人机界面应用

1、成绩南京工程学院实训实习报告实训课程名称 现场总线及人机界面应用 专 业 自动化（系统集成）班 级 D自集成092 小 组 第三小组 组 长 姓 名 组 员 姓 名 设 计 地 点 指 导 教 师 工程基础实验与训练中心设计起止时间：2012年12月10日至2012年12月21日目 录项目一 基于GE PAC Rx3i的多工作台联动3一、功能分析3二、器件选型42.1 三相异步电动机42.2 西门子变频器42.3 接近开关42.4 空气开关42.5 开关电源42.6 PLC模块4三、变频器43.1. 初始化设置53.2 快速调试设置53.3 变频器的功能调试5四、触摸屏54.1 添加新标签64

2、.2 打开编辑界面64.3 通讯设置64.4 添加驱动64.5 设置驱动属性74.6 测试通讯74.7 工具栏84.8 画面设计84.9 下载并仿真8五、电气原理图8六、PLC10 6.1 I/O地址分配表116.2 程序流程图116.3 程序11项目二 交通灯15一、设计任务15二、设计过程152.1 方案描述152.2 需求分析15三、器件选型153.1 所需设备：153.2PLC选型153.3远程从站选型163.4 信号指示灯选型163.5 显示器件选型17四、电气原理图174.1 主电路原理图174.2 PLC远程数字量输出电路原理图184.3 信号指示灯和时间显示电路原理图19五、P

3、LC215.1 程序流程图215.2 I/O地址分配表225.3 PLC程序22六、设计总结31七、主要参考资料31项目一 基于GE PAC Rx3i的多工作台联动一、功能分析 通过接近开关的通断控制PLC的输入，由PLC的信号控制变频器的输入，变频器已设定好参数，再由两个变频器分别控制两台电机的工作状态从而控制两个工作台的往返运动。同时通过人机界面实现启动、复位、停止的功能并观察工作行程。（工作过程如下图1.1所示：按下启动按钮S11，电机1正转，初始频率为20Hz；S12闭合，频率变为25Hz；S13闭合，频率变为32Hz，S14闭合，电机1停止，电机2正转，初始频率为20Hz；S22闭合

4、，频率变为25Hz；S23闭合，频率变为32Hz，S24闭合，电机1和电机2同时反转，频率为-40Hz；S11闭合，电机1停止，S21闭合，电机2停止。按下停止按钮，电机停止，按下复位按钮，电机回到初始位置）。 图1.1二、器件选型2.1 三相异步电动机三相异步电动机 型号为51K60GN-UF，功率：60W 转速：1350r/pm，额定电流:0.49/0.28A，额定电压：220/380V。 2.2 西门子变频器型号为MM440，输入电压、电流和频率：200240AC、8.2/4.7A、4763Hz。输出电流与频率：3.9A、0650Hz 2.3 接近开关 其型号为：V-153-1C25 2

5、.4 传感器 其型号为型号：DZ47-60，额定电压：24V。 2.5 开关电源 型号：RC（IC695CPU310）输入电压：170250VAC，输出电压：24V。 2.6 PLC模块 电源模块(IC695PSD040)，CPU模块（IC695CPU310），开关量输入模块IC695MDL645），开关量输出模块（IC695MDL754） 三、变频器3.1. 初始化设置设置P0010=30,P0970=1，可将变频器的所有参数复位为出厂时的缺省设置值。表3.1 变频器参数设置参数设置值含义P00033专家级P00100变频器运行P07002由端子板上的端子接入信号P070116固定频率选择+

6、ON 命令P070216固定频率选择+ON 命令P070316固定频率选择+ON 命令P070416固定频率选择+ON 命令P070516固定频率选择+ON 命令P070616固定频率选择+ON 命令P10003固定频率设定值P100120固定频率20HzP100225固定频率25HzP100332固定频率32HzP1004-40固定频率-40HzP100530固定频率30HzP1006-30固定频率-30Hz3.2 快速调试设置设置P0003=2，P0010=0，P0100=0，P0700=1，P1000=1。 进行面板控制，在完成快速调试之后，变频器就可以正常的驱动电机了。3.3 变频器的

7、功能调试 MM440一共包含了六个数字开关量的输入端子，每个端子都有一个对应的参数用来设定该端子的功能。选用的功能是固定频率直接选择+ON命令，在设置好前面的参数之后，进行频率的设置以便可以实现电动机的正反转，如下表3.1所示，是变频器1的参数设置。四、触摸屏触摸屏与PLC相连，通过人机界面，来控制电机的正反转。4.1 添加新标签 在Proficy Machine Edition软件中，右击已经建立好的PLC工程名选择AddTargetQuickPanel View/ControlQP Control 6'' TFT，建立一个control标签Target2，如图4.1所示。图

8、4.1 4.2打开编辑界面 右击单击新标签Target2 ，选择Add ComputerHMI,打开编辑画面。如图4.2所示。 图4.2 4.3通讯设置 添加QuickPanel View/Control的IP地址 具体步骤如下：右击 新标签 Properties Use SimulatorFalseComputer Address填入触摸屏的IP地址 图4.34.4添加驱动右击 新标签下的 PLC Access DriversNew DriversGE SRTP，如图4.4所示 图4.44.5设置驱动属性 右击 GE SRTP下Device1Properties PLC Target选择PL

