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东莞高级电工考证资料
高级维修电工
实训一手持编程器的操作技能
一、实训目的
1、掌握FX—20P简易编程器的操作方法。
2、学会用编程器输入程序，并能对程序进行读出、修改、插入、删除等操作。
3、了解用简易编程器对PC的运行进行监视的方法。
二、实训内容
1、编程器简介
现以FX—20P型编程器为例进行说明，其操作面板如图1所示。
图1FX—20P型编程器
操作面板可分为显示器和键盘组成：
FX—20P编程器的显示器为液晶（LCD）显示器，它能把编程与编辑过程中的操作状态、指令、软组件符号、软组件号、常数、资料等，同时分别在显示器里显示出来，在用指令监控功能控某一指令时，还能显示该指令对应的线圈或触点的通、断状态。
2、键盘功能
键盘有指令键、软组件代号键、数字键与操作键。
软组件代号键、数字符元元键与指令公用？
此键的上半部为指令，下半部为软组件符合用数字，上下部的功能对应于键的操作进行，它能根据按键的先后的不同，能自动识别确定和切换双功能键的功能。
操作键的功能见表1。
表1操作键的菜单
键符号
功能
CAEAR
清除当前有效地址寄存器的操作，编程器处于等待接受操作命令状态。
R（RD）
按下此键后，显示R，表示编程器进入程序读出状态。
W（WR）
按下此键后，显示W，表示编程器进入程序写入状态。
I（INS）
按下此键后，显示I，表示编程器进入程序插入状态。
D（DEL）
按下此键后，显示D，表示编程器进入程序删除状态。
M（MNT）
按下此键后，显示M，表示编程器进入程序监视状态。
T（TEST）
按下此键后，显示T，表示编程器进入程序测试状态，测量现场设备。
SP
空格键，在写入时，进行指定组件地址号，常数等均要应用此键。
STEP
步序键；设定地址码的步序号时，按此键。
（ ）
游标键；按它；使地址码向后（前）滚动以显示对应指令。
GO
执行键进行指令的确认、存入、显示后面画面的滚动，以便再检索。
OTHER
其它键：
在任何状态下按下此键，将显示式项目单选择画面进行项目选择。
HELP
辅助键：
显示应用指令一览表，监测时，进行十进制或十六制的切换的辅助功能。
3、编程操作
程序的写入、修改、调试过程如图2所示，编程时将编程器联接于基本单元上，并使PC进入编程工作状态，在此状态下进行程序的写入、检查和编辑、试运行等。
（1）清除用户内存的全部内容，又称作清零。
写入新程序之前，应将用户内存的内容全部清除。
按下列的顺序先后按各键。
（a）在D（DEL）状态下清零。
SETPOSPSTEP1999GO
（b）在W（WR）状态下清零；
NOPAGOGO
清零后，用户内存的辅助器全部处于断开状态，计数器和移位寄存器、定时器等全部被复位。
（2）程序的写入
清零后，新的用户程序从第0步开始写入，便可开始写入程序。
Fx系列程序写入时，程序中的软组件代号必须键入。
例：
写入第一条指令：
0LDX0。
按下列的顺序依次先后按下列各键：
在W（WR）状态下：
LDXOGO
在按下执行键（GO）之后，步序号自动如1。
此时如果希望变更指令或组件号，可按（ ）键，步序号向后滚转减一。
然后写入新的指令。
（3）程序的读出
写入程序结束后，为了检查写入的程序是否正确，需要将程序读出。
读出程序时，先按读出操作键R（RD），然后指定步序号，再按执行键，便可以读出该步序号的指令：
在R（RD）状态下
STER步序号GO，
如果希望读出该步序的前面程序；可以继续按（）键，如果读出后面的序顺；可按（ ）键。
（4）指令的修改
