高级PLC与变频器教案

高级PLC与变频器教案考核要求（1）电路设计；根据给定的继电控制电路图列出PLC控制I/o接口（输入输出）元件地址分配表；设计梯形图及PLC控制I/O（输入、输出）接线图；根据梯形图列出指令表。（2）安装与接线；按PLC控制I/O接口（输入、输出）接线图，元件安装要准确、紧固，配线导线要平直、美观，导线要进槽，进出槽的导线要有端子标号，引出端要有别经压端子.（3）程序输入及调试；熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备的动作要求进行调试,达到设计要求.(4)通电实验;正确使用电工工具及万用表进行仔细检查,最好通电实验一次成功,并注意人身和设备安全.(5)满分为40分,考核时间根据企业制定的工时定额来确定,工时定额限定在210min内.试题2双速电机自动变速控制X04X03X02Y03Y02Y01COM1一、PLC接线图KM1KM3KM2KM3KM1FR2FUSB1FR1SB2二、输入输出地址分配表X01COMLN24V输入输出元件地址功能元件地址功能SB1X01停止KM1Y01低速SB2X02启动KM2Y02高速FR1X03过载保护KM3Y03高速FR2X04过载保护PLC220V三、PLC程序试题3星三角带能耗制动控制要求：用PLC改造三相异步电动机通电延时带直流能耗制动Y-△形启动控制电路，并且安装和调试。考核要求（1）电路设计；根据给定的继电控制电路图列出PLC控制I/o接口（输入输出）元件地址分配表；设计梯形图及PLC控制I/O（输入、输出）接线图；根据梯形图列出指令表。（2）安装与接线；按PLC控制I/O接口（输入、输出）接线图，元件安装要准确、紧固，配线导线要平直、美观，导线要进槽，进出槽的导线要有端子标号，引出端要有别经压端子.（3）程序输入及调试；熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备的动作要求进行调试,达到设计要求.(4)通电实验;正确使用电工工具及万用表进行仔细检查,最好通电实验一次成功,并注意人身和设备安全.(5)满分为40分,考核时间根据企业制定的工时定额来确定,工时定额限定在210min内.试题3星三角带能耗制动KM3KM2KM1FR1SB1SB2二、输入输出地址分配表输入输出元件地址功能元件地址功能SB1X01停止KM1Y01Y型SB2X02启动KM2Y02△型FR1X03过载保护KM3Y03Y型KM4Y00能耗制动X03Y03Y02Y01Y00COM一、PLC接线图KM4KM2KM3KM4FUKM1X02COM24VX01LNPLC220v考核要求（1）电路设计；根据给定的继电控制电路图列出PLC控制I/o接口（输入输出）元件地址分配表；设计梯形图及PLC控制I/O（输入、输出）接线图；根据梯形图列出指令表。（2）安装与接线；按PLC控制I/O接口（输入、输出）接线图，元件安装要准确、紧固，配线导线要平直、美观，导线要进槽，进出槽的导线要有端子标号，引出端要有别经压端子.（3）程序输入及调试；熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备的动作要求进行调试,达到设计要求.(4)通电实验;正确使用电工工具及万用表进行仔细检查,最好通电实验一次成功,并注意人身和设备安全.(5)满分为40分,考核时间根据企业制定的工时定额来确定,工时定额限定在210min内.三、PLC程序试题4液压动力滑台控制一、液压动力滑台示意图（SB1）快进工进SQ2快进工进SQ2SQ3快退SQ1YV1YV2YV3原位---快进+--工进+-+快进+--工进+-+快退-+-二、液压动力滑台控制要求：

