07自本畢業實習指導PAGEPAGE9一、畢業實習大綱1.1實習的性質畢業實習是教學計劃中的重要組成部分。它為實現專業培養目標起著重要作用；也是畢業生參加實際工作前的一次預演。在實習中應深入實際，認真實習，獲取直接知識，鞏固所學理論，完成實習指導人所布置的各項任務，培養和鍛煉獨立分析問題和解決問題的能力。1.2實習的目的1、了解現代企業的生產現場，組織管理和相關管理知識；2、通過實習，掌握有關電氣控制系統的設計、系統調試等技能。使學生畢業后，能順利地適應專業工作。3、熟悉1~2種軟件的應用；4、為畢業設計收集資料。1.3畢業實習組織形式和要求在實習前，由系部負責對實習學生進行實習動員。畢業實習的組織形式主要有集中實習和分散實習兩種。1、集中實習：由自動化教研室聯合實驗室，統一安排，學生服從分配，積極主動的到所派遣的地點進行實習。2、分散實習：由實習學生自己聯系實習單位。實習生自己聯系好實習單位后，經審核同意后方可進行實習，在實習期間，實習生應與指導老師經常保持聯系，并按照計劃完成畢業實習的各部分實習內容，記錄實習日記，自覺遵守實習紀律和有關規章制度。學生在實習期間要認真寫好實習日記，根據實習內容，用文字、圖表、程序等簡明地進行記述；對系統組成、程序設計、調試過程及結果、實習中的收獲與體會等及時寫入實習日記中，為寫實習報告積累素材。實習結束時，寫出實習報告，連同實習日記記錄本交指導教師審閱。1.4畢業實習時間畢業實習時間：第2周星期一（2月28日）~第3周星期五（3月11日）1.5集中實習的地點和指導老師集中實習地點：3107（課題一~課題七）、3207（課題八~課題十二）集中實習指導老師：羅雪蓮、陳華容、董海兵、陸秀令1.6集中實習的設備與器材1、THFCS-1型現場總線過程控制系統裝置2、THJ-3型DCS分布式過程控制系統3、THPFXC-1A型小車運動控制系統實習模型4、THANA-8型工業全數字運動控制裝置5、THMSRX-2-2型機械手輸送系統6、THJDCL-1型材料分揀實習裝置7、THWLT-1型立體倉庫實物教學實習裝置8、EL-PLC-I型實驗箱9、接觸器、按鈕、熱繼電器、導線、電工工具、電動機10、面包板、數碼管、電阻1.7畢業實習成績的評定實習指導老師根據學生在實習時理論聯系實際情況、分析問題與解決問題的能力，動手能力，并結合實際表現、實習態度、遵守紀律情況等，再依據實習日記、實習報告、實習出勤表，由實習指導教師確定實習成績。其中平時成績占60%，實習日記和實習報告占40%。實習成績分為：優秀、良好、中等、及格、不及格等五個等級。二、畢業實習紀律與安全1、認真學習《湖南工學院學生管理手冊》、《湖南工學院實習工作條例》等文件的規章制度。分散實習的學生還需認真學習自己所在實習單位的有關規章制度。2、認真閱讀畢業實習大綱和實習指導書，依據實習指導書的內容，明確畢業實習任務。3、集中實習期間，每天上午：8：30點名、簽到，11：30結束；下午：1：30點名、簽到，4：30結束。4、集中實習學生離開實習地點，應該關機、切斷電源，整理好相關的設備器材和桌椅，并征得指導老師的意見才能離開。5、聽從指導老師的安排，未經過老師不能隨意搬動設備、更換器件，在合閘通電前應該仔細檢查，并征得指導老師的同意。分散實習的同學按照自己實習單位的規定處理。6、實習班級每天必須安排值日生搞衛生、協助老師關好門窗。7、實習期間要嚴格遵守安全操作規程，注意自己形象，應成為精神文明的模范。分散實習的同學不能泄漏和非法取得實習單位的商業和技術秘密。8、虛心向指導老師請教，分散實習的同學還需尊重當地的生活習慣，尊重工人師傅和其他技術人員。9、違反實習規定，造成不良影響和后果的，實習指導老師有權終止該同學繼續實習，實習成績作零分處理。三、集中實習項目與內容課題一、基于FCS的雙容水箱液位的PID控制及組態研究內容與要求：本實習以上水箱與中水箱串聯作為被控對象，中水箱的液位高度為系統的被控制量。要求中水箱液位穩定至給定量，將壓力傳感器LT2檢測到的中水箱液位信號作為反饋信號，在與給定量比較后的差值通過調節器控制調節閥的開度，以達到控制中水箱液位的目的。