要修改某一条指令时，首先读出应修改的指令，当时针对准要修改的指令后，只要写入新指令，该步序即变为新的指令，旧指令自然消失。
（5）指令的删除
首先读出该指令，指针对准应删除的指令后，在删除操作的状态下，按执行键GO，该指令即被删除，后面指令的步序自动接上。
在D（DEL）状态下
按（ ）使对准应删除的指令，再按GO。
（6）指令的插入
在I（INS）u状态下。
或（ ）使u指针对准插入步序号，输入插入指令后，再按执行键GO，该指令便插入在原指令之前，其步序号为原指令的步序号，而原指令及其后各条指令步序号的均自动加1。
清除用户内存
写入程序
检查程序
修改程序
程序正确否？
运行程序
程序符合要求？
结束
图2
三、实训步骤
程序的键入和读出。
实训用梯形图如图3所示，并转变成助记符程序表。
图3
1．在键入程序前，首先将NOP成批写入，进行清零。
操作前，把PLC的RUN输出端子设置为OFF。
2．键操作的流程图如图4所示。
1．LD—X—0—GO—OR—Y—0—GO—ANI
—X—1—GO—OUT—Y—0—GO
2．LD—Y—0—GO—ANI—T—1—GO
—OUT—T—0—SP—K—2—0—GO
3．LD—T—0—GO—OUT—T—1—SP
—K—2—0—GO—OUT—Y—0—GO
4．END—GO
图4
四、实训报告
1、小结编程器的程序清除、输入、读出、检索、修改及删除等的操作方法。
2、写出正确的梯形图及列出正确的助记符程序表。
实训二PLC控制机械手的设计
1、任务：
机械原点设在可动部分左上方，即压下左下限开关和上限开关，并且工作处于放松状态；上升、下降和左、右移动由电磁阀驱动气缸来实现的：
当工件处于工作台B上方准备下放时，为确保安全，用光电开关检测工作台B有无工件，只在无工件时才发出下放信号；机械手工作循环为：
启动—下降—夹紧—上升—右行—下降—放松—上升—左行—原点。
2、要求：
（1）电气原理图设计，工作方式设置为自动循环和点动两种。
（2）PLC梯形图设计，工作方式设置为自动循环、点动、单周循环和步进四种。
（3）有必要的电气保护和联锁。
（4）自动循环时应按上述顺序动作。
3、考核要求：
（1）电路设计：
根据任务、加工工艺，设计电气原理图，列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表，根据电气原理图，设计梯形图及PLC控制I/O（输入/输出）接线图，根据梯形图，列出指令表。
（2）程序输入及模拟调试：
熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC，按照被控设备的动作要求利用按钮开关进行模拟调试，达到设计要求。
（3）工具仪表使用正确。
（4）安全文明操作。
4、评分标准：
（1）电路设计
[1]电气控制原理设计不全或搞错，每处扣2分。
[2]输入输出地址遗漏或搞错，每处扣1分。
[3]PLC控制I/O口（输入/输出）接线图设计不全或设计有错，每处扣2分。
[4]梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣2分。
[5]指令有错，每条扣2分。
（2）程序输入及模拟调试
[1]PLC键盘操作不熟练，不会使用删除、插入、修改、监测、测试指令扣5分。
[2]不会利用按钮开关模拟调试扣5分。
[3]调试时没有严格按照被控设备动作过程进行或达不到设计要求，每缺少一项工作方式扣5分。
机械手梯形图程序
说明：
特殊继电器：
M8000：
RUN监控M8002：
初始脉冲M8041：
开始转移
M8043：
复原完毕M8044：
原点条件M8047：
STL监视有效
[S.][D1.][D2.]
