590C封皮及任务书2.docx

燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 基于欧陆590C的全数字直流调速系统调试学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 2010级计控2班 学 号： 100103010186 学生姓名： 刘秋平 指导教师： 李建雄 方一鸣 教师职称： 讲师 教授 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）： 电气工程学院 基层教学单位： 自动化系 学 号100103010186学生姓名刘秋平专业（班级）10级计控2班设计题目基于欧陆590C的全数字直流调速系统调试设计技术参数PLC:三菱FX2N-48MR;扩展模块：三菱FX-2DA、FX-2AD触摸屏：WEINVIEW6070iH, 7” 64K色真彩屏幕，800x480分辨率直流调速装置：欧陆590C直流电机：Z4系列/11kw/440V/11.2A/1500rpm设计要求第一，采用Visio或AutoCAD等绘图软件绘制电气图；第二，完成该套直流调试系统的基本调试，通过HMI控制电机的正转、反转、正向点动、反向点动、升速降速、速度设定显示、速度反馈显示；第三，利用该套系统模拟工业运输小车（或电梯）的控制过程。工作量1、完成设计说明书一份(包括PLC控制系统硬件、软件设计，触摸屏人机界面设计，变频器参数设置，调试过程中出现问题等)；文稿采用钢笔、圆珠笔或中性笔书写，字迹工整、清晰，打印也可，但要排版整洁；2、绘制PLC控制系统电气原理图(包括主回路和控制回路)A4图纸，可用绘图软件或铅笔绘制，应符合相关制图标准；3、系统调试，包括590C参数设置、A/D模块和D/A模块调试、根据工艺要求利用PLC和HMI编程、调试。工作计划第1周：查阅相关资料，进行接线校线，绘制电气原理图，了解系统组成及基本工作原理，熟悉PLC编程软件，完成交通灯控制系统；第2周：熟悉触摸屏编程软件，实现PLC与触摸屏（HMI）间通讯，在触摸屏上实现流水灯控制，熟悉D/A模块，利用PLC和HMI实现D/A输出；第3周：设置驱动器参数，利用操作面板或PLC控制实现电动机启停、正反转、加减速等功能；第4周：根据工艺要求，利用PLC和HMI模拟运输小车控制过程，进行编程与调试；编写课程设计说明书，并注意文字、图表、及格式的规范化；最后进行考核。参考资料1.欧陆590系列直流驱动器简明操作手册. 2. FX系列PLC手册.3. 三菱FX2N2AD和三菱FX2N2DA用户手册4. EB8000使用手册指导教师签字李建雄 方一鸣基层教学单位主任签字李海滨说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2013年 11 月 22 日 目录第一章 实训目的及要求.1第二章 实训设备组成.2第三章 PLC控制系统硬件设计.3第四章 系统参数设计.5第五章 控制系统软件实现.55.1 PLC梯形图.55.2 人机界面设计.9第六章调试过程及出现的问题.116.1 解决方案.116.2 调试过程中出现的问题.12第七章 所做的工作，自己的收获及感想.12第一 章 实训目的及要求一实训目的：老师们本着让我们毕业生能够多学习知识、将理论与实际相结合的原则，进行了PLC综合实训训练。目的在于让我们这些自动化的学生在参加工作之前明白我们到了够工作岗位应该做些什么。了解生产线要进行自动控制采用的控制器，明白在控制系统设计之前需要掌握的基本知识。二 实训的基本要求：1、 采用Visio或AutoCAD等绘图软件绘制电气图；2、 完成该套直流调试系统的基本调试，通过HMI控制电机的正转、反转、正向点动、反向点动、升速降速、速度设定显示、速度反馈显示；3、 利用该套系统模拟工业运输小车（或电梯）的控制过程。第二章 实训设备组成.一、三菱PLC:FX2N-48MR； 1、优点：配置灵活、运算高速、寄存器容量突出、元件资源丰富。 2、技术参数：适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。 3、开发软件：GX-Developer 可以编写梯形图和状态转移图，支持在线和离线编程等功能。二、扩展模块：三菱FX-2DA、FX-2AD； 1、FX2N-2AD：用于将2点模拟输入（电压输入和电流输入）转换成12位的数字值，并将这个值输入到可编程控制器中。根据连接方式对输入电压和电流进行选择，可接受范围为0到10V DC,0到5V DC,或4到20mA。占用8个I/O点，利用FROM/TO指令与PLC进行数据传输。 2、FX2N-2DA：用于将12位的数字值转换成2点模拟输出（电压输出和电流输出），并将这个值输入到可编程控制器中。根据连接方式对输入电压和电流进行选择，可接受的输出范围为0到10V DC,0到5V DC,或4到20mA，占用8个I/O点，利用FROM/TO指令与PLC进行数据传输。