工作方式设置为自动循环、单周；有必要的电气保护和联锁；自动循环时按如图所示顺序动作；按启动按钮SB1后，滑台即进入循环，直至压下SQ3后滑台自动退回原位；也可按快退按钮SB2，使滑台在其它任何位置上立即返回原位，同时有必要的联锁保护环节。考核要求（1）电路设计；根据工作任务设计主/控电路电路图，列出PLC控制I/O接口（输入输出）元件地址分配表；根据加工工艺设计梯形图及PLC控制I/O（输入、输出）接线图；根据梯形图列出指令表。（2）安装与接线；按PLC控制I/O接口（输入、输出）接线图在模拟配线板上正确安装，元件在配线板上布置要合理,元件安装要准确、紧固，配线导线要平直、美观，导线要进行线槽，进.出线槽的导线要有端子标号，引出端要有别经压端子。（3）PLC键盘操作；熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备的动作要求进行调试,达到设计要求.(4)通电实验;正确使用电工工具及万用表进行仔细检查,最好通电实验一次成功,并注意人身和设备安全.(5)满分为40分,考试时间为180min。试题4液压动力滑台控制四、输入输出地址分配表输入输出元件地址功能元件地址功能SQ1X01原位行程开关KM1Y01电磁阀SQ2X02工进开关KM2Y02电磁阀SQ3X03加工终点开关KM3Y03电磁阀SB1X04启动注：各电磁阀的得电情况用继电器线圈显示；SB2X05停止三、PLC接线图X03Y03Y02Y01COM1FUX02COM24VX01LNPLCX04X05KM1KM2KM3SQ1SQ2SQ3SB1SB2220V五、PLC程序六、操作步骤（一周期）①

启动时必须同时按下SQ1+SB1，Y1灯亮（快进），SQ1复位；②压住SQ2，Y1+Y3两灯亮（工进）；③SQ2复位，Y1灯亮（快进）；④压住SQ2，Y1+Y3两灯亮（工进）；⑤压住SQ3，Y2灯亮（快退）；当压住SQ1时，灯灭表示到达原位；注：任何时候按下SB2，Y2灯亮（快退）；一、运料小车控制示意图左限位开关右限位开关向右向左小车启动按钮底门（开5S）漏斗翻门（开7S）试题5运料小车

完成运料小车的单周及自动循环控制；运料小车必须在原位才能启动运行；运料小车在左右限位间任何位置，当按下停止按钮应回到起始位置（左限位受压原点位置）。二、运料小车控制要求：试题5运料小车三、PLC接线图四、输入输出地址分配表X03Y02Y01Y00COMFUX02COM24VX01LNPLCX04X05HL0HL1HL2SQ1SQ2SB1SB2SAY03HL3输入输出元件地址功能元件地址功能SQ1X01左限位HL0Y00翻门SQ2X02右限位HL1Y01右行SB1X03启动HL2Y02左行SB2X04停止HL3Y03底门SAX05循环控制注：各电磁阀的得电情况用指示灯显示；220v六、操作步骤（一周期）①

启动时必须同时按下SQ1+SB1，Y1灯亮（右行），SQ1+SB1复位；右限位SQ2受压，Y0灯亮（翻门卸料，并计时），Y1灯灭；卸料结束，Y2灯亮（左行），Y0灯灭，SQ2复位；④左限位SQ1受压，Y3灯亮（底门得电装料，并计时），Y2灯灭；⑤若闭合循环控制开关SA，Y1灯亮（右行），自动循环开始；否则一周运行结束。注：任何时候按下停止按钮SB2，Y2灯亮（左行），左限位SQ1受压时，Y2灯灭表示到达原位；左限位开关SQ1右限位开关SQ2向右Y1向左Y2小车启动按钮SB1底门Y3（开5S）漏斗翻门Y0（开7S）三、PLC程序M1料斗爬梯M2皮带运输机SQ1SQ2

爬斗由M1电机拖动，将料提升到上限后，自动翻斗卸料，翻斗时撞行程开关SQ1，随即反向下降，达到下限，撞行程开关SQ2后，停20S，同时启动皮带运输机由M2电机拖动向料斗加料，20S后，皮带机自行停止，料斗则自动上升……如此循环；