S0：
各个操作的初始状态S1：
原点复归的初始状态S2：
自动运行的初始状态
[S.]：
指定运行模式的起输入
[D1.]：
指定自动操作模式中，实用状态的最小序号
[D2.]：
指定自动操作模式中，实用状态的最大序号
ZRST：
批次复位指令编号FNC40；
IST：
状态初始化指令编号FNC60
机械手指令程序
输入输出（I/O）分配表
输入端（INPUT）
地址编号
功能说明
地址编号
功能说明
地址编号
功能说明
X0
光电检测开关有工作ON，无工作OFF
X10
手动上升
X20
手动工作模式
X1
左下限位开关
X11
手动左移
X21
回原点工作模式
X2
左上限位开关
X12
手动放松
X22
单步工作模式
X3
右限位开关
X13
手动下降
X23
单周工作模式
X4
右下限位开关
X14
手动右移
X24
连续工作模式
X5
右上限位开关
X15
手动夹紧
X25
回原点启动
X6
左限位开关
X16
X26
自动启动
X7
X17
X27
停止
输出端（OUTPUT）
地址编号
功能说明
地址编号
功能说明
Y0
下降输出电磁阀
Y3
右移输出电磁阀
Y1
夹紧ON，放松OFF
Y4
左移输出电磁阀
Y2
上升输出电磁阀
Y10
原点指示灯
机械手操作面板
操作说明：
1、X20、X21、X22、X23、X24开关只允许一个处在ON的位置，通常接带自锁的开关。
其它开关一般接不带自锁的开关。
2、操作自动模式时无论是单步、单周还是连续都必须先操作回原点工作模式完毕后才能进行。
3、在自动模式中，单步每置下一步时都必须行程开关闭合同时给X26（自动启动）脉冲信号。
单周只给一次X26信号就完成一周，第二次必须在重新给一次。
而连续只给一次就行。
4、X27自动停止开关只对单周、连续有作用，在单周时，按下X27，执行到那一步时立即在该步停止，要它重新运行，必须在按一下X26，然后接着完成下次的工作完成；而在连续时，按下X27时，它要执行完一周后才停。
外围接线图
实训三PLC控制机械滑台的设计与模拟调试
一、PLC控制机械滑台的设计与模拟调试。
设计任务和要求如下：
1、任务：
工作台来回往复运动由直流电动机带动涡轮驱动工作台，工作台速度和方向由限位开关SQ1-SQ4控制。
工作台循环工作过程为：
工作台启动→向右移动工进→减速至换向→左移快速返回→减速至换向→进入正向工作状态。
2、要求：
（1）电气原理图设计，工作方式设置为自动循环和点动两种。
（2）PLC梯形图设计，工作方式设置为自动循环、点动、单周循环和步进四种。
（3）有必要的电气保护和联锁。
（4）自动循环时应按上述顺序动作。
3、考核要求：
（1）电路设计：
根据任务、加工工艺，设计电气原理图，列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表，根据电气原理图，设计梯形图及PLC控制I/O（输入/输出）接线图，根据梯形图，列出指令表。
（2）程序输入及模拟调试：
熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC，按照被控设备的动作要求利用按钮开关进行模拟调试，达到设计要求。
（3）工具仪表使用正确。
（4）安全文明操作。
（5）满分40分，考试时间240分钟。
4、评分标准：
（1）电路设计
[1]电气控制原理设计不全或搞错，每处扣2分。
[2]输入输出地址遗漏或搞错，每处扣1分。
[3]PLC控制I/O口（输入/输出）接线图设计不全或设计有错，每处扣2分。
[4]梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣2分。
[5]指令有错，每条扣2分。
（2）程序输入及模拟调试
[1]PLC键盘操作不熟练，不会使用删除、插入、修改、监测、测试指令扣5分。
[2]不会利用按钮开关模拟调试扣5分。
[3]调试时没有严格按照被控设备动作过程进行或达不到设计要求，每缺少一项工作方式扣5分。
二、I/O分配口和外围接线图
三、梯形图程序：
四、指令表（助记符）
实训四电气线路故障排除
一、X62W型卧式万能铣床电气控制线路原理图
二、X62W型卧式万能铣床电气控制线路分析