為了實現系統在階躍給定和階躍擾動作用下的無靜差控制，系統的調節器應為PI或PID控制。調節器的參數整定可采用本章第一節所述任意一種整定方法。本實習系統結構圖和方框圖如下圖所示。本實習選擇上水箱和中水箱串聯作為雙容對象（也可選擇中水箱和下水箱）。實習之前先將儲水箱中貯足水量，然后將閥門F1-1、F1-6全開，將上水箱出水閥門F1-9、中水箱出水閥門F1-10開至適當開度（要求閥F1-9稍大于閥F1-10），其余閥門均關閉。然后接通控制系統電源，打開用作上位監控的的PC機，進入實習界面的操作和所打開的實習主界面與本實習指導書第二章第一節中所描述的相同。在實習主界面中選擇本實習項即“串接雙容水箱液位PID整定實習”，系統進入正常的測試狀態，呈現的界面如右圖所示。課題二、基于FCS的鍋爐內膽水溫的PID控制及組態研究內容與要求：本實習以鍋爐內膽作為被控對象，內膽的水溫為系統的被控制量。本實習要求鍋爐內膽的水溫穩定至給定量，將鉑電阻TT1檢測到的鍋爐內膽溫度信號作為反饋信號，在與給定量比較后的差值通過調節器控制三相調壓模塊的輸出電壓（即三相電加熱管的端電壓），以達到控制鍋爐內膽水溫的目的。在鍋爐內膽水溫的定值控制系統中，其參數的整定方法與其它單回路控制系統一樣，但由于加熱過程容量時延較大，所以其控制過渡時間也較長，系統的調節器可選擇PD或PID控制。本實習系統結構圖和方框圖如圖所示。可以采用兩種方案對鍋爐內膽的水溫進行控制：（一）鍋爐夾套不加冷卻水（靜態）（二）鍋爐夾套加冷卻水（動態）本實習選擇鍋爐內膽水溫作為被控對象，實習之前先將儲水箱貯足水量，將閥門F1-1、F1-5、F1-13全開，手動調節閥門F1-4至適當開度，打開電磁閥開關，其余閥門關閉，啟動380伏交流磁力泵，給鍋爐內膽貯存一定的水量（要求至少高于液位指示玻璃管的紅線位置），然后關閉閥F1-13，打開閥F1-12，為給鍋爐夾套供冷水做好準備。實習內容如下:1、接通控制系統電源，打開用作上位監控的PC機，進入組態主界面。2、在主界面中選擇“鍋爐內膽水溫PID控制實驗”，系統進入正常的測試狀態。3、在上位機監控界面中點擊“手動”，并將輸出值設置為一個合適的值，此操作既可拉動輸出值旁邊的滾動條，也可直接在輸出值顯示框中輸入。4、合上三相電源空氣開關，三相電加熱管通電加熱，適當增加/減少輸出量，使鍋爐內膽的水溫穩定于設定值。5、按經驗法或動態特性參數法整定調節器參數，選擇PID控制規律，并按整定后的PID參數進行調節器參數設置。6、待鍋爐內膽水溫穩定于給定值時，將調節器切換到“自動”狀態，待水溫穩定后，突增（或突減）設定值的大小，使其有一個正（或負）階躍增量的變化（即階躍干擾，此增量不宜過大，一般為設定值的5％～15%為宜），鍋爐內膽的水溫便離開原平衡狀態，經過一段調節時間后，水溫穩定至新的設定值。點擊實習界面下邊的切換按鈕，觀察實時曲線、歷史曲線、數據報表所記錄的設定值、輸出值，內膽水溫的響應過程曲線。7、適量改變控制器的PID參數，重復步驟6，觀察記錄不同參數時系統的響應曲線。8、開始往鍋爐夾套打冷水，重復步驟3～7，觀察實習的過程曲線與前面不加冷水的過程有何不同。9、分別采用P、PI、PD控制規律，重復上述實習，觀察在不同的PID參數值下，系統的階躍響應曲線。課題三、基于DCS的雙容水箱液位的PID控制及組態研究本實習以中水箱與下水箱串聯作為被控對象，下水箱的液位為系統的被控制量。要求下水箱液位測量值穩定至給定值，將壓力傳感器LT3檢測到的下水箱液位信號作為反饋信號，在與給定量比較后的差值通過調節器控制電動調節閥的開度，以達到控制下水箱液位的目的。為了實現系統在階躍給定和階躍擾動作用下的無靜差控制，系統的調節器應為PI或PID控制。調節器的參數整定可采用本章第一節所述任意一種整定方法。本實習系統結構圖和方框圖如下圖所示。實習內容與要求：1.首先給儲水箱注入足夠的水，然后對象上相應的水路打開（打開閥F1-1、F1-2、F1-7，將閥F1-10、F1-11開至適當開度,一般F1-10的開度稍大于F1-11的開度，其余閥門均關閉）。2.用電纜線將對象和DCS控制柜連接起來，用網線將電腦和集線器連接起來。3.開控制柜三相電源總開關、三相電源、單相開關，打開控制站電源開關，并啟動服務器電腦。