信捷实验室考核题.docx
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信捷实验室考核题
培训安排
新员工的培训以模拟项目的方式展开，以PLC为中心，辐射触摸屏、步进驱动器、变频器、伺服驱动器、视觉等其他产品的学习。
培训过程中遇到困难要先认真分析，在确定不能解决时要及时询问。
每完成一个题目的一种方法，都会有一次项目答辩，因此，请大家务必独立完成，如发现程序雷同，将被视为试用期考核不合格（即作“解除试用期劳动合同”处理）。
根据新入员工日后工作岗位的不同，技能培训的要求及进度也会有所不同。
技术支持工程师在日后的工作中需要为销售提供售前及售后技术支持，售前支持包括控制方案确定、型号选择等等，售后支持包括控制部分的电气图纸绘制、程序编写与调试（包括PLC、HMI）、驱动类产品的参数设置、帮助客户解决应用中遇到的问题等等。
因此，对技术支持人员的技术能力要求较高。
销售人员需要熟悉产品的基本应用，包括程序（PLC、HMI）上下载、小项目程序编写等等，对于各型号产品都有何种功能及特点要有初步的认识。
因此，对新入人员的培训目标要求如下：
技术支持人员：
基础篇必须全部完成，提高篇至少完成一题，方法用指定方案；
岗位
公司及产品介绍
入门题
基础题1
基础题2
基础题3
基础题4
提高题
技术支持
——
不做
8天
8天
3天
3天
10天
销售
1天
3天
7天
5天
4天
3天
不做
销售人员：
入门篇和基础篇要全部完成，方式方法不限；而提高篇不做要求；
时间安排
a,其中公司及产品介绍安排到在训人员≥8人时进行。
b,如果在培训过程中有公司项目需要完成，则完成项目的时间不计在内。
c,在规定时间内未能完成者，将被视为试用期考核不合格（即作“试用期解除劳动合同”处理），如果实验室在训人数超过14人，则每个题目在上述基础上各延长一天。
课题要求
☆为了养成良好的项目习惯，提高项目效率，对各题目要求如下：
a,记录输入输出端子的分配，内部元件（M、T、C、S等等）占用及说明；可以提高HMI程序编写的效率，不用反复翻查程序；同时，也可以避免元件重复使用，造成运算及动作，比如滤波程序占用寄存器D100~D150，PID程序占用寄存器D4000~D4050。
b,电气连接图纸的绘制及相关设备（如扩展模块、步进驱动器、变频器、伺服驱动器等等）的参数设置记录。
这一步至关重要，因为所有的程序都是根据这些连接和设置来编写的，一旦接线更改或者参数设置错误，都会导致程序无法正确执行，甚至造成事故。
c,控制系统的动作流程图；
d,项目的编写要人性化，要站在客户及操作工人的角度考虑问题，即设计要求合理，方便不懂编程的人员操作，且无论如何操作不能出现设备不受控的情况。
e,有一定的自检能力，题目完成后，先自己检查有无漏洞，确定没有漏洞了再请培训人员检查，检查次数不超过三次。
f,梯形图加注释：
可以对单个元件进行注释，也可以对某一块程序进行注释，这样查看程序会比较方便。
g,记录课题（项目）中遇到的难点，以及针对该难点的解决办法。
每完成一个项目都应该有所收获，这些经验就是财富。
试想一下，在项目完成以后一个月，需要回头查看程序，或许你还记得，那一年甚至几年以后呢？
考核答辩
a,完成各课题要求的内容，首先动作要求正确、准确，要能够独立检查设备故障，对提出的新要求能够有清晰的思维，并快速完成；
b,在完成对应的题目之后可进行提问，可采用问答的方式，也可采用试卷测试的方式。
注意事项
a,注意安全用电，所有的接线查线等操作都要在断电后进行；
b,试验台的接线如有需要更改，要在调试完成之后恢复，谁使用谁负责；
c,实验室内设备严禁带出，如有发现，严肃处理；
指令入门
一，基础指令入门
1.指示灯
某机器设备的状态指示灯为红黄绿三种。