铣床主要是用于加工零件的平面、斜面、沟槽等型面的机床。
装上分度头以后，可以加工直齿轮或螺旋面，装上会转圆工作台则可以加工凸轮和弧形槽。
铣床用途广泛，在金属切削机床中使用数量仅次于车床。
铣床的种类很多，有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣以及各种专用铣床。
X62W卧式万能铣床是应用最广泛的铣床之一
（一）、主要结构与运动分析
X62W卧式万能铣床具有主轴转速高、调速范围宽、操作方便、工作台能自动循环加工等特点，其结构如图所示。
1-底座2-主轴变速手柄3-主轴变速数字盘4-床身（立柱）5-悬梁
6-刀杆支架7-主轴8-工作台9-工作台纵向操纵向手柄10-回转台11-床鞍
12-工作台升降及横向操纵手柄13-进给变速手轮及数字盘14-升降台
主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部分组成。
箱型床身固定在底座上，它是机床的主体部分，用来安装和联接机床的其它部件，床身内装有主轴的传动机构和变速操纵机构。
床身的顶部有水平导轨，其上装有带一个或两个刀杆支架的悬梁，刀杆支架用来支承铣刀心轴的一端，心轴的另一端固定在主轴上，并有主轴带动旋转。
悬梁可沿水平导轨移动，以便调整铣刀的位置。
床身的前侧面装有垂直导轨，升降太可沿导轨上下移动。
在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行于主轴轴线方向移动（横向移动，即前后移动）的溜板，溜板上部有可以转动的回转台。
工作台装在回转台的导轨上，可以作垂直于轴线方向的移动（纵向移动，即左右移动）。
工作台上有固定工作的T形槽。
因此，固定于工作台上的工件可作上下、左右及前后三个方向的移动，便于工作调整和加工时进给方向的选择。
此外，溜板可饶垂直轴线左右旋转45°，因此工作台还能在倾斜方向进给，以加工螺旋槽。
该铣床还可以安装圆工作台以扩大铣削能力。
从上述分析可知，X62W卧式万能铣床有三种运动。
即主运动、进给运动和辅助运动。
主轴带动铣刀的旋转运动称为主运动；加工中工作台带动工件的移动或圆工作台的旋转运动称为进给运动；而工作台带动工件在三个方向的快速移动属于辅助运动。
（二）、电力拖动方式和控制要求
1）X62W万能卧式铣床的主运动和进给运动之间没有速度比例协调的要求，所以主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。
2）主轴电动机M1是在空载时直接起动，为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。
可根据铣刀的种类预先选择转向，在加工过程中不改变转向。
3）为了减小负载波动对铣刀转速的影响以保证加工质量，主轴上装有飞轮，其转动惯量较大。
为此，要求主轴电动机有停车制动控制，以提高工作效率。
4）工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机M2拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现。
每个方向有正反向运动，要求M2能正反转。
同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁保护。
5）为了缩短调整运动的时间，提高生产效率，工作台应有快速移动控制，X62W铣床是采用快速电磁铁吸合改变传动链的传动比来实现的。
6）使用圆工作台时，要求圆工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制，即圆工作台旋转时，工作台不能向其他方向移动。
7）为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽范围。
X62W铣床采用机械变速的方法，改变变速箱传动比来实现的。
为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有冲动（短时转动）控制。