3、 触摸屏：WEINVIEW6070iH, 7” 1、64K色真彩屏幕，800x480分辨率； 2、内置电源隔离器并且支持MPI 187.5K链接； 3、与PLC兼容性强，可与市场上95%以上的PLC兼容； 4、采用电阻屏，满足工业控制特殊环境； 4、 变频器：590C 1、控制装置采用全数字控制技术，功率部分采用IGBT的电压型PWM交流变频传动装置，使传动装置更加快速、精度更高、效率更高； 2、主要技术指标：控制模式、控制性能、输出频率、过载能力、标准功能；5、 直流电机：Z4系列/11kw/440V/11.2A/1500rpm 额定功率4KW,励磁电压180v， 额定电流11.2A，励磁电流2.89A; 额定电压440V,转速1500/3000r/min,工作方式S1 ;第三章 PLC控制系统硬件设计 第四章 系统参数设计通电开机后按M键出现DIAGNOSTIS后按向下键头找到SET UP PARAMETERS(设定参数)，按M键进入菜单，按向下键找到FIELD CONTROL（励磁控制），按M键进入找到FLD.CTRL MODE(励磁控制方式),按M键进入菜单，把VOLTAGE CONTROL(电压控制)改成CURRENT CONTROL（电流控制），按两次E键退出；按向下键头找到SPEED LOOP(速度环)，按M键进入，按向下键找到SPEED BK SELECT(速度反馈选择),M进入菜单，按向上或向下键选择ARM VOLTS（电枢电压反馈）、ANALOG TACH(测速反馈)或ENCODER(编码反馈)，选择反馈方式是根据所选的配件板及实际电机使用的反馈方式；按E键退出.参数保存：按M键直到出现DIAGNOSTS(诊断)后，按向上的键头找到PARAMETER SAVE ,按M进入，然后按向上键头，参数自动保存。按E键一直退到底。第5章 控制系统软件实现5.1 PLC梯形图1、流水灯控制实验 实验内容：根据指导书小灯对应PLC上的输入输出点，编写程序并进行调试。然后编写触摸屏程序，模拟控制流水灯。2、熟悉D/A模块，利用PLC和HMI实现D/A输出 3、设置驱动器参数，利用操作面板或PLC控制实现电动机启停、正反转、加减速等功能；5.2 人机界面设计人机界面的编辑，我们是用的EB8000软件。选择位状态设置，选择PLC类型为 FX系列,启动与停止按钮的地址分别设为x22和x23。开关类型均设置为复归型。灯的外形可以从图片库中选择，字体也可以自行设置。1、 流水灯界面设计流水灯的地址分别设为Y011、Y012、Y0132、2、熟悉D/A模块，利用PLC和HMI实现D/A输出界面设计3、实现电动机启停、正反转、加减速等功能HMI界面设计第6章 调试过程及出现的问题6.1 解决方案一.电气原理图的绘制 按照实训日程，前两天是根据连接好的PLC挂屏进行校对，绘制原理图。主要就是用万用表检查电路是如何接线，然后记录下来，自己进行布线绘制。 由于以前自己自学过AutoCAD软件，所以现在画电气柜原理图比较熟悉的，但是对于一些制图时纸设置，元器件布置，元件的标准形式以及符号换需要进一步了解。 二.流水灯控制实验 1、控制要求 根据电气原理图中小灯对应PLC上的输入输出点，编写程序并进行调试。然后编写触摸屏程序，模拟控制流水灯2. I/O端子分配之后熟悉触摸屏编程软件，实现PLC与触摸屏（HMI）间通讯，在触摸屏上实现流水灯控制；在将程序下载到触摸屏时，总是不能正确下载，反复试验后也未能成功，但我们利用EB8000在线模拟清晰地看到了流水灯的运转状况。三、电机转速控制实验查阅资料后，熟悉D/A模块，利用PLC和HMI实现D/A输出；我们添加了数值输入、数值显示、加减速模块来方便观察电机运转状况，在编写程序时，由于不懂电机的工作方式，总是把程序少些了，因而电机一直不能转动，最终得到了老师的指引，添加了电机D/A输出程序，可是电机正常运转，在此之上成功实现了加减速的功能，并利用软件编程设置了电机转速的上限和下限，从而使电机在额定转速内运转。与此同时，对于590C参数设置、A/D模块和D/A模块调试、通讯下载等过程更加的熟练。四、运输小车控制过程这是最后一周训练了，我们要利用PLC和HMI模拟运输小车控制过程，进行编程与调试。这次要添加的模块更多了，我们想把程序一次性编好，再看看其中哪些功能是好用的，老师看见后，告诫我们先实现一个功能在慢慢往上添加其它功能。和同学讨论后，编写的程序并不能完全实现老师给出的所有功能。所以理论上可以实现的功能在实践中并不会都实现，实训让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。6.2 调试过程中出现的问题合上空气开关QF1、QF4，打开控制电源，给控制柜上电。 本次编写程序使用的是GX Developer软件。在下载程序之前首先要根据通信线给PC机安装驱动。安装驱动成功后，就可以下载程序验证了。在完成流水灯设计时，只顾下载程序，忘记打开FX开关，因而不能下载，简单的一个开关的问题就耗费了我们很长的时间，在老师的指引下，流水灯终于按照顺序依次亮灭。在设置590C参数时，不是很理解它的工作原理及工作方式等，经过仔细查看说明书后，有了进一步的了解，随后在老师的指导下，实现了电机正转、反转、加速、减速等功能。第七章 所做的工作，自己的收获及感想在这期间，虽然遇到了一些困难，但通过老师指导和与同学的交流，以及查阅相关资料，从刚开始的迷茫到慢慢地有了清晰的思路并动手设计、操作，从而顺利地完成了这次综合实训。通过这次综合实训，我学到了很多东西。我不仅了解了PLC的主要功能和特点，充分感受到了PLC功能的强大，也学习到了PLC程序的简单编写和调试，加深了对PLC相关基本知识和软件编程方法的理解和掌握，而且学习了利用EB8000软