1、料斗可以停在任意位置。

2、启动时可以使料斗随意从上升或下降开始运行。

3、爬斗拖动应有制动抱闸。一、上料爬斗生产线示意图试题6PLC控制上料爬斗生产线M2电机控制皮带运输机的运行M1电机正转表示料斗上行，M1电机反转表示料斗下行；二、PLC接线图三、输入输出地址分配表X03Y03Y02Y01COMFUX02COM24VX01LNPLCX04X05KM1KM2KM3SB1SB2SB3SQ1SQ2输入输出元件地址功能元件地址功能SB1X01停止按钮KM1Y01正转SB2X02上行启动KM2Y02反转SB3X03下行启动KM3Y03M2SQ1X04上限开关注：各电磁阀的得电情况用接触器线圈的吸合来代替；SQ2X05下限开关220v试题6PLC控制上料爬斗生产线三、PLC程序PLC故障排除方法：1、通电之前的检测：电源检测——有否缺相（检测保险丝管）；硬件检测——按钮、开关、继电器触点是否正常，螺丝是否存在坏死现象，认真查阅设备使用手册；软件检测——程序是否正确；2、接线注意事项：输入部分：根据接线图，将外部输入元件（按钮、行程开关、热继电器）的常开触点接PLC对应的输入点，另一端接24V直流电源的正极；PLC输入点公共端COM接24V直流电源的GND；输出部分；将输出元件（指示灯、继电器线圈）的一端接PLC对应的输出点，另一端接220V交流电源（即L端口）；PLC输出点公共端COM1经保险丝接220V交流电源（即N端口）1）输入测试：若未按下按钮，输入LED指示灯点亮，表明该输入地址端直接24V；若按下按钮，输入LED指示灯不亮，则对应的输入部分的接线有错误或者24V直流电源没有输入或者该输入点已损坏；2）输出测试：在通电测试中，输出LED指示灯不亮，表明程序有错误；若输出LED指示灯亮，线圈不吸合，则对应的输出部分的接线有错误或者检测220V交流电源；若一通电，线圈就吸合，表明该输出点已损坏；通电测试之前,先确保所有的输入点断开(按钮\开关),所有的输出点未输出;3、通电测试：接线要求：正确、牢固、整洁、美观（走线槽）维修电工高级考试要求：１、用变频器改造三相异步电动机双重联锁正反转电器控制线路（安装与调试）要求：（４０分）绘制出变频器控制的电路图，写出变频器所要设定的参数；元件安装；接线要求美观、牢固、无毛刺、导线要求进线槽；调试，能够熟练地掌握变频器参数设定的键盘；试车通过（正向转速设定为1200r/min，反向转速设定为３00r/min，升速时间为２秒，减速的时间为２秒）２、排除故障检修（故障点为３个）３、写教案（电气控制线路原理分析，要求有教学目的、教学重点和教学难点）注：电气控制电路图可以根据自己的掌握情况自由选择；QFL1L2L3WVUKM1KM2M3～FRFRSB3SB1KM2KM12345SB2KM2KM11067KM2KM1FU2FU1SB2SB1试题7三相异步电机双重联锁正反转电气控制SB2SB1COMCOM1X01X02X03SDRLRMRHSTRSTFUVW变频器FRPLC24VY01Y02电机一、PLC/变频器接线图试题7三相异步电机双重联锁正反转电气控制X04SB3星形接法一定要注意接线端子与标注的对应关系正转启动反转启动高速中速公共输入端二、输入输出地址分配表输入输出元件地址功能元件地址功能SB1X01正转启动KM1Y01正转SB2X02反转启动KM2Y02反转SB3X03停止按钮FR1X04过载保护三、PLC程序四、变频器参数设置Pr.79=3(操作模式)

Pr.1=50(上限频率为50HZ)Pr.4=40(正转1200r/min)

Pr.5=10(反转300r/min)Pr.7=2(加速时间为2S)

Pr.8=2(减速时间为2S)

正转启动反转启动正转线圈反转线圈停止过载保护按钮互锁输出互锁三菱FR-E700变频器面板介绍：模式切换参数设定键（频率、电流、电压）运行模式切换运行状态显示：亮灯-正转运行；缓慢闪烁-反转运行监视显示PU运行模式外部运行模式网络运行模式三菱FR-E700变频器参数设置的步骤：①电源接通时显示的监视器画面；②按键，进入PU运行模式；③按键，进入参数设定模式；④旋转，设定参数编号；⑤按键，读取当前的设定值；⑥旋转，设定参数值的大小；⑦按照键确定。QFL1L2L3WVUKM1KM2M3～FRFRSB1SB2KM23410KM5SB3试题8三相异步电机点常动电气控制SB2SB1COMCOM1X01X02X03SDRLRMRHSTRSTFUVW变频器SB3PLC24VY01Y02电机试题8点常动控制电路一、PLC/变频器接线图二、输入输出地址分配表输入输出元件地址功能元件地址功能SB1X01点动按钮KM1Y01点动SB2X02常动按钮KM2Y02常动FR1X03过载保护X04FRCOMCOM1X001X002X003X004X005X006X007Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007COM2SDRLRMRHSTRSTFUVW变频器SB2SB1FRPLC主电路变频器继电--接触式电动机降压起动原理图QFL1L2L3WVUKM1KM2M13～KM3FU2FR210SB134SB2KM1KM2KM3KM1KM2KM3KM3KTKTFR控制电路可编程控制器PLC主电路控制电路PLC考试时的要求001002003004005006007COM1001100210031004100510061007COMCOM0V+24L1l2一、PLC接线图KM1KM2KM3KM4KM3KM3KM1FRFULNSB1SB2SB3SQ1