8）根据工艺要求，主轴旋转与工作台进给应有先后顺序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动。
9）冷却泵由一台电动机M3拖动，供给铣削时的冷却液。
10）为操作方便主轴电动机的启动与停止及工作台快速移动可以两处控制。
（三）、电气控制线路分析
X62W卧式万能铣床电气控制原理图如图所示。
这种机床控制线路的显著特点是控制由机械操作和电气操作密切配合进行。
因此在分析电气原理图之前必须详细了解各转换开关、行程开关的作用，各指令开关的状态以及与相应控制手柄的动作关系。
表中分别列出了工作台纵向（左右）进给行程开关SQ1、SQ2与工作台横向（前后）升降（上下由十字开关控制）进给行程开关SQ3、SQ4以及圆工作台转换开关SA1的工作状态。
SA5是主轴转向预选开关，实现按铣刀类型预先主轴转向。
SA3是冷却泵控制开关，SA4是照明灯开关，SQ6、SQ7分别是工作台进给变速和主轴变速冲动开关，由各自的变速控制手柄和变速手轮控制。
工作台纵向行程开关工作状态
工作台升降、横向行程开关工作状态
圆工作台转换开关工作状态
触点/纵向操作手柄
向
左
中间
（停）
向右
触点/升降及横向操作手柄
向前
向下
中间
（停）
向后
向上
触点/位置
接通圆工作台
断开圆工作台
SQ1-1
-
-
+
SQ3-1
+
-
-
SA1-1
-
+
SQ1-2
+
+
-
SQ3-2
-
+
+
SA1-2
+
-
SQ2-1
+
-
-
SQ4-1
-
-
+
SA1-3
-
+
SQ2-2
-
+
+
SQ4-2
+
+
-
在了解各开关的工作状态之后，便可按步骤分析控制线路。
1.主电路分析由原理图可知，主电路中共有电动机，其中M1为主轴拖动电动机，M3为冷却泵拖动电动机。
QS为电源隔离开关。
各电路机的控制过程分别如下：
1）M1由KM3实现起、停运行控制，由转向选择开关SA5预选转向，KM2的主触点串联两相电阻与速度继电器SR配合实现M1的停车反制动。
2）工作台拖动电动机M2由接触器KM4、KM5的主触点实现加工中的正、反向进给控制，并由接触器KM6的主触点控制快速电磁铁，决定工作台速度，KM6接通为快速移动，断开为慢速自动进给。
3）冷却泵拖动电动机由接触器KM1控制，单方向运转。
M1、M2、M3均为直接起动连续运行。
2.控制电路分析
（1）控制电路电源因为控制电器较多，所以控制电路电压为127V，由控制变压器TC供给。
（2）主轴电动机的起停控制在非变速状态，SQ7不受压。
根据所用的铣刀，由SA5选择向，合上QS，起动控制过程为：
（或
）→
（自锁）→
直接起动
KB–
（或KB–
）为反接制动作准备
。
加工结束，需要停止时
→
→
（自锁）→M1串R反接制动n↓↓
KB－
（或KB－
）→
（或
）
（3）主轴变速冲动控制X62W卧式万能铣床主轴的变速采用孔盘机构，集中操纵。
从控制电路的设计结构来看，既可以在停车时变速，好可以在M1运转时进行变速。
图为主轴变速机构简图。
X62W主轴变速操纵机构简图
1-变速数字盘2-扇形齿轮3、4-齿条5-变速孔盘
6、11-轴7-拨叉8-变速手柄9-凸轮10-限位开关
变速时，拉出变速手柄8，由扇形齿轮带动齿条4和拨叉7，便变速孔盘5移出，并由与扇形齿轮2同轴的凸轮9触动变速冲动开关10（SQ7），然后转动变速数字盘1到所需要的转速，再迅速将变速手柄8推回原处。
当快接近终位时，应减慢推动的速度，以得齿轮的啮合，使孔盘5顺利推入。
此时凸轮9又触动一下SQ7，当孔盘完全时，SQ7恢复原位。
当手柄推不到底（孔盘推不上）时，可将手柄扳回再推一二次，便可推回原处。
从上面的分析可知，在变速手柄推拉过程中，使变速冲动开关SQ7动作，即SQ7-2分断，SQ7-1闭合。
由SQ7-1短时闭合时，SQ7-2断开，所以X62W卧式万能铣床能够在运转中直接进行变速操作。
其控制过程是：
扳动变速手柄时，SQ7短时受压，M1反接制动，转速迅速降低，以保证变速过程的顺利进行。
变速完成后推回手柄，则主轴重新起动后，便运转于新的转速。
（5）工作台移动控制工作台移动控制电路的电源是从13点引出，串入KM3的自锁点，以保证主轴旋转与工作台进给和顺序作要求。
