XK-SX5C型电气自动化实训台指导书-综合篇

1、- - 目录项目一 mm420变频器实训1 一、 mm420 变频器简介1二、 bop操作面板控制变频器运行实验3三、变频器点动运行实验5四、变频器多段速度控制实验5项目二昆仑通态tpc7062kx 触摸屏实训7 一、 tpc7062kx 与 plc的接线 7二、连接西门子s7-200 plc 8项目三自动运料小车项目实训19 项目四虚拟柔性生产线项目实训21 附录： xk-sx5c型电气自动化实训台端子图25 - - 项目一 mm420变频器实训一、mm420 变频器简介1、mm420 变频器的方框图2、mm420 变频器 bop操作面板- - 显示 / 按钮功能功能说明状态显示lcd 显示

2、变频器当前所用的设定值。起动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效， 应按照下面的数值修改p0700 或p0719 的设定值：p0700 = 1 或 p0719 = 10 . 16 停止变频器off1 按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车。 缺省值运行时此键被封锁；为了使此键的操作有效，请参看“起动变频器”按钮的说明。off2 按此键两次 ( 或一次，但时间较长) 电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的( 与p0700 或p0719 的设置无关 ) 。改变电动机的方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号( ) 表示或用闪烁的小

3、数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，请参看“起动电动机”按钮的说明。电动机点动在变频器 “运行准备就绪”的状态下， 按下此键， 将使电动机起动， 并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。 如果变频器 / 电动机正在运行， 按此键将不起作用。功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2秒钟，将显示以下参数的数值：1. 直流回路电压( 用d 表示单位： v ) 。2. 输出电流 (a) 。3. 输出频率 (hz) 。4. 输出电压 ( 用o 表示单位： v) 。5. 由 p0005 选定的数值 ( 如果 p0005 选择显示

4、上述参数中的任何一个(1- 4)，这里将不再显示) 。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能：在显示任何一个参数（rxxxx 或pxxxx ）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000 ，如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000 后，按此键将返回原来的显示点。确认：在出现故障或报警的情况下，按键可以对故障或报警进行确认，并将操作板上显示的故障或报警信号复位。- - 参数访问按此键即可访问参数。增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。减少数值按此键即可减少面板上显示的参数数值。二、bop 操作面板控制变频器运行实验1、实验内容学习并且掌握西门子mm420 变频器基本操

5、作面板（bop ）的使用。其面板如图2.1 所示：图 2.1 西门子 mm420 变频器基本操作面板利用面板上的按钮，完成如下几个功能：1、启动变频器。2、停止变频器，可以两种方式，1）按照设定的停车斜坡；2）自由停车。3、电机反转。4、电动机点动。5、参数设定。2、实验步骤（1）实验接线按照图 2.2 进行实验接线。- - qfl1 l2 l3u v wmm420m3l1 l2 l3图 2.2 （2）参数设定在缺省状态下，面板上的操作按钮、被锁住。要使用该功能，需要把参数 p0700设置为 1，并将 p1000的参数设为1。（3）操作演示1）为启动按钮。按下此按钮，可以启动变频器。2）为停止

6、按钮。按此按钮，变频器将按确定好的停车斜坡减速停车。3）为反转按钮。按此按钮可以改变电动机方向。4）为点动按钮。在变频器无输出的情况下，按此按钮，电动机按预定的点动频率运行。5）为增加数值按钮。按此按钮可以增加变频器输出频率。6）为减少数值按钮。按此按钮可以减小变频器输出频率。（4）注意： 若变频器出现“a0922：负载消失”报警，该报警是由于电机功率小的原因造成的，为了能正常完成实验可以将参数p2179 设为“ 0”（需要首先把p0003设为“ 3” ） 。后面实验与此相同。- - 三、变频器点动运行实验1、实验内容设计变频器参数设置，实现下述功能：数字输入1 为点动正转，数字输入2 为点动

7、反转，正向点动频率为20hz，反向点动频率为25hz，点动的斜坡上升时间为5s，点动的斜坡下降时间为 2s。2、实验步骤（1）实验接线按照图 3.1 进行实验接线。l1l2l3uvwl3l2/nl1/lmm420n-p+dac-dac+rl1-crl1-b0v910v0vadc+adc-din1din2din3+24v10111213141587654321sb1sb2图 3.1 （2）参数设定（1）p0010参数为“ 30”,p0970 参数设为“ 1”变频器复位到工厂设定值（2）p0003参数为“ 2”扩展用户的参数访问范围（3）p0700参数为“ 2”由端子排输入（4）p0701参数为“