当设备闲置时，黄灯以较慢的速度闪烁，红灯与绿灯灭；当设备处于正常运行时，绿灯常亮，红灯与黄灯灭；当设备发生故障时，红灯快速闪烁，同时发出蜂鸣声。
设备的运行状态以三个输入开关量来表征，分别为：
启动，停止，报警，所有开关均为触发按钮，当报警发生时，必须停止运行；以三个输出开关量来控制三色灯的运行，红灯本身带有蜂鸣器。
2.数码管
设计一个7段显示管，显示的数字从0开始，每2秒加1，不断重复0~9的循环。
7个段需要用触摸屏来模拟。
3.滚动灯显
有7个并排成一列的灯，要求用PLC控制其从1~7依次点亮（当2亮时，1并不熄灭），当7亮起之后，再从1~7依次熄灭，如此不断循环的亮与灭。
灯的显示用触摸屏来模拟。
4.景观灯
某广场中央有一大型景观灯，由3个开关来控制，每一个开关都可以控制其起停。
试设计PLC程序。
模式一：
三个开关均为触发式按钮；
模式二：
三个开关均为钮子开关，可以自保持。
5.鼓风机系统
鼓风机系统一般有引风机和鼓风机两级构成。
当按下启动按钮之后，引风机先工作，工作5秒后，鼓风机工作。
按下停止按钮之后，鼓风机先停止工作，5秒之后，引风机才停止工作。
6.计数器
对某一端子上输入的信号进行计数，当记数达到某个变量存储器的设定值时，PLC控制灯泡发光，同时对该端子的信号进行减计数，当计数值小于另外一个变量存储器的设定值时，PLC控制灯泡熄灭。
7.小区门控
常见的小区门禁，用来阻止陌生车辆直接出入。
现编写门禁系统控制程序。
小区保安可以手动控制门开，到达门开限位开关时，停止，20秒后自动关闭，在关闭过程中如果检测到有人通过（以一个端子的输入信号来代表），则停止关门，完全通过后延时5秒继续关闭。
到达门关限位时停止。
需要带电机运行！
8.文本密码
用文本来做一个密码，并利用这个密码来修改参数。
该密码应具有掉电保持，当密码输入正确，跳转到参数修改画面后，密码输入窗的数字应该清除；若密码输入不正确，应该做出提示。
9.正反转Y-△
用PLC来控制电机的正转、停止、反转（3个按钮），不可以在运行当中改变方向。
无论是正转还是反转，都必须用Y-△启动，从Y到△的延时时间为3秒，Y和△绝对不可以同时导通。
在触摸屏上指示电机当前的状态。
需要带电机运行！
10.模拟洗衣机
启动洗衣机，滚筒正转5秒，停止2秒，然后反转5秒，再停止2秒，不断循环，直至按下停止为止。
需要带电机运行！
11.线缆检测
有一5芯线缆，要求线缆无断路短路，现用一台PLC来检测线缆的正确性，编写检测程序。
要求在触摸屏上显示测试结果，设一启动按钮，检测完成自动停止。
12.数据排列
对4个寄存器内的数据进行从小到大的排列，并去掉最大值和最小值，求中间两个数据的平均值。
要求可以在触摸屏上随意设定4个数据，并能将排列的结果和平均值显示出来。
13.单位转换
有一压力传感器的量程为0~35Mpa，输出信号为4~20mA，接在一个500Ω的电阻上，将电流转换成电压。
将转换来的电压信号接在XC-E4AD2DA模块的电压输入端（该模块配置为接收0~10V的电压信号，为14位AD，即0~10V对应数字量0~16383），现在假设模块接收到的数字量为寄存器D0中的数据，要求编写一个程序，将其转换为以Mpa为单位的数据，在触摸屏上显示一位小数点。
14.数据显示
将一个3位数字，拆分成三个寄存器来显示，分别显示百、十、个位。
要求该3位数字可以在触摸屏上随意更改。
15.浮点运算
将以下算式以程序的方式编写出来。
[（D0/3）*3]/D0=D1
要求将结果分别以浮点数以及整数形式在触摸屏上显示出来。
二，高级指令入门篇
16.PLSF与C620
a,用PLSF指令来编写脉冲发送程序，以控制步进电机的正反转，同时将所发的脉冲接到高速计数的端子上，对所发脉冲进行高速计数（脉冲+方向），与PLC内部的脉冲累积寄存（D8170）器进行对比。