4.在工程師站的組態中選擇“DCSsystem”工程進行編譯下裝。5.啟動操作員站，選擇運行界面中的實習五，進入實習五流程圖。6.打開三相磁力泵電源開關、電動調節閥電源開關，開始實習。7.在流程圖的液位測量值上點擊左鍵，彈出PID窗口，按本章第一節所講的單回路調節器參數的整定方法整定好PID調節器的相關參數。8.設置好系統的給定值后，先用手動調節PID的輸出，通過電動調節閥給中水箱打水，待中水箱液位基本穩定不變且下水箱的液位等于給定值時，把手動切換為自動，使系統投入自動運行狀態。9.當系統穩定運行后，突加階躍擾動（將給定量增/減5%～15%），觀察系統的輸出響應曲線。10.待系統進入穩態后，啟動變頻器-磁力泵支路，分別適量改變閥F2-4或閥F2-5的開度（加擾動），觀察階躍擾動作用在不同位置時液位的響應過程。11．通過反復多次調節PI的參數，使系統具有較滿意的動態性能指標。12.在實習中可點擊窗口中的“趨勢”下拉菜單中的“綜合趨勢”，可查看相應的實習曲線。課題四、PLC材料分揀裝置設計1、控制要求該裝置采用臺式結構，內置電源。裝置中，選用了顏色識別傳感器及對不同材質敏感的電容式和電感式傳感器，分別被固定在網孔板上．允許學生可重新安裝傳感器排列位置或選擇網孔板不同區域安裝(如三個傳感器集中裝在汽缸5附近的網板區域)。可增加編程難度，開發學生創造能力。本裝置還設置了氣動方面的減壓器、濾清、氣壓指示等，可與各類氣源相連接。2、實習內容1.在物料斗中放三個不同的物塊，在程序運行后傳送電機開始運行傳送帶轉動，先運行一個周期，將傳動帶上的遺留的物料送入分揀槽中。分揀完成后，若下料傳感器SN檢測的物料則推料汽缸動作，傳送帶啟動，進入分揀程序；若無物料，則停止運行，等待放入物料后，分揀裝置啟動，進行物料分揀。如果程序運行時，物料斗中沒有物體，則運行一定時間后自動停止。2.當物塊靠近各傳感器時，就會使傳感動作，此時物塊并沒有到達物料槽的位置，因此要在檢測到物塊之后再計傳送帶運行的步距。（各傳感器的靈敏度不同，用試驗測定，在確定步距后，在程序中相應網絡中進行修改）當光電編碼器檢測到所走的步距后，驅動相應的電磁閥控制氣缸推動物塊到相應的物料槽中。3.各傳感器依次分別為，電感傳感器，可檢測出鐵質物塊；電容傳感器，可檢測出金屬物塊；顏色傳感器，可檢測出不同的顏色，且色度可調。備用傳感器可選用顏色傳感器或者物體檢測傳感器。當鐵質物塊經過第一傳感器時被分揀出，當鋁質物塊經過第二傳感器時被分揀出，非金屬物塊中的某一顏色在過第三個傳感器時被分揀出。不同的在過第四傳感器時分揀出。4.擴展分揀功能,需調整傳感器的安裝位置分揀出金屬和非金屬,位置1:電容傳感器,位置2:物體檢測傳感器。分揀出某一顏色塊,位置1:顏色傳感器,位置2:物體檢測傳感器。分揀出非金屬中某一顏色,位置1:電容傳感器,位置:顏色傳感器,位置3:物體檢測傳感器。課題五、PLC機械手輸送系統設計手動“單/聯”開關打到“單”、“手/自”開關打到“手”狀態，自動“單/聯”開關打到“聯”、“手/自”開關打到“自”狀態，給機械手輸送系統及靜音連接電源，用氣管連接靜音氣泵與機械手輸送系統的調壓過濾閥，氣泵工作一段時間后，方可給設備提供0.4-0.8Mpa氣源。4）課題六、1、控制要求系統采用滾珠絲杠、滑杠和普通絲杠作為主要傳動機構，電機采用步進電機和直流電機，其關鍵部分是堆垛機，它由水平移動、垂直移動及伸叉機構三部分組成，其水平和垂直移動分別用兩臺步進電機驅動滾珠絲杠來完成，伸叉機構由一臺直流電機來控制。它分為上下兩層，上層為貨臺，可前后伸縮，低層裝有絲杠等傳動機構。當堆垛機平臺移動到貨架的指定位置時，伸叉電機驅動貨臺向前伸出可將貨物取出或送入，當取到貨物或貨已送入，則鏟叉向后縮回。整個系統需要三維的位置控制。2、實習內容1）手動操作（1）接通電源。（2）將選擇開關置于手動位置（此時1～6號有效）（3）分別點動按鍵←1、2↓、3→、4↙、5↑、6↗，觀察水平（X軸）、垂直（Y軸）、前后（Z軸）各絲杠運行情況，運行應平穩，在接近極限位置時，應執行限位保護（運行自動停止）。注意：只有X、Y軸運行到相應位置（即左側數碼管顯示“”）時，伸叉機構方可運行。