8、 10”正向点动（5）p0702参数为“ 11”反向点动（6）p1058参数为“ 20”正向点动频率（7）p1059参数为“ 25”反向点动频率（8）p1060参数为“ 5”点动的斜坡上升时间（9）p1061参数为“ 2”点动的斜坡下降时间（3）操作演示分别按下按钮sb1和 sb2，观察电动机的正向点动与反向点动。四、变频器多段速度控制实验1、实验内容用变频器完成一个可以输出0hz、10hz、15hz、20hz、25hz、30hz、40hz、50hz的多段频率输出的实验。2、实验步骤- - （1）实验接线按照图 4.1 进行实验接线。l1l2l3uvwl3l2/nl1/lmm420n-p+da

9、c-dac+rl1-crl1-b0v910v0vadc+adc-din1din2din3+24v10111213141587654321sb1sb2sb2sa1图 4.1 （2）参数设定1）p0010参数为“ 30”,p0970 参数设为“ 1”变频器复位到工厂设定值2）p0003参数为“ 2”扩展用户的参数访问范围3）p0700参数为“ 2”由模入端子/ 数字输入控制变频器4）p0701参数为“ 17” bcd码选择 on命令5）p0702参数为“ 17” bcd码选择 on命令6）p0703参数为“ 17” bcd码选择 on命令7）p0704参数为“ 1”正转启动8）p1000参数为“

10、3”固定频率设定值9）p1001参数为“ 10”固定频率1 为 10hz 10）p1002参数为“ 15”固定频率2 为 15hz 11）p1003参数为“ 20”固定频率3 为 20hz 12）p1004参数为“ 25”固定频率4 为 25hz 13）p1005参数为“ 30”固定频率5 为 30hz 14）p1006参数为“ 40”固定频率6 为 40hz 15）p1007参数为“ 50”固定频率7 为 50hz （3）操作演示按下启动 / 停止键 sa1，按下sb1 、sb2、sb3的不同组合，对应变频器输出频率对应关系如下表所示：sb1 sb2 sb3 输出频率（ hz）0 0 0 0

11、 0 0 1 10 0 1 0 15 0 1 1 20 1 0 0 25 1 0 1 30 1 1 0 40 - - 1 1 1 50 项目二 昆仑通态 tpc7062kx 触摸屏实训一、tpc7062kx 与 plc的接线1、西门子plc 图 2.1 2、欧姆龙plc 图 2.2 3、三菱 plc - - 图 2.3 二、连接西门子s7-200 plc 通过实例介绍 mcgs 嵌入版组态软件中建立同西门子s7-200通讯的步骤， 实际操作地址是西门子q0.0、q0.1、q0.2、vw0 和vw2 。1、建立工程鼠标双击 windows操作系统的桌面上的组态环境快捷方式，可打开嵌入版组态软件，

12、然后按如下步骤建立通讯工程：（1）单击文件菜单中“新建工程”选项，弹出“新建工程设置”对话框，tpc 类型选择为“tpc7062k ”，点击确认。图2.3 - - （2）选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。（3）在文件名一栏内输入“tpc 通讯控制工程”，点击“保存”按钮，工程创建完毕。2、设备组态（1） 在工作台中激活设备窗口，鼠标双击进入设备组态画面， 点击工具条中的打开“设备工具箱”，图2.4 （2）在设备工具箱中， 鼠标按顺序先后双击“通用串口父设备”和“西门子_s7200ppi”添加至组态画面窗口，如图 2.5 所示。 提示是否使用西门子默认通讯参数设置父设备，如

13、图 2.6所示，选择“是”。图2.5 - - 图2.6 所有操作完成后关闭设备窗口，返回工作台。3、窗口组态(1) 在工作台中激活用户窗口，鼠标单击“新建窗口”按钮，建立新画面“窗口0”。如图2.7 所示。图2.7 (2) 接下来单击“窗口属性”按钮，弹出“用户窗口属性设置”对话框，在基本属性页， 将“窗口名称”修改为“西门子200控制画面”，点击确认进行保存。如图2.8 所示。图2.8 - - (3) 在用户窗口双击进入“动画组态西门子200控制画面”，点击打开“工具箱”。(4) 建立基本元件按钮： 从工具箱中单击“标准按钮”构件，在窗口编辑位置按住鼠标左键拖放出一定大小后，松开鼠标左键，这