b,用高速计数的24段中断来控制脉冲的发送与电机的正反转，要求至少两段中断，当第一段中断达成时，控制电机反转，到第二段中断时，停止。
17.PLSR与C620
用PLSR指令来编写脉冲发送程序，以控制步进电机的正反转，同时将所发的脉冲接到高速计数的端子上，对所发脉冲进行高速计数（脉冲+方向），与PLC内部的脉冲累积寄存（D8170）器进行对比。
18.Modbus通讯
用两台PLC（A和B）来做485通讯，要求当A的X0端子闭合时，B的Y0输出，相反B的X0闭合，A的Y0输出；同是，将A的D0数据写到B的D100中。
在触摸屏上显示通讯成功与失败的次数。
19.自由格式通讯
有PLCA和B，要求用自由格式通讯的方式将B的D100数据读到A的D0中。
20.伺服系统初调试
完成伺服系统位置模式下的接线，开环试运行（包括点动和正常转动）后，用PLC发
脉冲，按下启动按钮控制伺服电机以60r/min正转5圈再以30r/min反转3圈，如此循环，按下停止按钮电机停止。
要求在触摸屏上显示PLC发脉冲的个数和伺服反馈脉冲的个数，并作对比。
基础训练考核篇
一、顺序控制
1，设备简介：
设备的结构简图如下:
步进电机旋转一周，滚珠丝杠也旋转一周，工作台将水平移动一个丝距，这样，电机的圆周运动就可以转化为工作台的直线运动，固定在工作台上的定位铁片也将水平左右运动。
图中所示设备的丝杠丝距为3mm。
2，控制方案要求：
a,将接近开关2作为原点，1和5分别为左右极限；无论设备处于何种工作状态，遇到左右极限时都必须停止且不可向超限的方向运行；
b,上电检测工作台是否在原点（无论在原点左边还是右边），若不在原点，则将工作台复位至原点；
c,当工作台处于原点位置时，按下启动按钮，工作台装料，3秒后开始向工位1运送，至工位1开始卸料，5秒之后返回原点；工位1距离原点55mm；
d,至原点处继续装料，3秒后向工位2运送,至工位2开始卸料，5秒之后返回原点，工位2距离原点110mm，至原点处时，一个循环完成，累积循环次数+1，并开始下一个循环；可设定循环工作的次数，完成设定次数后，工作台停止在原点处；
e,循环过程中按下暂停按钮，则工作台立刻停止，直到再此按下启动按钮时，工作台继续运行至目标位置，要求可以多次按暂停启动，小车运行无偏差；在暂停状态下，若再次按下暂停键，则工作台回到原点处停止；直到按下启动按钮，开始下一次循环。
f,循环过程中按下停止按钮，工作台完成当前次循环后回到原点处停止。
直到按下启动按钮，开始下一次循环。
工作的时序如下图所示：
3，文本显示器设计要求
a,显示设备当前所处的工作状态：
在原点、不在原点、装料、前进至工位1、工位1卸料等等，要做到只看文本也能知道设备的状态；
b,显示定时时间，或者显示倒计时，精确到0.1秒；
c,显示工作台当前相对原点的位置，单位mm，精确到0.1mm；
d,显示工作台的实时移动速度，单位mm/s，精确到0.1mm/s；
e,可以设置循环工作次数，范围为1~9；若该参数小于1，则自动设为1，若该参数大于9，则自动设为9；
f,设置一个加密页，当密码正确时，才可以跳转至该页面，仅可以在该页面将已完成循环工作次数清零；加密方式不限（文本本身的口令，文本与PLC的交互控制）。
4，要点及方案提示：
a,本题目主要考察的是程序结构的安排，动作逻辑要清晰明了；
b,了解步进驱动器和步进电机的基本原理及应用、PLC的脉冲相关指令、OP文本显示器的基本应用；
c,可选方案：
方案一：
主程序逻辑控制，只可用常开、常闭、上升沿、下降沿的串并联及脉冲相关指令（步进电机实验台上用梯形图编程实现）；
方案二：
STL流程指令（伺服电机实验台上用梯形图编程实现）；
方案三：
BLOCK顺序功能块（步进电机实验台上用图块编程方法实现）；
方案四：
子程序调用等等；
方案五：
程序跳转；
方案二、三为必选方案
二、特殊功能指令应用
1，设备的结构简图如下：