2）自動運行（1）將程序下載到PLC（2）將選擇開關置“自動”位置（通電狀態下，各機構復位，即返回零位）。（3）將一帶托盤汽車模型置零號倉位，放置模型時，入位要準確，并注意到倉位底部檢測開關已動作。（4）執行“送”指令（5）執行“取”指令（6）演示程序中的其它內容。課題七、小車運動控制系統設計1、控制要求1）系統啟動，小車復位運行至位置4處；下載“5.All”手動程序，并將主機切換至“RUN”態。2）當選擇“手動運行”時，系統調用“手動子程序”，進入手動運行狀態，小車按手動方式運行；3）當選擇“自動運行”時，系統調用“自動子程序”，進入自動運行狀態，小車按自動方式運行；4）位置顯示單元實時顯示當前小車所處位置。2、實習內容1）按照端口分配表及接線圖連接PLC與小車運動實物模型；2)將“啟動／停止”撥至“ON”狀態，將“手動/自動”開關首先撥至“自動”狀態，觀察小車運行狀態，記錄小車運行規律；3)將“手動/自動”開關首先撥至“自動”狀態，點擊“1、2、3、4”鍵值輸出按鈕，觀察小車運動狀態及系統報警狀態；4)嘗試編譯新的控制程序，實現與示例程序不同的控制效果。課題八、倒計時并用LED數碼顯示1、課題內容及要求：在面包板上搭建LED數碼顯示電路，對PLC編程，實現99~0的倒計時。要求：寫出I/O分配表；繪制梯形圖；繪制PLCI/O接線圖。2、使用器件面包板1塊，數碼管1個，電阻16個，74LS138譯碼器2個,PLC實驗系統1套。課題九、電動機自動往復運動1、課題內容及要求：設計并制作電動機往復運動主電路，對PLC編程，用定時器實現對電動機的往復運動控制。具體要求為：交流電動機起動有正轉起動和反轉起動，而且正、反轉可切換，即在正轉時可直接按下反轉起動按，電動機即開始反轉，同時切斷正轉電路，反之亦可；并且要求電動機能往復運動，往復運動由時間控制，即按下正轉起動按鈕，電動機正轉，正轉一段時間轉為反轉，反轉一段時間又轉為正轉，如此自動往復。要求：寫出I/O分配表；繪制梯形圖；繪制PLCI/O接線圖。2、使用器件交流接觸器2個，熔斷器3個，刀開關1個，按鈕3個，導線若干、PLC實驗系統1套。課題十、電動機Y-△啟動1、課題內容及要求：設計并制作電動機Y-△啟動電路，對PLC編程，實現對電動機的Y-△啟動。要求：寫出I/O分配表；繪制梯形圖；繪制PLCI/O接線圖。2、使用器件交流接觸器3個，熔斷器3個，刀開關1個，按鈕3個，導線若干、PLC實驗系統1套。課題十一、廣告藝術燈控制器設計1、課題內容及要求：某廣告屏有6根燈管（用黃色LED發光管代替），16只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示。在面包板上搭建LED發光管廣告藝術燈電路，對PLC編程，控制彩色LED發光管輪流閃爍，其具體要求如下：1）該廣告屏中間6個燈管亮滅的時序為第1根亮→第2根亮→第3根亮→…→第6根亮，時間間隔為1秒，全亮后，顯示10秒，再反過來從6→5→…→1順序熄滅。全滅后，停2秒，再從第6根燈管開始亮起，順序點亮6→5→…→1，時間間隔為1秒，全亮后，顯示20秒，再從1→2→…→6順序熄滅。全熄滅后，停2秒，再從頭開始運行，周而復始。2）廣告屏四周的流水燈16只，4個一組，共分4組，每組燈間隔1秒向前移動一次，且即從Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，移動一段時間后（如30秒），再反過來移動，即從Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ，如此循環往復。3）系統有單步/連續控制，有起動和停止按鈕。4）系統發光管的供電電源為24V。2、使用器件面包板1塊，發光二極管（紅、綠、黃）各32個，電阻96個，24V電源、PLC實驗系統1套課題十二、小車控制有一小車運行過程如圖所示。小車原位在后退終端，當小車壓下后退限位開關SQ1時，按下啟動按鈕SB，小車前進。當運行至料斗下方時，前限位開關SQ2動作，此時打開料斗給小車加料，延時8s后關閉料斗。小車后退返回，碰撞后限位開關SQ1動作時