14、样一个按钮构件就绘制在窗口中。如图2.9 所示。接下来双击该按钮打开“标准按钮构件属性设置”对话框，在基本属性页中将“文本”修改为q0.0，点击确认按钮保存，如图2.10 所示。图2.9图2.10 按照同样的操作分别绘制另外两个按钮，文本修改为q0.1和q0.2，完成后如图 2.11 所示。按住键盘的 ctrl键， 然后单击鼠标左键， 同时选中三个按钮， 使用工具栏中的等高宽、左 （右）- - 对齐和纵向等间距对三个按钮进行排列对齐，如图2.12 所示。图2.11 图2.12指示灯： 单击工具箱中的“插入元件”按钮，打开“对象元件库管理”对话框，选中图形对象库指示灯中的一款，点击确认添加到窗口

15、画面中。并调整到合适大小，同样的方法再添加两个指示灯，摆放在窗口中按钮旁边的位置，如图2.13 。- - 图2.13 标签： 单击选中工具箱中的“标签”构件，在窗口按住鼠标左键，拖放出一定大小“标签”，如图 2.14 。然后双击该标签，弹出“标签动画组态属性设置”对话框，在扩展属性页，在“文本内容输入”中输入vw0 ，点击确认，如图2.15 。图2.14- - 图2.15同样的方法，添加另一个标签，文本内容输入vw2 ，如图 2.16 。图2.16 输入框： 单击工具箱中的“输入框”构件，在窗口按住鼠标左键，拖放出两个一定大小的“输入框”，分别摆放在vw0 、vw2 标签的旁边位置，如图2.1

16、7 。- - 图2.17 (5) 建立数据链接按钮：双击 q0.0按钮， 弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，如图 2.18 ，在操作属性页，默认“抬起功能”按钮为按下状态，勾选“数据对象值操作”，选择“清 0”，点击弹出“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”，通道类型选择“q寄存器”，通道地址为“ 0”，数据类型选择“通道第00位”，读写类型选择“读写”。如图2.19 ，设置完成后点击确认。即在q0.0按钮抬起时，对西门子200的q0.0地址“清 0”，如图 2.20 。图2.18- - 图2.19图2.20同样的方法，点击“按下功能”按钮，进行设置，数据对象值操作置1设备 0_读写q

17、000_0，如图 2.21 。同样的方法，分别对q0.1和q0.2的按钮进行设置。q0.1按钮 “抬起功能”时“清0”；“按下功能”时“置1” 变量选择 q 寄存器， 通道地址为 0，数据类型为通道第01位。q0.2按钮 “抬起功能”时“清0”；“按下功能”时“置1” 变量选择 q 寄存器， 通道地址为 0，数据类型为通道第02位。- - 图2.21指示灯： 双击 q0.0旁边的指示灯构件，弹出“单元属性设置”对话框，在数据对象页，点击选择数据对象“设备0_读写 q000_0”，如图 2.22 。同样的方法， 将q0.1按钮和 q0.2按钮旁边的指示灯分别连接变量“设备0_读写q000_1 ”

18、和“设备0_读写q000_2 ”。图2.22 输入框：双击vw0 标签旁边的输入框构件，弹出“输入框构件属性设置”对话框，在操作- - 属性页，点击进入“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”，通道类型选择“v 寄存器”； 通道地址为“0”；数据类型选择“16位无符号二进制”；读写类型选择“读写”。如图 2.23 ，设置完成后点击确认。图2.23同样的方法， 双击 vw2 标签旁边的输入框进行设置，在操作属性页， 选择对应的数据对象：通道类型选择“v寄存器”； 通道地址为“2”；数据类型选择“16位无符号二进制”；读写类型选择“读写”三、工程下载1、连接 tpc7062k 和pc 机将普通

19、的 usb 线，一端为扁平接口， 插到电脑的 usb 口，一端为微型接口，插到 tpc 端的 usb2口。图2.24 2、工程下载点击工具条中的下载按钮，进行下载配置。选择“连机运行”，连接方式选择“usb通讯”，然后点击“通讯测试”按扭，通讯测试正常后，点击“工程下载”。图 2.25 - - 项目三 自动运料小车项目实训一、虚拟负载接口1、控制信号输出序号输出端口功能备注1 q1 “仓库”限位开关“仓库”到位限位开关2 q2 “1 号工位”限位开关“1 号工位”到位限位开关3 q3 “2 号工位”限位开关“2 号工位”到位限位开关2、控制信号输入序号输入端口功能备注1 i1 前进2 i2 后

