需要一台传送装置运送物料，因输送距离长，需设四节传送带，示意图如上图。
系统由传动电机M1、M2、M3、M4，S为“启闭开关”（即往上推是开机，往下扳是关机），A、B、C、D分别为对应的传送带的故障开关，用此装置完成整套设备的启停、物料的运送、故障停止等功能。
具体控制要求如下：1.闭合“启动”开关，首先启动最末一条传送带（电机M4），每经过5秒延时，依次启动一条传送带（电机M3、M2、M1）。
2.当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止，而该传送带以后的待运完货物后方可停止。
例如M2存在故障，则M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。
3.排出故障，打开“启动”开关，系统重新启动。
4.关闭“启动”开关，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。
行动过程请你们小组设计此套装置的电气控制系统，编写出控制程序。
要求：1.小组分析任务，收集有关资料，做控制方案。
2.要列出I/O分配表，若用顺序控制的思路要设计出顺序功能图，画出PLC 接线图（PLC的型号采用西门子S7-1200 CPU1214DC DC/DC/DC），对元器件选型。
3.编写出控制程序。
4.在模拟装置上进行模拟试验。
5.编制设计说明书。
学习目标1.能根据任务书提取出设备控制信息，如控制对象数量、要求，输入信号，输出信号，控制对象间的关系等。
2.能绘制出PLC的I/O分配表。
3.能根据提供的PLC型号绘制出PLC接线图。
4.能编制PLC控制程序，如果用顺序控制的方法要能绘制出顺序功能图，并能转化成梯形图。
5.能在模拟装置上连线、程序下载、调试，验证自己编写的程序合理性。
6.能编制设计说明书。
行动阶段一：领取工作任务目标：（1）小组讨论，分析任务书中四节传送带的作用及动作顺序，思考为什么要正向启动、逆向停止？（2）明确任务书中要求的任务成果。
项目四 任务2 智能进入及起动系统的激活方式.pptx
Thank You!
项目四 混合动力汽车电气系统控制与检测
任务2 普锐斯混合动力汽车智 能进入和起动系统控制与检测
智能进入及起动系统的激活方式 Nhomakorabea学知习识目准标备
智能进入及起动系统的激活方式
智能进入及起动系统的激活方式
普锐斯混合动力汽车的智能进入及起动系统进入省电模式后，则除了驾 驶员车门以外的其他车门将无法解锁。在此情况下，按下驾驶员门外把手的 锁门开关，或按下智能钥匙的锁门/开锁按钮进行遥控操作，或使用机械钥 匙对前门进行解锁开门。
5.2项目五任务二 机械手PLC控制系统的安装与调试
5.2任务二机械手PLC控制系统的安装与调试一、复习旧知分析用功能指令实现广告牌饰灯的PLC控制。
二、引入新课能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置都称之为机械手。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本任务以机械手的PLC控制系统为例，学习PLC控制系统设计的内容、步骤和方法。
三、讲解新知(一)顺序控制设计法1.顺序控制设计法概述顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。
顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些分阶段称为步（Step），并用编程元件（例如内部辅助继电器M和状态继电器S）来代表各步。
步是根据输出量的状态变化来划分的。
顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出位。
2、顺序控制设计法设计的基本步骤及内容BCD变换指令将源元件中的二进制数转换为BCD码送到目标元件中。
对于16位或32位二进制操作数，若变换结果超出0~9999或0~99999999的范围就会出错。
BCD指令常用于将PLC中的二进制数变换成BCD码输出以驱动LED显示器。
2.BIN变换指令BIN变换指令将源元件中的BCD码转换为二进制数送到目标元件中。