进给电动机M2由KM4、KM5控制，实现正反转。
工作台移动方向由各自的操作手柄来选择。
各方向进给控制分述如下：
1）工作台左右（纵向）移动工作台纵向进给是由纵向操作手柄控制的。
此手柄有左、中、右三个位置，各位对应的限位开关SQ1、SQ2的工作状态如表3-1所示。
扳动手柄合上纵向进给的机械离合器，相应传动链接通，同时压下SQ1或SQ2，实现纵向按选定的进给的速度进给。
控制过程如下：
工作台向右移动：
其条件是起动M1（
），SA1置于断开圆工作台位
（SA1—
），十字开关位置居中（
、
）。
其操作方法与电路作过程是：
手柄扳向右→
→
→M2反转→工作台左移。
电流流动经路径为：
13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→KM4线圈→KM5常闭触点→20
欲停止向右移动，只要将手柄中间，此行程开关SQ1不受压，KM4释放，工作台停止移动。
工作台向左移动：
将手柄扳向左→
→
→M2反转→工作台向上运动
电流流动经为：
13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→KM5线圈→KM4常闭触点→20
工作台纵向进给有限位保护，进给至终端时，利用工作台上安装的左右终端撞块，撞击操纵手柄，使手柄回到中间停车位置，实现限位保护。
2）工作台前后（横向）和上下（升降）进给控制工作台横向和升降运动是通过十字开关操纵手柄来控制的。
该手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间零位。
在扳动十字开关操纵手柄时，通过联运机构将控制运动方向的机械离合器合上，同时压下相应的行程开关SQ3和SQ4.
工作台向上运动条件：
左右（纵向）操作手柄居中，起动M1（
），SA1置于断开圆工作台位（（SA1－
））。
将手柄扳向上→
→
→M2反转→工作台向上运动
电流流经路径为：
13→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ4-1→KM5线圈→KM4互锁触点→20
欲停止上升，只要把手柄扳回中间位置即可。
工作台向下运动，只要将手柄扳向下，则KM4线圈得电，使M2正转即可，其控制过程与上升类似。
1）工作台向前运动条件同上。
将手柄扳向前→
→
→M2正转→工作台向前运动。
电流流经路径为：
13→SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ3-1→KM4线圈→KM5常闭触点→20
工作台向后运动，控制控制过程与向前类似，只需将手柄扳向后，则SQ4被压下，KM5线圈得电，M2反转，工作台向后运动。
工作台上、下、前、后运动都有限位保护，当工作台运动到极限位置时，利用固定在床身上和挡铁，撞击十字手柄，使其回到中间位置，工作台便停止运动。
每个方向的移动都有两种速度，上面介绍的六个方向的进给都是慢速自动进给移动。
需要快速移动时，可在慢速移动过程中按下SB5或SB6，则KM6得电吸合，快速电磁铁YA通电，工作台便按原移动方向快速移动。
快速移动为短时点支，松开SB5或SB6，快速移动停止，工作台仍按原方向继续进给。
若要求在主轴不转的情况下进行工作台快速移动，可将主轴换向开关SA5扳在停止位置，然后扳动进给手柄，按下主轴起动按钮和快速移动按钮，工作台就可进行快速调整。
5）工作台各运动方向的联锁在同一时间内，工作台只允许向一个方向运动，这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的。
例如工作台向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的联锁作用。
同理，工作台的横向和升降运动四个方向的联锁，是由十字手柄本身来实现的。
而工作台的纵向与横向、升降运动的联锁，则是利用电气方法来实现的。
由纵向进给操作手柄控制的SQ1-2→SQ2-2和横向、升降进给操
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