20、退3 i3 装料4 i4 卸料二、演示实验1、控制要求（ 1）按下启动按钮后，小车开始装料，（装料时间为5 秒）（ 2）装料完毕后小车开始前进，至“1 号工位”位置时，进行卸料（卸料时间为8 秒） ，卸完料然后再后退到“仓库”工位进行装料（装料时间为5 秒） 。（ 3）在“仓库”位置装料完毕后小车前进，行至“2 号工位”位置后开始卸料（卸料时间为 8 秒） ，卸完料然后后退到“仓库”工位。（ 4）在运行过程中按下停止按钮，系统停止。（ 5）小车运行由一台三相异步电动机拖动，功率3.7kw （由电机m1模拟） 。（ 6）装料采用dc24v驱动的装料机， 功率 80w ，卸料采用dc24v驱动的卸

21、料机， 功率 80w 。2、i/o 分配（ 1）开关量输入序号名称点号对应端口1 “启动”按钮i0.0 k0 2 “停止”按钮i0.1 k1 3 “仓库”限位开关i0.2 q1 4 “ 1 号工位”限位开关i0.3 q2 5 “ 2 号工位”限位开关i0.4 q3 （ 2）开关量输出序号名称点号对应端口1 前进q0.0 i1 2 后退q0.1 i2 3 装料q0.2 i3 4 卸料q0.3 i4 3、plc程序参考程序见“运料小车.mwp ” 。4、操作演示（ 1）按图 3.1 和图 3.2 所示进行实验接线。- - l3l2l1qf1km2km1fr1m13km1ka1km2ka2ac24v

22、图 3.1 cpu226 ac/dc/rly2m i1.5i1.6i1.7i2.0i2.1i2.2i2.3i2.4i2.5i2.6i2.7ml+i1.4i1.3i1.2i1.1i1.0i0.7i0.6i0.5i0.4i0.3i0.2i0.1i0.01ml1nq1.6 q1.7q1.5q1.3 q1.4q1.2q1.13lq1.02l q0.4 q0.5q0.7q0.6q0.2 q0.3q0.1q0.01llnq1q2q3q4q5q6q7q8q9q10 q11q12 q13q14 q15 q16 q17 q18 q19 q20 q21 q22q23 q24-+comy24v0vi1i2i3i4i

23、5i6i7i8i9i10i11i12i13i14i15i16-+comx虚拟负载接线端子虚拟负载接线端子24v0vka1 ka2ka1ka2k0k1ka3ka4ka3ka4图 3.2 （ 2）将 plc程序“运料小车.mwp ”下载到plc中。（ 3）制作触摸屏监控程序（或直接打开触摸屏程序“运料小车”） ，下载到触摸屏中。（ 4）启动虚拟负载，选择“运料小车”程序功能模块，进入程序运行状态。（ 5）按控制要求进行操作，观察控制是否满足要求。- - 项目四 虚拟柔性生产线项目实训一、虚拟负载接口1、控制信号输出序号输出端口功能备注1 i1 绿灯dc24v指示灯2 i2 红灯dc24v指示灯3

24、i3 手爪抓紧dc24v电磁阀4 i4 推料 2 气缸伸出dc24v电磁阀5 i5 推料 2 气缸缩回dc24v电磁阀6 i6 推料 1 气缸伸出dc24v电磁阀7 i7 推料 1 气缸缩回dc24v电磁阀8 i8 手臂左旋dc24v电磁阀9 i9 手臂右旋dc24v电磁阀10 i10 手爪上升dc24v电磁阀11 i11 手爪下降dc24v电磁阀12 i12 手臂伸出dc24v电磁阀13 i13 手臂缩回dc24v电磁阀14 i14 供料台上升dc24v电磁阀15 i15 供料电机运行dc24v电动机16 i16 推料 3 气缸伸出dc24v电磁阀17 i17 推料 3 气缸缩回dc24v电

25、磁阀18 i18 传送带运行三相异步电动机2、控制信号输入序号输入端口功能备注1 q1 手爪抓紧限位2 q2 手臂旋转左限位3 q3 手臂旋转右限位4 q4 手臂伸出限位5 q5 手臂缩回限位6 q6 手爪上升限位7 q7 手爪下降限位8 q8 供料台上升限位9 q9 供料台下降限位10 q10 供料台物料检测传感器11 q11 推料一气缸伸出限位12 q12 推料一气缸缩回限位13 q13 推料二气缸伸出限位14 q14 推料二气缸缩回限位15 q15 推料一位置物料检测传感器16 q16 推料二位置物料检测传感器17 q17 传送带物料检测传感器- - 18 q18 推料三气缸伸出限位19