输入输出地址分配表二、输入输出地址分配表输入输出元件地址元件地址SB1SB2SB3SQ1001003005007三、梯形图四、指令表KM1KM2KM3KM41001100310051007+24V五、系统设计图(系统框图)六、元器件选择表远程001003007005远程1001100310051007系统设计方案总开关主电路PLC主令开关执行机构(系统框图)变频器的面板FREF频率指令设定/监视

(绿)FOUT输出频率监视

(绿)IOUT输出电流监视

(绿)MNTR多功能监视

(绿)F/R

操作器RUN指令的正LO/RE面板/远程选择

(红)PRGM参数NO./数据

(红)简易运行指示灯的名称()内的颜色表示指示灯的颜色按键简易运行指示灯顺序切换变频器简便说明

一、

名称

功能8,8,8,8

数据显示部分显示频率指令值,输出频率数值及参数常数设定值等相关数据

频率指令旋钮通过旋钮设定频率时使用

状态键

(模式键)改变简易运行项目,在参数常数设定过程中按此键则为跳过功能

写入参数(回车确定)多功能监控No.参数常数No.及内部数据值的切换RUN

指令运行启动变频器(但仅限于用数字操作器选择操作/运转时)STOP/RESET

指令停止使变频器停止运转;变频器发生异常时可作为复位键使用ALARM

故障报警指示灯二、1、什么是变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。2、V/f模式是什么意思?

频率下降时电压V也成比例下降，V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。3、本地/远程控制选择。本地控制:即面板控制,用变频器面板上的旋钮、按钮来控制变频器。远程控制:即用端子来控制变频器。如用多功能端子、用0～20mA的电流、用0～10V的电压来控制。4、变频器型号：欧姆龙:三相3G3MV单相3G3JV

三菱:三相FR-A700单相FR-E5005、2线控制与3线控制

S1S2SCS1SCS2S3运行指令(“闭”时运行)停止指令(“开”时停止)正反转选择(“开”时正转,”闭”时反转)正转运行/停止反转运行/停止2线控制：3线控制：三菱变频器的简便说明一、操作模式的种类

1、外部操作模式{出厂设定,Pr(参数号).79〝操作模式选择”=0}

根据外部启动信号和频率设定信号进行运行的方法。

2、PU(面板和参数单元)操作模式〝操作模式选择”=1)3、组合操作模式〝操作模式选择”=3)

启动信号是外部启动信号。频率设定由选件的操作面板,参数单元设定的方法。

4、组合操作模式〝操作模式选择”=4)

启动信号是选件的操作面板的运行指令键。频率设定是外部频率设定信号的运行方法。

5、通讯操作模式〝操作模式选择”=0或1)

通过RS-485通讯电缆将个人计算机连接PU接口进行通讯操作。

参数的设定方法接通电源FREF灯亮可以设定频率/监控频率指令按键到PRGM灯亮n01PRGMn03PRGM0PRGM2按取消设定数据PRGM2操作方法接通电源FREF灯亮设定/监控频率指令FOUT灯亮监控输出频率IOUT灯亮监控输出电流MNTR灯亮多功能监控F/R灯亮正转/反转选择LO/RE灯亮本地/远程选择PRGM灯亮参数常数设定

参数No

对象端子

初始值

功能n36S22反转运行指令(2线制)n37S36多段速度指令1n38S47多段速度指令2n39S58多段速度指令3n36~n3910微动指令(点动指令)n29

微动指令(点动指令)