9、C标签Targe1 IP Aaaress填入PLC的IP。如图4.5所示 。4.6 测试通讯 点击的按钮，进行通讯连接，当看到信息窗口出现通讯成功。 触摸屏界面开发好之后，便可进行下载和调试，使用工具检查后下载到QuickPanel。双击Grahical Panels下的Panel1，便可看到触摸屏的编辑画面。然后显示工具栏以便绘制画面，具体步骤如下。 选择菜单ToolsToolbarsView，可显示工具栏。然后选择WindowsApply Theme菜单，选择View Developer，进入View Developer编辑换面，也可以显示工具栏。View Developer编辑界面是Qu

10、ickPanel的专用画面编辑器。 图4.54.7 工具栏 View Developer的工具栏功能强大，如图4.6所示。 图4.6 4.8画面设计 本次试验所用的触摸屏画面如下图4.7所示。 （a） （b） （c）图4.74.9 下载并仿真 1.完成界面的编辑后，使用工具检查并下载到QuickPanel，便可测试效果。在仿真前可选择软件仿真（在电脑屏幕上模拟）和硬件仿真（在QuickPanel 上使用）。 2.右击 新标签 PropertiesUse SimulatorFalse不使用软件仿真（如选择True则在下载运行时，使用软件仿真），在调试时不写入QP，而使用软件在上仿真。 五、电气原

11、理图 1、实验主电路如下图5.1所示。 图5.12、各个模块与变频器之间的接线图如5.2所示 图5.2图5.3六、PLC6.1 I/O地址分配表 表6.1 工作台联动地址表输入地址器件输出地址变频器端口I97S11Q15（变频器1）I98S12Q26（变频器1）I99S13Q37（变频器1）I100S14Q48（变频器1）I101S15Q516（变频器1）I102S16Q617（变频器1）I103S21Q75（变频器2）I104S22Q86（变频器2）I105S23Q97（变频器2）I106S24Q108（变频器2）I107S25Q1116（变频器2）I108S26Q1217（变频器2）6.2

12、 程序流程图 根据本次试验所给的控制要求，现设置了程序流程图如6.1所示。图6.16.3 程序项目二 交通灯一、设计任务使用ProfibusDp总线通讯方式建立PLC主站和VersaMax Profibus从站通讯，从而控制道路交通信号指示灯。二、设计过程2.1 方案描述采用PLC控制，由总线传输信息来控制交通灯的工作状态。其中，交通灯的工作流程如下所述：首先东西方向绿灯直行20S，其余交通灯均为红灯，禁止通行，20S后，东西方向左右转弯绿灯通行8S，其余方向禁止通行；然后是南北方向绿灯直行25S，其余均红灯禁止，再南北方向左右转弯绿灯通行10S，其余禁止，再依次循环。2.2 需求分析在当今如

13、此拥挤的交通状况下，一套安全、可靠、具有人性化的交通信号指示灯已必不可少。三、器件选型3.1 所需设备：信号指示灯和数码管的限流电阻；信号指示灯（双色发光二极管16只）；数码管计时显示（八段数码管8只）；PLC一台；远程从站VersaMax Profibus（IC200PBI001-FF）；远程输入输出模块。3.2 PLC选型型号选择： PAC Systems RX3i 图2.1用到的模块型号：电源模块型号IC695PSD040（24 VDC，40 W） CPU模块型号为IC695CPU310 以太网通讯模块型号为IC695ETM001 24VDC正/负逻辑输入模块型号为IC694MDL645

14、 数字输出模块IC694MDL754 3.3 远程从站选型型号选择：VersaMax Profibus（IC200PBI001-FF）图2.2功能：与PLC之间通过Profibus-DP总线建立通讯连接。用到的模块有： 混合模块（IC200MDL740F） 数字量输出模块（IC200DD841-EF）3.4 信号指示灯选型选择双色灯作为信号指示灯图2.3 信号灯的电路原理图主要的技术参数：额定电压：2V;额定电流：15mA因为PLC的输出电压24V，所以不能直接与双色灯连接需串联分流电阻给它限流。限流电阻的选择：1.4K 0.3W3.5 显示器件选型选用共阴的八段数码管作为时间显示器件主要技术

15、参数：正向电流：20mA； 正向电压:2.5V因为PLC的输出电压24V，所以不能直接与数码管连接。限流电阻选择:1.1K 4.5W.图2.4 显示器的电路原理图四、电气原理图4.1 主电路原理图图4.1 主电路4.2 PLC远程数字量输出电路原理图图4.2 图4.3图4.44.3信号指示灯和时间显示电路原理图图4.5图4.6图4.7图4.8五、PLC5.1 程序流程图图5.15.2 I/O地址分配表表5.1 交通灯I/O地址表地址功能器件地址功能器件Q201东西方向直行绿灯三色发光二极管Q207南北方向直行绿灯三色发光二极管Q202东西方向直行红灯Q208南北方向直行红灯Q203东西方向左右

16、绿灯Q209南北方向左右绿灯Q204东西方向左右红灯Q210南北方向左右红灯Q217显示时间个位LED七段显示数码管Q233显示时间个位LED七段显示数码管Q218Q234Q219Q235Q220Q236Q221Q237Q222Q238Q223Q239Q224显示时间十位Q240显示时间十位Q225Q241Q226Q242Q227Q243Q228Q244Q229Q245Q230Q2465.3 PLC程序六、设计总结通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和网络成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习