26、 q19 推料三气缸缩回限位20 q20 推料三位置物料检测传感器二、演示实验1、控制要求（1）启动：在触摸屏上按“启动”按钮后，触摸屏上的“运行”指示灯亮，系统首先返回原位： 机械手恢复原位（手爪上升到上限位，然后手臂缩回到缩回限位，然后向左旋转到左限位） ，推料一气缸缩回到缩回限位，推料二气缸缩回到缩回限位，推料三气缸缩回到缩回限位。（2）供料单元：plc 启动送料电机，驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到供料台，供料台物料检测光电传感器检测到物料后，送料电机停止， 同时 plc驱动供料台上升单向电磁阀上料（物料被抓走后（物料检测光电传感器检测不到物料），供料台提升气缸下降到下限位）。（3）气

27、动机械手单元：供料台物料检测光电传感器检测到物料后，机械手手臂伸出，手爪下降抓物， 然后手爪提升，到达上限位后手臂缩回，到达缩回限位后向右旋转到右限位，手臂伸出，到达伸出限位后手爪下降，到达下降限位将物料放下，然后回到原位。（4）物料分拣单元：传送带上的物料检测开关检测到物料后，传送带运行， 开始传送物料。传感器根据物料性质，分别由 plc控制相应电磁阀使推料气缸动作，对物料进行分拣，传送带 30s 内检测不到物料，则传送带停止运行，等检测到物料后，传送带重新开始运行。（5）停止：按下停止按钮，系统停止运行，同时触摸屏上“运行”指示灯灭，“停止”指示灯亮。（6）传送带电机为三相异步电动机，功率

28、0.37kw ，由变频器驱动，运行时的频率为40hz，变频器由0hz增加到 50hz 的时间为 3s，由 50hz降低到 0hz的时间为3s。2、i/o 分配（ 1）开关量输入序号名称点号对应端口1 手爪抓紧限位i0.0 q1 2 手臂旋转左限位i0.1 q2 3 手臂旋转右限位i0.2 q3 4 手臂伸出限位i0.3 q4 5 手臂缩回限位i0.4 q5 6 手爪上升限位i0.5 q6 7 手爪下降限位i0.6 q7 8 供料台上升限位i0.7 q8 9 供料台下降限位i1.0 q9 10 供料台物料检测传感器i1.1 q10 11 推料一气缸伸出限位i1.2 q11 12 推料一气缸缩回限

29、位i1.3 q12 13 推料二气缸伸出限位i1.4 q13 14 推料二气缸缩回限位i1.5 q14 15 推料一位置物料检测传感器i1.6 q15 16 推料二位置物料检测传感器i1.7 q16 17 传送带物料检测传感器i2.0 q17 - - 18 推料三气缸伸出限位i2.1 q18 19 推料三气缸缩回限位i2.2 q19 20 推料三位置物料检测传感器i2.3 q20 （ 2）开关量输出序号名称点号对应端口1 手爪抓紧q0.0 i3 2 推料 2 气缸伸出q0.1 i4 3 推料 2 气缸缩回q0.2 i5 4 推料 1 气缸伸出q0.3 i6 5 推料 1 气缸缩回q0.4 i7

30、 6 手臂左旋q0.5 i8 7 手臂右旋q0.6 i9 8 手爪上升q0.7 i10 9 手爪下降q1.0 i11 10 手臂伸出q1.1 i12 11 手臂缩回q1.2 i13 12 供料台上升q1.3 i14 13 供料电机运行q1.4 i15 14 推料 3 气缸伸出q1.5 i16 15 推料 3 气缸缩回q1.6 i17 16 传送带运行q1.7 i18 3、plc程序参考程序见“柔性生产线.mwp ” 。4、操作演示（ 1）按图 4.1 和图 4.2 所示进行实验接线。cpu226 ac/dc/rly2m i1.5i1.6i1.7 i2.0i2.1 i2.2i2.3 i2.4i2.5 i2.6i2.7ml+i1.4i1.3i1.2i1.1i1.0i0.7i0.6i0.5i0.4i0.3i0.2i0.1i0.01ml1nq1.6 q1.7q1.5q1.3 q1.4q1.2q1.13lq1.02l q0.4 q0.5q0.7q0.6q0.2 q0.3q0.1q0.01llnq1q2q3q4q5q6q7q8q9q10 q11 q12 q13q14