机电一体化设备调试与程序设计课件01皮带输送机的手动调速和自动调速

皮带输送机的手动调速和自动调速项目一适用于工作总结/工程设备/工作汇报精益生产/机械工程适用Suitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningschemeSuitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningschemeSuitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningscheme任务一、皮带输送机手动调速1234目录学习目标任务描述知识链接任务实施5知识拓展01章节PART知识目标能力目标学习目标皮带输送机手动调速1、掌握三相异步电动机控制电路接线。2、掌握变频器的工作原理及接线图。3、掌握变频器的主电路。4、掌握变频器的控制电路。5、掌握三菱E700变频器的参数设置。1、能够读懂不同厂家变频器的使用说明书并正确安装调试不同种类的变频器，熟悉相关规范标准。2、会使用万用表、电工刀、剥线钳、压线钳、尖嘴钳等常用的安装、调试工具仪器。3、能够根据说明书正确按照控制要求设置变频器参数。4、能够利用变频器按不同控制要求控制电机的运行。5、能够通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获取相应信息。一、学习目标知识目标能力目标02章节PART任务描述皮带输送机手动调速二、任务描述变频器高速为30HZ；中速为20HZ；低速为10HZ。启动时间为3s，停止时间为0.5s。AB

某工地利用皮带输送机运送金属、白色塑料、黑色塑料三种物料。皮带输送机运送金属时，手动打开变频器低速开关，低速运行，运行方向如下图所示为CA；运送白塑料时，手动打开变频器中速开关，中速运行，运行方向如下图所示为AC；运送黑色塑料时，手动打开变频器高速开关，高速运行，运行方向为AC。请按要求完成下列任务：皮带输送机手动调速二、任务描述03章节PART知识链接安全须知变频器的基本知识

变频器的调试方法变频器的常见故障及处理方法

FR-E700变频器的参数设置与调试三、知识链接（一）安全须知1、实验室的着装要求皮带输送机手动调速穿着学校规定的实习工作服进入教室，注意把衣扣扣好。（1）穿符号要求的平底鞋，不得穿拖鞋进入教室。（2）女生的长发最好能够扎好。（3）TextTextTextText三、知识链接2、实验室中的电闸、仪表、工具的使用规范和操作技巧（一）安全须知皮带输送机手动调速教室中的电闸是给学生实操课题通电运行用的，学生不得私自操作，一定要得到老师的允许，在监护人的监护下，严格遵守各种安全操作规程和规定。(1)教室中的仪表学生不得私自使用，必须严格服从老师的指挥安排，使用后必须检查并放入柜中，教师做好相应的使用登记。(2)教室中的工具的使用，学生不得私自使用，必须严格服从老师的指挥安排，必须严格遵守各种安全操作规程和规定，使用后必须检查并放入柜中，教师做好相应的使用登记。(3)皮带输送机手动调速3、操作时注意事项：三、知识链接（一）安全须知当通电或变频器正在运行时,请不要打开前盖板,否则会发生触电。(1)在前盖板拆下时请不要运行变频器,否则可能会接触到高电压端子和充电部分而造成触电事故。(2)即使电源处于断开时，除布线，定期检查外，请不要拆下前盖板。否则，由于接触变频器充电回路可能造成触电事故。(3)皮带输送机手动调速3、操作时注意事项：三、知识链接（一）安全须知布线或检查，请在断开电源，经过10分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失以后进行。(4)

请不要用湿手操作开关，以防止触电。(5)对于电缆,请不要损伤它，对它加上过重的应力，使它承载重物或对它钳压。否则会导致触电。(6)皮带输送机手动调速3、操作时注意事项：三、知识链接（一）安全须知(7)请勿在通电中进行通风扇的更换,否则会发生危险。(8)实验期间严禁触摸旋转电机，带强电端子。(9)若实验过程中设备出现故障，请报告老师，检查前断开电源，10分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失后方可进行。皮带输送机手动调速3、操作时注意事项：三、知识链接（一）安全须知(10)不要随便将物品放在实验仪器上。(11)不要频繁启/停变频器。(12)频率设置不要超过60Hz。（二）变频器的基本知识皮带输送机手动调速三、知识链接皮带输送机手动调速1、变频器的基本类型按变换环节分

交一交变频器交一直一交变频器

按直流环节的储能方式分

电流型变频器

电压型变频器

按工作原理分

U／f控制变频器

转差频率控制变频器

矢量控制变频器

直接转矩控制变频器

按用途分

通用变频器

专用变频器三、知识链接教学视频变频器的工作原理皮带输送机手动调速2、常用变频器的实物认识三、知识链接皮带输送机手动调速3、变频器的主电路三、知识链接三、知识链接4、变频器的控制电路（二）变频器的基本知识皮带输送机手动调速运算电路运算电路的主要作用是将外部的速度、转矩等指令信号同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定变频器的输出频率和电压。(1)信号检测电路将变频器和电动机的工作状态反馈至微处理器，并由微处理器按事先确定的算法进行处理后为各部分电路提供所需的控制或保护信号。(2)