常数K不能作为本指令的操作元件。
如果源操作数不是BCD码就会出错。
BIN指令常用于将BCD数字开关的设定值输入PLC中。
3.使用BCD、BIN指令时的注意事项（1）源操作数可取KnK、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
《工业网络与组态技术》电子教案 项目1任务2
2023/11/5
8
工业网络与组态技术
三.MCGS嵌入版组态软件使用 2.MCGS嵌入版组态软件安装
项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
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工业网络与组态技术
三.MCGS嵌入版组态软件使用 3.建立工程与下载工程 （1）建立工程
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工业网络与组态技术
二.认识TPC7062K 触摸屏 2.TPC7062K外部接口 (2)串口引脚PIN定义
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项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
接口 COM1 COM2
PIN
引脚定义
2
RS232 RXD
3
RS232 TXD
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项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
项目 LAN（RJ45） 串口（DB9） USB1 USB2 电源接口
TPC7062K 以太网接口 1×RS232，1×RS485 主口可用于U盘、键盘 从口用于下载工程 24V DC ±20%
工业网络与组态技术
项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
【任务目标】 本任务主要是通过完成TPC7062K与三菱FX3U的连接，学习使用TPC7062K和MCGS 嵌入版组态软件。掌握TPC7062K触摸屏与 PLC的接线方法及MCGS嵌入版组态软件 的组态使用和模拟运行。
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工业网络与组态技术
【任务实施】 1.硬件连接
项目二 数控系统硬件连接
任务二：数控系统的硬件连接训练 6) 伺服电机动力电源连接
主要包含伺服主轴电机与伺服进给电机的动力电源连接，伺服主轴电 机的动力电源是采用接线端子的方式连接，伺服进给电机的动力电源是采
用接插件连接，在连接过程中，一定要注意相序的正确。
任务一：数控机床的组成(FANUC)
主 轴 电 动 机
普通型和变频专用电动机
串行数字主轴电动机
任务一：数控机床的组成(FANUC)
主 轴 传 动 机 构
带传动（经过一级降速）
经过一级齿轮的带传动
任务一：数控机床的组成(FANUC)
主 轴 传 动 机 构
内装式电机主轴单元 （电主轴） 几级降速齿轮传动
6.αi伺服模块（SVM2）
TB1： DC300V直 流母线 CXA2B:DC 24V工作电 源与控制信 号总线
CXA2A:DC 24V工作电 源与控制信 号总线
COP10B: 驱动器 FSSB总线
JF1:伺服电 机位置编码 器反馈 CZ2L/2M: 伺服电动机 电源输出
COP10A: 驱动器FSSB 总线 JF2:伺服电 机位置编码 器反馈
CM65: SA1信 号输入
CA65: 强电信号 输出(急停)
任务一：数控机床的组成(FANUC)
CE57/53： I/O LINK 总线接口
开/关 程序保护
XS1： SS01J信号 输入
急停 开关
SS01N： 进给轴倍率 波段开关
SS01J： 主轴倍率 波段开关
XS2： SS01N信号 输入
任务一：数控机床的组成(FANUC) 三.PMC单元与I/O LINK连接
《电气控制与PLC(活页式教材)》电子教案 4. 项目四