同题一，异步电机旋转一周，滚珠丝杠也旋转一周，装在滚珠丝杠另一端的旋转编码器也旋转一周，输出一周的脉冲信号，同时，工作台水平移动一个丝距的距离。
当工作台上的定位铁片靠近接近开关时，接近开关输出信号。
图中所示工作台上的电机为自带减速机的异步电机，其减速比为1:
10，即电机轴转10圈，减速机的输出轴转1圈。
该异步电机的额定转速为1430rpm。
图中旋转编码器为1024线。
2，控制方案要求：
a,将接近开关2作为原点，1和5分别为左右极限；无论设备处于何种工作状态，遇到左右极限时都必须停止且不可向超限的方向运行；
b,当工作台不在原点时（无论在原点左边还是右边），按下复位按钮，工作台回到原点；若在原点，则复位按钮无效；
c,设手动、单步和自动模式，原点时自动、单步模式方可自由切换，手动模式任意模式可切换。
d,假定滚珠丝杠的丝距为5mm，工作台处于原点时，在自动模式下，按下启动按钮，工作台以段速1向前（接近开关5的方向）运行40mm，然后再以段速2向前运行40mm，以此类推，走完160mm之后，停止3秒，然后快速返回原点；各段速度可通过触摸屏更改，单位为mm/s；
e,在单步模式下，每按一下启动按钮，工作台完成一步，第一步必须是在原点时才可以启动；上一步完成之后，触发信号才有效，走完第四段之后，再按一次启动，工作台就回到原点；
f,手动模式下，无需设备处于原点就可以启动，可控制工作台的前进和后退，注意左右极限即可；
g,无论设备处于何种工作模式，按下停止按钮时，设备都停止在当前位置，并且必须要复位至原点，才能以自动或者单步模式再次启动；
动作的简单时序如下：
3，触摸屏设计要求
a,显示设备当前的工作模式、状态，如前进、暂停、前进的段号、返回、停顿定时等等，工作台的移动速度，单位为mm/s，精确到0.1mm/s；
b,各个模式下，实时显示工作台当前相对原点的位置，单位为mm，精确到0.1mm；
c,工作模式可通过触摸屏修改；
d,所有的触发信号要可以通过外部按钮输入，也可以通过触摸屏输入；如：
启动按钮，可用PLC的输入端子输入，也可以由触摸屏上的某一个按钮来输入；
e,各段速度、返回速度、手动速度可设，设定值的单位为mm/s，精确到0.1mm/s。
4，要点及方案提示：
a,本题主要考察的是对PLC高级功能的应用，如通讯、高速计数、频率测量等；以及扩展模块的应用，如XC-E3AD4PT2DA、XC-E4AD2DA等。
b,了解变频器及异步电机的基本原理与应用，熟悉PLC对变频器的各种控制方式；
c,了解旋转编码器等常用传感器的应用；
d,方案提示：
方案一：
Modbus通讯来改变变频器的频率；
方案二：
利用自由格式通讯来改变变频器的频率；
方案三：
利用C语言功能块来编写自由格式通讯，以实现变频器频率的读写；
方案四：
利用模拟量改变变频器的频率；
方案五：
利用PLC控制触摸屏，由触摸屏通过通讯来改变变频器的频率；
方案一、二、四为必选方案，如果有时间完成方案三或五，将获得额外的加分；
（至少有一种方案用图块编程实现）
三、过程控制
1，温度控制的系统构成图
通过加热圈加热，使恒温箱内的温度上升至目标温度并维持在目标温度。
图中就是最简温度控制系统的组成，温度传感器将温度信息反馈到温度模块，模块将模拟量信号（电阻或者电压等）转换成对应的温度信息并把该信息交给PLC进行控制计算（或者由模块本身完成控制计算），然后输出一个控制信号给固态继电器，固态继电器控制加热电源的通断，来控制加热的启停，由于存在向环境散热的过程，从而达到温度的动态平衡。
在最理想的状态下，当加热圈加热的热量和向环境散发的热量相等时，温度最稳定。
2，控制要求：
a,将温度目标设置在50.0℃；
b,按自学习键，系统开始学习温度控制参数（P、I、D、采样时间等）；
c,在自学习完成以后，按下加热键启动加热；通过触摸屏观察温度的变化，要求温度最终能够稳定在目标值附近，波动不可过大；
