电气控制技术课件3plc控制系统介绍

1、第三章系统版本：2016.9Electrical Engineering Lab Of Xianiversity3.1 机械自动化历史Pneumatic temple-openerBy Heron of Alexandria 120BC指南车-“司南车”4000多年前3.1机械自动化现状汽车（抓取、安装、焊接、喷涂）3.1机械自动化现状堆垛（高速风能发电）（复杂算法）3.1机械自动化现状u 德国汽车业的数据：1000 机械手200 传送单元1600个器每天生产1000.1400辆车u 国内目前现状大中型企业自动化程度较高小型企业正严峻转型化与工业化整合、节能环保要求提高； 3.1 系统基本概念

2、通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他内任何感或可变化的量。系统同时是为了使被对象达到预定的理想状态而实施的。系统使被对象趋于某种需要的状态。3.2 设计步骤工艺流程图，与工艺工程师协调需求方案对比、确定，系统总体方案图选型，柜电气图、布置图，柜制作、调试流程图，程序设计、说明，程序组织结构框图，调试界面拓扑图，画面设计，变量定义，调试电路，程序测试，参数调整用户反馈，程序，文档整理，交接维护与管理现场调试程序设计PLC程序设计硬件设计系统总体方案设计工艺分析3.3 工艺分析EI 1101 M1101进布电机0.75KW 125mmEI 1104 M1104出布电机0.75KW

3、125mmWI 1101M1103M1102撑布电机0.55KW主筒传动电机0.75KW 400mmEI 1103150mmEI 1102工艺图13.3 工艺分析M1105搅拌电机200WPI 1101PW1101V1102喷嘴2喷嘴1ZI 1101搅拌箱V1103P1101LI 1101TI 1101贮液箱工艺图2V1101蒸汽HS1101V11043.3 工艺分析工厂提供技术指标要求布层重量(g)速度（M/min）(Mpa)误差单100120500.3()±20%（速度）±2.5m双200240单121140500.4双241280单141160500.55双28132

4、0单161180450.55双321360单181200400.55双361400双400440350.53.3 工艺分析给出工艺流程图；与工艺工程师确认、协商；敲定工艺流程，以此为依据进行设计；（工艺流程图见文件）3.4 系统总体方案设计列举多方案对比，列出优缺点，切忌大材小用；（参看喷染机相关内容讨论091101）乙方考虑开发性能指标，开发技术难度，开发周期；与甲方，考虑性能与价格；明确方案：所选用器类型、方式，明确性能指标能否满足要求；器、传感器、驱动器；系统中包含哪些主要，是否包含有通信，给出通信组网的拓扑图；给出系统方案总体框图；P11013420mA1420mA10DC24V5DC

5、24V站工程师站Step 7 WinCC FlexiblePCAI/AO3AC380DODIS7-300 CPUPS基本操作面板BOP3AC3803AC380进线电抗器DC24V+PROFIBUS-DP模块MM 420USBDC24V-MPIPROFIBUS-DP基本操作面板BOP基本操作面板BOP基本操作面板BOP基本操作面板BOP3AC3803AC3803AC3803AC3803AC3803AC3803AC3803AC380进线进线电抗器进线电抗器进线电抗器DC24V+DC24V+DC24V+DC24V+PROFIBUS-DP模块PROFIBUS-DPPROFIBUS-DPPROFIBUS

6、-DP电抗器MM 440MMMMMM模块模块模块DC24V-DC24V-DC24V-DC24V-440440440脉冲计数器模块脉冲计数器模块脉冲计数器模块脉冲计数器模块3AC3806(8) A/AN B/BN (Z/ZN) VC/GND3AC3806(8) A/AN B/BN (Z/ZN) VC/GND3AC3806(8) A/AN B/BN Z/ZN)/GND3AC3806(8) A/AN B/BN (Z/ZN) VC/GNDM1M2M3系统总体方案框图M4编码器( VC编码器编码器编码器TP 177B触摸屏3.4 系统总体方案设计启动自动/手动停止紧急停车液位高液位中AC220V进液电磁