串联电路接通后，定时器T7的IN输入信号为1状态，开始定时。2s后定时时间到，它的Q输出使定时 器T8开始定时，同时Q4.0的线圈通电。3s后T8的定时时间到，它的输出“T8”.Q的常闭触点断开，使T7的 IN输入电路断开，其Q输出变为0状态，使Q4.0和定时器T8的Q输出也变为0状态。下一个扫描周期因为 “T8”.Q的常闭触点接通，T7又从预设值开始定时。Q4.0的线圈将这样周期性地通电和断电，直到串联电 路断开。Q4.0线圈通电和断电的时间分别等于T8和T7的预设值。
项目四
三相异步电动机的降压启动控制
任务一
电动机的Y/△降压启动电气控制线路
知识点一 三相异步电动机的接法
● 一般的笼型异步电动机的接线盒中有6根引出线，标有U1、V1、W1、U2、 V2、W2。其中，U1、U2是第一相绕组的两端，V1、V2是第二相绕组的两端， W1、W2是第三相绕组的两端。如果U1、V1、W1分别为三相绕组的始端，则U2、 V2、W2是相应的末端。这6个引出端在接通电源之前，相互间必须正确连接。连 接方法有星形(Y)连接和三角形(△)连接两种。
知识点一 S7-1200 PLC定时器指令
► 4.脉冲定时器TP指令
在IN输入信号的上升沿启动该定时器，Q输出变为1状态，开始输出脉冲。当前时间ET从 0ms开始不断增大，达到PT预设的时间时，Q输出变为0状态。在脉冲输出期间，即使IN输入 出现下降沿和上升沿，也不会影响脉冲的输出。
► 知识点二 用接通延时定时器构成一个脉冲发生器
《工业网络与组态技术》电子教案 项目4任务1
6
工业网络与组态技术
项目四 基于PROFINET网络的传送带控制 任务1 认识PROFINET网络
图4-1-6
2023/11/5
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工业网络与组态技术
1．工程组态系统 2 . Portal 视图 3．项目视图 4．加载项目简介
项目四 基于PROFINET网络的传送带控制 任务1 认识PROFINET网络
简介：TIA（Totally Integrated Automation，全集成自动 化）Portal博途软件是西门子工业自动化集团发布的一 款全新的全集成自动化软件，其内部集成了WinCC， 提供了通用的工程组态框架，可以用来对S7-1200和精 简系统面板进行高效组态如图4-1-6所示。
2023/11/5
工业网络与组态技术
项目四 基于PROFINET网络的传送带控制 任务1 认识PROFINET网络
【任务目标】
1、了解TIA Portal（博途）的 基础知识。 2、 掌握利用西门子PLC S7-1200和TIA Portal（博途）
构建一个简单的PROFINET网络。 3、了解西门子PLC S7-1200的系统及原理。
1AG40-0XB0。
1、简单的PROFINET网络,CPU连接到编程设备，如图4-1-2
所示。
2023/11/5
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工业网络与组态技术
项目四 基于PROFINET网络的传送带控制 任务1 认识PROFINET网络
图4-1-2简单的PROFINET网络
2、利用博途软件设置PROFINET网络。
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工业网络与组态技术
【知识准备】 一.认识西门子PLC S7-1200
项目四 基于PROFINET网络的传送带控制 任务1 认识PROFINET网络
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CRMA5B
Car 情报局
CRMA5A
知识准备
Car 情报局
一、I/O信号的连接
2）输入、输出端子：
除去上述10个电源端子和备用端子，2个接口共剩下80个输入、输出端子，这些端子由下面3部分构成： （1）供用户自定义的数字输入DI有22个：
CRMA5A：DI(01)，DI(02) ; CRMA5B：DI(03)～DI(22)。
处理IO板JB提供两个接口： CRMA5A，CRMA5B；
处理IO板JA提供六个接口： CRMA5A，CRMA5B； CRMA5C，CRMA5D； CRMA6A，CRMA6B.