d,在保温过程中出现扰动，比如冷风，要求温度变化小并且能够快速恢复正常；
e,调整控温参数，记录每一组参数时的以下参数：
温度的上升时间：
从当前温度上升至目标温度的90%所用的时间；
超调量：
超调部分与目标值之比乘以100%；
调整时间：
从加热开始到温度进入稳态误差带不再出来所用的时间，温度波动1.0℃以内认为稳定；
稳态误差：
稳定状态下的偏差，比如±0.8%。
上图中的t1为上升时间，t2为调整时间。
3，触摸屏设计要求：
a,要可以在触摸屏上设定温度目标值，并显示当前温度值，单位℃，精确到0.1℃；
b,温度相关的控制按钮和状态显示，如自学习键、加热键、控制信号状态等；
c,采集温度曲线，要能够清晰地观察温度的变化；显示上升时间、超调量、稳定时间、稳态误差；
d,温度控制参数要求可手动调节，包括采样周期、P、I、D等。
4，要点及方案提示：
a,本题针对过程控制的一般应用进行学习和考核，要求熟练使用PLC本体的PID指令，以及扩展模块的PID功能；能够对过程量的数据进行简单的滤波、取最大最小值等处理；
b,了解PID控制理论，对PID各参数的作用要有实践层面的认识；
c,可选方案：
方案一：
PLC本体PID控制；
方案二：
普通模块XC-E3AD4PT2DA的PID功能控制；
方案三：
XC-E6TCA-P的模块PID控制；
2、恒压供水相关说明：
关于变频器内置PID控制原理如下：
信捷V5系列变频器将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合了进来。
压力设定信号和压力反馈信号在输入变频器后，经变频器内部PID控制运算，调节电机电源的频率，完成恒压控制。
触摸屏和变频器连接，可以实时监控参数的变化曲线。
关于软件型PID控制原理如下：
变频器的作用是为三相水泵的电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使水管的水压连续变化。
压力计的任务是检测水管的水压。
在PLC内部设定水压期望值，压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID控制运算，输出给变频器一个控制信号。
触摸屏与PLC直接连接，用于输入参数和实时显示参数。
2，控制要求：
a,将压力目标设置在某一定值；
b,按自学习键，系统开始学习压力控制参数（P、I、D、采样时间等）；
c,在自学习完成以后，按下工作键开始工作；通过触摸屏观察温度的变化，要求压力最终能够稳定在目标值附近，波动不可过大；
d,在恒压过程中出现扰动，比如出水口突然堵塞等，要求压力变化小并且能够快速恢复正常；
e,调整恒压参数，记录每一组参数时的以下参数：
压力的上升时间：
从当前压力上升至目标压力的90%所用的时间；
超调量：
超调部分与目标值之比乘以100%；
调整时间：
从泵开始工作到压力进入稳态误差带不再出来所用的时间，压力波动1.0℃以内认为稳定；
稳态误差：
稳定状态下的偏差，比如±0.8%。
压力
上图中的t1为上升时间，t2为调整时间。
f,分别通过变频器内置PID及本体PID控制两种方式实现。
g,比较其优缺点，并作相关数据记录。
3，触摸屏设计要求：
a,要可以在触摸屏上设定压力目标值，并显示当前压力值，单位MP，精确到0.1MP；
b,压力相关的控制按钮和状态显示，如自学习键、工作键、控制信号状态等；
c,采集压力曲线，要能够清晰地观察压力的变化；显示上升时间、超调量、稳定时间、稳态误差；
d,压力控制参数要求可手动调节，包括采样周期、P、I、D等。
4，要点及方案提示：
a,本题针对过程控制的一般应用进行学习和考核，要求熟练使用PLC本体的PID指令，以及变频器内置的PID功能；能够对过程量的数据进行简单的滤波、取最大最小值等处理；