7、阀加热进气电磁阀液位低喷嘴2电磁阀温度检测加料提示加料门检测开关搅拌完成确认按钮喷量调节阀喷淋管传感器（供电）喷量调节阀反馈信号（不供电）张力传感器（不供电）VV3.5 硬件设计选型执行器、传感器选型（技术指标）器及配件CPU 314C-2DP、MICROMASTER 440、TP 177B DPS7-300 编程适配器、40针前端连接器、安装导轨柜元件选型变压器、断路器、接触器、按钮、指示灯选型依据手册（性能指标）； 选型规则（护要求）；器满足功能要求，电气满足工作和保3.5 硬件设计选型所需包含用于技术设计用于采购用于后期维护/元器件编号名称型号/ 订货号生产厂家备注数量单价总价电气图机械

8、图3.5 硬件设计编号元件订货号数量备注电气图机械图FT5MICROMASTER 4204kW变频器6SE6420-2UD24-0BA11380V480V，三相交流不带滤波器，B型P13P103.5 硬件设计135246QF01AC380V断路器元器件代号名称型号生产厂家备注数量电气图机械图QF01AC380V断路器NSE100E3050(TeSysD)50A，3极1P1P13.5 硬件设计柜电气图纸设计配电图（配电保护）AC380V、AC220V部分的电源的、分配、使用；DC24V部分电源的、分配、使用；信号、线排接线图器信号及接线排的接线图；柜内布置图 考虑布线方便、散热、安装、维修问题；

9、柜面布置图 操作方便、美观3.5 硬件设计部分配电图（AC380V、AC220V）KM1QF01棕 L110 AC380V 蓝 L210黑 L310黄 N10PE12L11112L11334L2114L2133L31356L31165PA1APV12VHL1 白1KM2QF02 1L112L2021L111AC220V(1)4N1133N10PEAC380V电源A1314101PA2SA1KM11L112A2A1104N11AC220V电源PEFAN01 MFAN0213141MSA2KM2S01102风扇风扇2103A2A1EL112CZ1维修插座维修灯门控开关SE进柜电源4 N20V PV

10、23.5 硬件设计部分配电图（DC24V）DC24V(2)+DC24V(2)-82058J-PEPE13S02 加料门开关1291224V0V14610611-460151314KA1812609ALL触摸屏TP177B- 13914BN1，2N去张力传感器602黑灰1蓝，2白KA1756蜂鸣器总灯J3J-PEDC24V(2)+PEDC24V(2)-L25DC24V(1) + N25DC24V(1) 5ADC24V(1) -PE19J-PEMG12MG22MG32111HL321J3J3J3J3603A 10604A7 608A8607A 1012131434605A1112-+603B 11

11、8 608B604B9607B 11信号隔离器入信号隔离器入信号隔离器出信号隔离器入信号隔离器入信号隔离器出DC24V (1)118606ADI、AI/ AO78910314C- 2DPDI/ DO606B605B 129J3J34 53 64 53 64 53 6( )MANA AOCH1+MANA AOCH0+( )( )AICH3- AICH3+AICH2- AICH2+( )( )AICH1- AICH1+AICH0- AICH0+()KA12KA17+报警复位SB3KA14KA12KA17+AC220V(2)DC24V(2)3.5 硬件设计柜面、柜内设计图蜂鸣器、器风扇风扇风扇风扇门

12、控开关维修灯灯接线排VAA白VAC380V电流AC220V电压AC220V电流进柜电源 AC380V电压关 开关 开AC220V电源AC380V电源复位紧急停止绿绿绿绿绿绿加热器多级离心泵撑布电机主筒电机进布电机出布电机电源插板CZ1绿绿绿绿绿绿DC24V 2关 开DC24V 1手动 自动加料门加料提示搅拌电机关 开系统运行电流表线圈接触器搅拌电机搅拌完成确认电抗器手动/自动PLC电源系统启动系统停止J4J3AC380VJ1J2J-PEN10南京理工大学研制常熟市精诚化工变压器滚轮DK4DK3DK2DK1LH1LH2DK5KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9KM10KA2KA

13、25KA26QF03QF04QF05QF06QF07QF08QF09QF10QF11QF02KA1KA2KA3KAKA5KA6KA7KA8KA9KA 0KA11KA 2KA 3KA1KA 5KA 6KA 7KA 8KA 9KA20KA21KA22KA23保护盒子信号隔离器信号隔离器信号隔离器信号隔离器信号隔离器信号隔离器DC24V(1) 5A314C- 2DPDIAI/ AODI/ DODC24V(2) 10ATP177BQF01FT04FT03FT02FT01FT05电控柜样式3.5 硬件设计信号接线、端子图5I16AI1.6 18I17A19I1 7DC24V(1)-201M3.5 硬件设