处理IO板JA
Car 情报局
处理IO板JB
知识准备
一、I/O信号的连接
（四）关于其它IO接口 以上介绍了最常用的处理IO板JA、处理IO板
工业机器人技术与应用
Car 情报局
任务二
项目四 工业机器人的控制系统
控制系统的连接
导入
Car 情报局
控制系统与周边设备的连接接口位置？ 主要接口的外部电路如何连接？
目录
学习目标
Car 情报局
知识准备
任Hale Waihona Puke 实施主题讨论学习目标
Car 情报局
学习目标
知识目标
1 掌握主要电路板连接接口的位置 2 掌握接口外部电路的连接方法
外部设备的信号线全部连接在端子台的 接线孔中，并用螺钉固定，接线十分方便。
图16 50针端子台
Car 情报局
图15 50针连接器
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
4. CRMA5A，CRMA5B接口中端 子的构成及分配 1）电源端子：
每个接口都有50个端子，其 中包含有9个电源端子和1个备用 端子，这9个电源端子是： （1）内部供电+24V—2个；（2） 内部供电0V—2个； （3）外部供电正极DOSRC1—5 个，给输出信号供电。
知识准备
二、通讯接口的连接
（一）串行接口RS232C
RS-232传输距离一般不超过20m， 并且只允许一对一通信，适合本地设 备之间的通信。
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
3. 处理IO板连接的第三种情况 ——IO板与外围设备之间连接；接口及连接器
通过上面几个例子可以看出： 在机器人程序中，除了运动指令外，另外一个
重要内容就是，机器人与外围设备之间的信号输入 输出指令，这些指令通过处理IO板JA、JB的连接端 子与外围设备连接。
JB中，CRMA5A，CRMA5B的接线方法; 其它IO接口的接线方法见“FANUC控制
系 统 R-30iB 说 明 书 ”（ 资 料 编 号 ：B83195CM/07）。
Car 情报局
知识准备
二、通讯接口的连接
（一）串行接口RS232C 如图中篮框 RS232C接口位
置在主板和操作面 板上。
Car 情报局
当机器人运动到物料上方时，使输出信 号DO为”ON“，气动回路中的电磁阀通电， 产生动作，向机器人末端执行器气缸活塞的 一侧供气，使气动手指张开，为抓取做好准 备；
随后，机器人下移到抓取位置，程序中 使DO信号为”OFF“，电磁阀断电回位，向 末端执行器气缸活塞的另一侧供气，活塞反 方向移动，使手指闭合，抓取零件。
制信号接口，它可以传输IO数据到通讯 协议，采用串行双向的点对点连接方式 ，它与现有的通信接口和布线技术 100%兼容，利用了现有的现场总线通 信平台（FROFIBUS、 FROFINET等） 。所有连接都采用简单、低成本、非屏 蔽的标准3线电缆。
处理IO板JA
Car 情报局
处理IO板JB
知识准备
Car 情报局
如图8，磁性感应开关 用于气动手指气缸，开关发出信号时，说明活塞
运动到气缸的底部，手指完全并拢，没有抓到零件， 此时机器人将末端执行器退回，然后重复抓取动作， 重复达到程序规定的次数后，终止并报错。
图7 例3
图8 例3
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
2）向执行器发出的输出信号 例如，气动电磁阀
处理IO板JB提供两个接口： CRMA5A，CRMA5B；
处理IO板JA提供六个接口： CRMA5A，CRMA5B； CRMA5C，CRMA5D； CRMA6A，CRMA6B，
处理IO板JA
Car 情报局
处理IO板JB
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
CRMA5A、CRMA5B、CRMA5C、CRMA5D——有50个端子（见下图，端子排列表）； CRMA6A，CRMA6B——有20个端子。
读UI(9)～UI(16)信号 启动所选定的程序
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
6. 输入、输出信号的连接方法
1）输入信号的连接 篮框：14个系统输入UI;
红框：22个数字输入DI。
输入信号电源来自控制系统内部提 供的24V电源： CRMA5A（49、50）CRMA5B （49、50）端子提供正极，0V已在 系统内部连接。
机器人接收到信号后，执行运动指令，抓取物料。 如果未接到该信号，则机器人处于静止等待状态。
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