b,学习变频器内置PID功能的使用，各种传感器，仪表的使用
提高：
结合变频器的调速原理以及泵类负载特性，分析其节能原理。
过程控制题任选一题
四、机器视觉的应用
1，待测量的设备简图如下：
102
如图是一个开关拨片的示意图，实际尺寸可以借助工具测量。
2，控制方案要求：
a,检测样品是否为正矩形，标准为夹角90°，精度±0.2°以内算是合格，如不合格PLC给出输出信号；
b,测量外矩形的长和宽，单位mm，精度±0.5mm；
c,1孔和2孔相对原点是否对称，测1到0，2到0的距离；
d,定位判断旋转角度。
3，要点及方案提示：
a,本题主要考察的是对机器视觉的应用；
b,了解测量和定位的本质，熟悉线定位、目标计数、目标定位、几何定位及测量工具的使用，了解如何实现物体的定位及旋转角度的判定；
c,了解机器视觉与PLC的结合使用方法
d,方案提示：
此题涉及到测量及定位，使用到的工具是线定位、目标计数、目标定位、几何定位测量工具。
提高篇
一、双台五层电梯联动控制模拟
1，本课题主要研究的是双台五层电梯的联动控制方法。
要求能够在试验台上进行模拟，并达到以下要求：
a，PLC电梯控制系统应具备三种工作模式：
有司机、无司机、消防；
在有司机模式下，电梯的运行由司机控制而与呼叫系统无关，也叫直达模式；
在无司机模式下，电梯根据厢内外的呼叫信息运行；
而消防模式则是当火警发生时，如果电梯处于楼层停止状态，则保持停止状态，并且拒绝内外部呼叫；如果电梯处于上行状态，则立刻停止，并拒绝内外部呼叫；如果电梯处于下行状态，则直达基层，在到达基层之后拒绝所有内外呼叫。
b,呼叫系统：
系统应具备自动响应内外部呼叫的能力。
厢外呼叫包括：
各个楼层的上行下行呼叫（顶层无上行呼叫，基层无下行呼叫）；
厢内呼叫包括：
厢内的各楼层停靠呼叫、手动开门、手动关门。
在电梯运行过程中，手动开门及手动关门键是无效的。
c,呼叫信息的记忆及清除
控制系统要求能够记忆内外部呼叫的信息，并且在执行了相关动作之后将记忆清除，比如：
当电梯处于基层时，第三层有下行呼叫，则该呼叫信息被记忆，电梯开始上行，当电梯到达第三层时，停止、开门，将第三层的下行呼叫信息清除。
d,双电梯联动控制的调度原则
两台电梯都遵守集选规则，即将呼叫信号先进行登记，对与电梯运行同向的呼叫信号逐一应答，当同向指令和召唤应答完毕后电梯可以自动换向。
除此以外，电梯并联运行还遵循相应的调度原则：
正常情况下，当电梯使用以后，双电梯都应停止在基站，此时，A梯为忙梯，B梯为空闲电梯；当某层站有外呼叫信号时，则A梯立即启动并确定方向运行去接该层站的乘客，B梯作为空闲电梯不予理睬。
当两台电梯因轿厢内指令而到达基站后关门待命时，则应按照有效利用的原则，执行相互交替程序段。
原先充当忙梯的电梯现在即作为基站电梯来使用，而原先作为基站电梯使用的电梯此时即成为忙梯。
不论是一号电梯还是二号电梯均停留在最后停靠的层站待命。
当A、B电梯都处于最后停靠的楼层待命时，以顺向、就近原则确定谁是忙梯谁是空闲梯。
比如电梯A、B都处于空闲状态，①A停止在层2，B停止在层3，此时，层4出现下行呼叫，那么，B梯作为忙梯响应呼叫，而A梯作为空闲梯原地待命；②A停止在层4，B停止在层2，此时，层3出现下行呼叫，那么，A梯作为忙梯响应呼叫，B梯原地待命；若层3出现上行呼叫，则应该是B梯响应呼叫而A梯原地待命。
当忙梯正在上行时，若其上方出现任何方向的外呼叫信号，则均由忙梯在一周行程中去完成，而空闲电梯不予应答运行。
但是，若在忙梯的下方出现向上或向下的外呼叫信号，则由空闲电梯来应答信号而发车运行接客。
当忙梯正在下行时，若其下方出现任何方向的外呼叫信号，则均由忙梯在一周行程中去完成，而空闲
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