14、计柜制作电控板接线，外购柜将图纸送至柜子、调整、最终生产；柜厂测试编写测试步骤文档，充分考虑，按步操作，防止损坏；按设计步骤依次上电测试，检查配电、灯点亮情况，排除故障；编写小程序测试器、触摸屏；携带信号源对各I/O点进试；都会发现故障，要求柜子厂家；柜运送至现场，等待安装 3.6 PLC程序设计流程图在工艺流程图的基础上细分各子部分任务；各子部分任务的实现方式；程序设计以任务划分，面向对象；状态图 3.6 PLC程序设计管道图OB1OB35+PI泵-（主设定）（中断）泵启动反馈设定调节阀开度设定阀门变频器PLC 3.6 PLC程序设计4台电机同步图OB1OB35+ME-电机1+M设定速度E-

15、+M设定速度E-当前速度+M设定速度E-PI变频器4PI变频器3当前速度电机4PI电机3变频器2电机2当前速度PI变频器1PLC 3.6 PLC程序设计电机带编码器反馈的矢量图 3.6 PLC程序设计温度、液位图贮液箱 调节过程贮液箱低于高液位？YN贮液箱低于中液位？NYTEM_HigTEM_LowT1时间到？YN贮液箱低于高液位？HeatingY贮液箱低于低液位？Y结束加料加料提醒N延迟T1时间（短）N打开进料电磁阀关闭进料电动阀 3.6 PLC程序设计程序设计根据任务完成程序设计、说明。程序设计程序线性结构图系统上电OB100PLC系统程序DB15FB2Motor1同步设速FC10Main

16、ValueSet_Int（SFC15）DB14NormalRPRDa aFB4_Param_R（SFC1 /SFC15）FC6NormalParam 变频器Motor2读速FC8Ac ualValueGet_Int（SFC1 ）Motor2同步设速FC10MainValueSet_Int（SFC15）FC4Param Write 变频器Motor3读速FC8Ac ualValueGet_Int（SFC1 ）DB8In RPWDataDB9In RPDWDataDB10In RPRDataDB11In WPWDataDB12In WPDWDataDB13In WPRDataFB2_Param_W

17、（SFC1 /SFC15）FB3_Param_DW（SFC1 /SFC15）FB4_Param_R（SFC1 /SFC15）FB5Write_Param_W（SFC1 /SFC15）FB6Write_Param_DW（SFC1 /SFC15）FB7Wri e_Param_R（SFC1 /SFC15）FC3SwitchVal eCtrl 喷嘴2开关球阀Motor3同步设速FC10MainValueSet_Int（SFC15）DB7ControlVal eData喷量调节阀操作FB13ControlVal eOP（FC105/FC106）FB12FilterMotor 读速FC8Ac ualVal

18、ueGet_Int（SFC1 ）FC5PressureDisplayFC10MainValueSet_Int（SFC15）DB2PressureSetP2201FB7Wri e_Param_R（SFC1 /SFC15）DB5FilterTensionDataFB12FilterFC2Fil er_Scale（FC105）DB1PumpDa aOB35FB1CONTROL（SFC1 /SFC15）DB4FilterPressureDa aFB12FilterFB10PressureControlFC1INIT（SFC1 /SFC15）DB3P essureControlData3.6 PLC 3

19、.6 PLC程序设计程序测试方案（调试）调试站站Step 7 WinCC FlexiblePCET 200MS7-300 CPUSCALANCE工业以太网交换机PROFIBUS-DPPROFINETL1 L2 L3MM 440AC 380V接触器断路器TP 177B触摸屏 3.7 程序设计画面拓扑图进入界面主界面工艺界面用户界面系统参数报警明细报警显示设备参数常规参数二号工艺界面一号工艺界面状态界面操作界面退出系统报警界面报警记录手动操作自动操作 3.7 程序设计进入界面&主界面 3.7 程序设计操作界面&状态界面 3.7 程序设计手动操作界面 3.7 程序设计工艺界面 3.7 程序设计用户参数界面 3.7 程序设计系统参数界面 3.7 程序设计界面 3.7 程序设计变量连接画面的切换设计（根据拓扑图）工具的应用（按钮、IO域、文本域、趋势图、）操作权限的设置高级应用（配方、报表）程序配置 3.7 程序设计程序调试（完成）单独测试（通过修改变量表数值）；PLC调试；与与真实PLC调试；触摸屏与真实PLC调试；3.8 现场调