1）传感器的输入信号
例2：需要判断啤酒瓶是否倾倒的情况。 通过一高一低两个光电传感器信号进行判断。 如果上下信号都有，说明酒瓶正常站立，机
器人执行抓取； 如果只有下面信号，没有上面信号，说明酒
每个接口的5个DOSRC1端子（端子号：23,28,37,42,47）分别向 不同的输出驱动电路供电，因此要求所有DOSRC1端子都要和外部电 源的正极连接。
外部电源的负极除了与负载的负极连接，同时还需与0V端子 CRMA5B（17,18）连接。
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
6. 输入、输出信号的连接方法
（二）处理IO板JA和JB的安装位置 处理IO板JA和JB安装在后面板（安装框）
的可选插槽上，与主板与电源单元并排安装
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
1. 分为三种情况： 1 IO板与主板连接； 2 IO板之间连接； 3 IO板与外围设备之间连接；
如图： 情况:1）：处理IO板JA、JB与主板之间的 连接电缆（1）； 情况2）：处理IO板之间的连接电缆（2）
Car 情报局
CRMA5B
CRMA5A
知识准备
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接
CRMA5A，CRMA5B接口采用 HONDA/MR-50L型50针连接器；
该连接器与50针端子台插接，可以将 CRMA的50个端子引出到端子台对应的接 线孔中；
插接后，端子台的1～50号接线孔与连 接器的1～50号端子（见端子排列表），相 同编号一一对应相通；
一、I/O信号的连接
（三） 处理IO板的连接 ▲处理IO板连接的第三种情况 ——3）IO板与外围设备之间连接； 这是我们在机器人应用和系统集成工作中，
要学习的主要内容。
2. 首先要了解外围设备信号都有哪些？ 1）传感器的输入信号
Car 情报局
例1：输送带旁边的光电传感器。 当物料到位时，传感器发出信号给机器人，
的程序。
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
5. 自动运行程序的方法
14个系统输入信号UI的定义内容见下表
端子号 1 2 3 8 9 10 11
12 13 14 15 16 29 30
系统输入 名称 UI（1） *IMSPT UI（2） *HOLD UI（3） *SFSPD UI（8） ENBL UI（9） RSR1/PNS1 UI（10） RSR2/PNS2 UI（11） RSR3/PNS3
3）TBSRC1接口的作用
TBSRC1被称为电源端子台，见左图。 其中1号端子DOSRC1与CRMA5B的所有 DOSRC1端子（23,28,37,42,47）在控制器内部连 通（见右图）； 其中2号端子0V与CRMA5B的所有0V端子 （17,18）在控制器内部连通（见右图）。 当由于外部电源与机器人控制器距离较远，导 致施加于负载的电压较低时，应从TBSRC1端子台 供电，即将外部电源的正、负极通过电阻较低的 TBSRC1电缆与TBSRC1端子台连接（见右图虚线）， 再通过控制器内部向DOSRC1和0V端子供电。
其中最常用的是14个系统输入信号UI（如图红圈），与机器人程序自动运行有关。
CRMA5B
知识准备
一、I/O信号的连接
5. 自动运行程序的方法
设置这14个UI信号来自动启动指定的机器人程序，使生产线自动运行。 信号设置步骤如下： 1 基础信号4个：
给UI(1)、UI(2)、UI(3)、UI(8)信号置ON，使机器人处于非急停、非暂停、非限速的正常 运行状态；
2 指定程序名信号8个： 通过设置程序选择信号UI(9)～UI(16)指定要调用的机器人程序名；
3 读取程序名信号1个： 信号UI(17)置ON，读取UI(9)～UI(16)信号，使机器人获取要执行的程序名；
4 启动程序信号信号1个： UI(18)置ON，然后OFF，间隔时间大于100ms（毫秒），通过信号的下降沿启动所指定
Car 情报局
知识准备
一、I/O信号的连接
6. 输入、输出信号的连接方法 2）输出信号的连接
绿框：20个数字输出DO。
数字输出信号只是一个晶体管开关量，要通过该开关量驱动外部 设备工作（如给电磁阀线圈通电），就必须在回路中接入外部24V电源。
外部24V电源的正极通过CRMA5A和CRMA5B接口中的DOSRC1 端子（每个接口5个）向控制装置的驱动器电路供电，当系统输出某个 DO信号时，对应的驱动电路导通，外部电源向负载（如电磁线圈）供 电，该负载对应的执行器产生动作。