参数No

对象端子

初始值

功能n050S11正转运行指令(2线制)n051S22反转运行指令(2线制)n052S33外部异常(a接点输入)n053S45故障复位n054S56多段速度指令1n055S67多段速度指令2

n056S78(10)多段速度指令3(点动指令)n032

点动指令端子的设置6Hz15Hz20Hz25Hz30Hz35Hz40Hz50Hz正转(反转)/停止多段速指令1/S5多段速指令2/S6多段速指令3/S7ON三菱7速和8速多段速的设置方法输出频率(Hz)1速(高速)2速(中速)3速(低速)4速5速6速7速RHRMRLONONONONONONONON

输出频率(Hz)ON8速9速10速11速12速13速14速15速ONONONONONONONRHRMRLREX注:REX的设置----把设置为8◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎L1L2L3○○○○○○○○○○○○PC直流24V输出和外部晶体管公共端子正转启动反转启动STFSTR高速中速低速｛多段速度选择RHRMRL输出停止复位公共输入端●●●●●●●●●MRSRES○10(+5V)2DC0-5VDC0-10V切换5(模拟信号公共端)123频率设定器1/2W1KΩDC4-20mA(+)4(DC4-20mA)⌒PU接口(RS-485)IM电机短路片采用提高功率因数的直流电抗器时,请卸去这个短接片SDUVWP1＋PR－ABC异常输出NFBMC3相交流电源RUNFUSE运行频率检测集电极开路输出公共端集电极开路输出}AM5(+)模拟信号输出(-)(DC0-10V)◎◎接地主回路端子控制回路输出端子控制回路输入端子●QFL1L2L3WVUQF1QF2KM1KM2M13～M23～主线路图QF3KM3M33～ST1ST2ST3SB1SB2SB3KM1KM2KM3KM2KM3KM1KM2KM3继电--接触式电动机降压起动原理图QFL1L2L3WVUKM1KM2M13～KM3FU2FR210SB134SB2KM1KM2KM3KM1KM2KM3KM3KTKTFR继电--接触式电动机降压起动原理图QFL1L2L3WVUKM1KM2M13～KM3FU2FR210SB134SB2KM1KM2KM3KM1KM2KM3KM3KTKT1FRKM4KT2KT2KM4KM1KM25SB16789101112KM4KM4KM413M3～NQKFU1FU2RDFRKM3KM1KM2KM4SB1SB1KM4SB2SB5SB4FRKM1SB3KAKM3KM2KM3KT1KT1KM2KT1KM3KM1KM1KM3KT2KM1KAKT1KM2KM3KM4KT2双速电动机低速及高速自动升速带能耗制动的电气控制电路原理图（参考）R2R1R3KM3KM2KM1KM4QFM3～L1L2L3FRFU1FU2NFRSB1SB2KM4KM1KM2KM4KM1KM3KM3KM2KM2KM3KM4KM1KM3KT2KT1KT1KT2KT3KT3KM4KT1KT2KT3HL2HL1HL3HL4LFU3绕线式电机,用PLC改造,加电源指示和过载指示.过载指示闪烁频率2HZ.加点动.21034567891110121314101103102104105ABY1Y2Y3Y4CS1S2S3S4S5S6＋＋＋＋＋＋自控成型机各液压缸初始状态:Y1=Y2=Y4=OFF,Y3=ON,S1=S3=S5=OFF,S2=S4=S6=ON。启动运行:按下启动键SB1,Y2=ON,B向下运动,使S4=OFF。当S3=ON时,Y1=Y4=ON,Y3=OFF,A向右运动、C向左运动,使S2=S6=OFF。当S1=S5=ON时,A、

C到达终点,原料已成型。Y1=Y4=OFF,Y3=ON,S1=S5=OFF时，A、C开始返回。当S6=ON时,Y2=OFF,S4=ON时,一周循环结束，回到初始状态。启动SB2夹紧SB5工件夹紧工件松开YV4YV3SPST1ST2滑台向后滑台快进滑台工进YV1YV1YV2MQFL1L2L3WVUQF1QF2KM1KM2M13～M23～动作循环示意图主线路图组合机床电气控制电路图主轴电动机液压电动机1213111070654321COM电源YV1YV2YV3YV4HL1HL2RCKM2KM1QF1QF2COMCOM110VAC24VDC1152014161721COM2220VAC停止按钮SB1SB2SB3SB4SB5SB6PSA1SA2SA3SQ1SQ2SP