PLC、变频器和电机综合应用.doc

PLC、变频器和电机综合应用电气控制系统课程设计PLC、变频器和电机综合应用 姓 名： 学 号： 班 级： 专 业： 指导教师： 成绩评定： 年 月 日1493201实验室任务一：变频器控制电机正反转一、 目的了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。二、 设备序号名 称型号与规格数 量备 注1实训装置THPFSM-212实训挂箱C1013导线3号/4号若干4电动机WDJ2615实训指导书THPFSM-1/21三、 控制要求1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速。2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转，打开“K1”、“K3”电机正转，打开“K2”电机反转，关闭“K2”电机正转；在正转/反转的同时，关闭“K3”，电机停止。3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。四、 参数功能表及接线图1. 参数功能表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1P0304230380电动机的额定电压( 380V )2P03053.250.35电动机的额定电流( 0.35A )3P03070.750.06电动机的额定功率( 60W )4P031050.0050.00电动机的额定频率( 50Hz )5P031101430电动机的额定转速( 1430 r/min )6P070022选择命令源（ 由端子排输入 ）7P100021用操作面板（BOP）控制频率的升降8P108000电动机的最小频率( 0Hz )9P10825050.00电动机的最大频率( 50Hz )10P11201010斜坡上升时间( 10S )11P11211010斜坡下降时间( 10S )12P070111ON/OFF（接通正转/停车命令1）13P07021212反转14P070394OFF3（停车命令3）按斜坡函数曲线快速降速停车 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值（2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 （3）设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)2. 变频器外部接线图五、 系统调试说明1. 检查实训设备中器材是否齐全。2. 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。3. 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数（具体步骤参照变频器实训三十五）。4. 打开开关“K1”、“K3”，观察并记录电机的运转情况。5. 按下操作面板按钮“ ”，增加变频器输出频率。6. 打开开关“K1”、“K2”、“K3”，观察并记录电机的运转情况。7. 关闭开关“K3”，观察并记录电机的运转情况。8. 改变P1120、P1121的值，重复4、5、6、7，观察电机运转状态有什么变化。任务二：基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制一、 目的了解PLC控制变频器外部端子的方法。二、 设备序号名 称型号与规格数 量备 注1实训装置THPFSM-212实训挂箱C1013导线3号/4号若干4电动机WDJ2615实训指导书THPFSM-1/216计算机（带编程软件）1自备三、 控制要求1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速。2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转，按下按钮“S1”电机正转启动，按下按钮“S3”电机停止，待电机停止运转，按下按钮“S2”电机反转。3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。四、 参数功能表及接线图1. 参数功能表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1P0304230380电动机的额定电压( 380V )2P03053.250.35电动机的额定电流( 0.35A )3P03070.750.06电动机的额定功率( 60W )4P031050.0050.00电动机的额定频率( 50Hz )5P031101430电动机的额定转速( 1430 1/min )6P070022选择命令源（ 由端子排输入 ）7P100021用操作面板（BOP）控制频率的升降8P108000电动机的最小频率( 0Hz )9P10825050.00电动机的最大频率( 50Hz )10P11201010斜坡上升时间( 10S )11P11211010斜坡下降时间( 10S )12P070111ON/OFF（接通正转/停车命令1）13P07021212反转14P070394OFF3（停车命令3）按斜坡函数曲线快速降速停车 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值（2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 （3）设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)2. 变频器外部接线图五、 设计梯形图控制程序六、 系统调试说明1. 检查实训设备中器材是否齐全。2. 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。3. 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数（具体步骤参照变频器实训三十五）。4. 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。5. 按下按钮“S1”，观察并记录电机的运转情况。6. 按下操作面板按钮“ ”，增加变频器输出频率。7. 按下按钮“S3”，等电机停止运转后，按下按钮“S2”，电机反转。任务三：基于PLC的自动售货机控制一、 目的1.掌握可逆计数器指令的使用及编程2.掌握自动售货机控制系统的接线、调试、操作二、 设备序号名 称型号与规格数量备注1实训装置THPFSM-1/212实训挂箱A1513导线3号若干4通讯编程电缆PC/PPI1西门子5实训指导书THPFSM-1/216计算机（带编程软件）1自备三、 面板图四、 控制要求1. 总体控制要求：如面板图所示，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键，2. 按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。3. 售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。4. 当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的汽水指示灯C或咖啡指示灯B点亮。表示已经购买了汽水或咖啡。5. 在购买了汽水或咖啡后，Y0显示当前的余额，按下“找零按钮”后，Y0显示00，表示已经清零五、 功能指令使用及程序流程图1.可逆计数器指令使用在此程序功能块的输入端“CU”处每输入一个脉冲信号，对计数器加1；输入端“CD”处每输入一个脉冲信号，即对计数器加1；输入端“R”处每输入一个脉冲信号，即对计数器清零。2.程序流程图六、 端口分配及接线图1. 端口分配及功能表序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端子）功能说明1I0.0M11元投币2I0.1M22元投币3I0.2M33元投币4I0.3QS汽水按钮5I0.4CF咖啡按钮6I0.5ZL找零按钮7Q0.0Y货币指示8Q0.1A汽水按钮指示9Q0.2B咖啡按钮指示10Q0.3C汽水11Q0.4D咖啡12Q0.5E汽水出口13Q0.6F咖啡出口14Q0.7G找零出口15主机1M、面板V+接电源+24V电源正端16主机1L、2L、3L、面板COM接电源GND电源地端2. PLC外部接线图七、 设计梯形图程序控制 八、 系统调试说明1. 检查实训设备中器材及调试程序。2. 按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。3. 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。4. 按下“1元”、“2元”、“3元”按钮后。Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。5. 当投入的货币大于等于商品售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。6. 当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的汽水指示灯C或咖啡指示灯B点亮。表示已经购买了汽水或咖啡。7. 在购买了汽水或咖啡后，Y0显示当前的余额，按下“找零按钮”后，Y0显示00，表示已经清零。设计体会经过对变频器控制电机正反转、基于PLC的变频器外端子的电机正反转控制以及基于PLC的自动售货机控制的使用让我们受益匪浅！在设计过程中老师给予了很大的帮助，在我们设计遇到问题时，老师提供了辅导，让我们迎刃而解，在和老师的共同努力下成功的完成了设计。在设计变频器控制电机正反转过程中，我们学会了怎样去调节变频器的参数，经过对参数的调节，我们了解到电动机在怎样的条件下工作，经过在电动机工作下时，对变频器的调节，我们掌握了怎样使用变频器对电动机进行调速以及对电动机的正反转的控制。在设计基于PLC的变频器外部端子的电动机正反转控制过程中，我们进一步学会了对变频器参数的调节，以及进一步了解了电动机的工作条件，同时在设计PLC控制梯形图时，我们学会了怎样把PLC控制与变频器结合起来，以及怎样用PLC来控制电机。在设计基于PLC的自动售货机控制过程中，我们学会了怎样经过PLC来模拟售货机的工作原理，PLC控制自动售货机的设计中，通过用计数器与时间定时器的结合来控制售货，使我们进一步了解了PLC在实际当中的应用。在整个设计过程中也发现了一些不足之处。在对变频器参数设计时，出现了一些问题，有些参数不能设定，经过一些纠正之后得到了一些改善。在运用PLC控制时，也出现了一点问题，使用PLC控制自动售货机时，我们使用了计数器与时间定时器，计数器只能一个数一个数相加或相减，在使用多个时间定时器时就会出现，实际参数与理论参数不符，不能同时启动两个不同定时器同时使计数器进行计数，经过