为变频器的主电路提供通断控制信号的电路，称为控制电路。其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制电路主要由以下部分组成：三、知识链接4、变频器的控制电路（二）变频器的基本知识皮带输送机手动调速驱动电路驱动电路的作用是为变频器中逆变电路的换流器件提供驱动信号。当逆变电路的换流器件为晶体管时，称为基极驱动电路；当逆变电的换流器件为SCR、IGBT或GTO时，称为门极驱动电路。(3)保护电路保护电路的主要作用是对检测电路得到的各种信号进行运算处理，以判断变频器本身或系统是否出现异常。当检测到出现异常时，进行各种必要的处理，如使变频器停止工作或抑制电压、电流值等。(4)皮带输送机手动调速5、变频器的接线注意事项三、知识链接（二）变频器的基本知识(1)输入电源必须接到R、S、T上，输出电源必须接到端子U、V、W上，若错接，会损坏变频器。(2)为了防止触电、火灾等灾害和降低噪声，必须连接接地端子。(3)端子和导线的连接应牢靠，要使用接触性好的压接端子。皮带输送机手动调速5、变频器的接线注意事项三、知识链接（二）变频器的基本知识(4)配完线后，要再次检查接线是否正确，有无漏接现象，端子和导线间是否短路或接地。(5)通电后，需要改接线时，即使已经关断电源，也应等充电指示灯熄灭后，用万用表确认直流电压降到安全电压(DC25V以下)后再操作。若还残留有电压就进行操作，会产生火花，这时先放完电后再进行操作。三、知识链接6、变频器的主电路接线（1）主电路电缆线的要求：（二）变频器的基本知识皮带输送机手动调速选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路保护、电缆压降等因素。1变频器与电机之间的连接电缆尽量短，线路压降规定不能超过额定电压的2％。2接地回路须按电气设备技术标准所规定的方式施工，可具体地参考变频器使用说明书。当变频器呈单元型时，接地电缆与变频器的接地端子连接；当变频器被设置在配电柜中时，则与配电柜的接地端子或接地母线相接。根据电气设备技术标准，接地电线必须用直径6mm以上的软铜线。3皮带输送机手动调速6、变频器的主电路接线（2）变频器主电路连接时应注意以下几点：三、知识链接（二）变频器的基本知识1主电路电源端子R、S、T，经接触器和空气开关与电源连接。不用考虑相序。2变频器的保护功能动作时，继电器的常闭触点控制接触器电路，会使接触器断开，从而切断变频器的主电路电源。3不应以主电路的通断来进行变频器的运行、停止操作。需用控制面板上的运行键(RUN)和停止键(STOP)或用控制电路端子FWD（REV）来操作。皮带输送机手动调速7、变频器的控制电路电线（1）控制电路电缆线的要求变频器控制回路的控制信号均为微弱的电压、电流信号，因此，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。三、知识链接（二）变频器的基本知识弱电压、电流回路(4～20mA，1～5V)用电缆，特别是长距离的控制回路电缆采用绞合线，绞合线的绞合间距最好尽可能的小，并且都使用屏蔽铠装电缆。采用绞合电缆

010302主电路电缆与控制电路电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。主、控电缆分离若干扰存在，则应对控制电缆进行屏蔽：将电缆封入接地的金属管内；将电缆置入接地的金属通道内；采用屏蔽电缆。电缆的屏蔽皮带输送机手动调速7、变频器的控制电路电线（2）注意事项：三、知识链接（二）变频器的基本知识1用接点输入时，使用接触可靠性高的接点。2出厂时，FWD—CM用短路片连接。通电后，只要按动触摸面板上的RUN键，正转运行，按STOP键即停止运行(在触摸面板操作方式下)。3出厂时，外部报警输入端子THR-CM间已连接短路片，使用时要卸下短路片，与外部设备异常接点串接。若没有此接点，就不要卸下短路片。皮带输送机手动调速7、变频器的控制电路电线（2）注意事项：三、知识链接（二）变频器的基本知识4模拟频率设定端子(13，12，11，C1)是连接从外部输入模拟电压、电流、频率设定器(电位器)的端子，在这种电路上设接点时，要使用微小信号的成对接点。5变频调速系统中的接触器、电磁继电器以及其他各类电磁铁的线圈，都具有较大的电感，在接通和断开的瞬间会产生很高的感应电动势，在电路内会形成峰值很高的浪涌电压，影响变频器的正常工作。可采用吸收电路来控制。皮带输送机手动调速三、知识链接（二）变频器的基本知识6控制电路端子上的连接电线用0．75mm2及以下规格的屏蔽线或绞合在一起的聚乙烯线。7屏蔽线的接线时把一端连接到各自的共用端子(11、CM)上，另一端不接。7、变频器的控制电路电线（2）注意事项：三、知识链接

（三）变频器的调试方法皮带输送机手动调速01通电前的检查02变频器的功能预置03电动机的空载试验04调速系统的负载试验三、知识链接

（四）变频器的常见故障及处理方法

皮带输送机手动调速电源故障。如电源瞬时断电或电压低落出现“欠压”显示；瞬时过压出现“过压”显示，都会引起变频器跳闸停机。待电源恢复正常后即可重新启车。（1）外部故障。如输入信号断路，输出线路开路、断相、短路、接地或绝缘电阻很低，电机故障或过载等，变频器即显示“外部”故障而跳闸停机，经排除故障后，即可重新启用。（2）三、知识链接

（四）变频器的常见故障及处理方法

皮带输送机手动调速内部故障。如内部风扇断路或过热，熔断器断路，器件过热，存储器错误，CPU故障等，可切入工频启动—运行，不致影响生产；待内部故障排除后，即可恢复变频启动一运行。（3）设置不当。当参数预置后，空载试验正常，加载后出现“过流”跳闸，可能是启动转矩设置不够或加速时间不足；也有的运行一段时间后，转动惯量减小，导致减速时“过压”跳闸，适当增大加速时间便可解决（4）（五）FR-E700变频器的参数设置与调试

皮带输送机手动调速三、知识链接12FR-E700变频器的外观和结构FR-E700变频器的接线图FR-E700变频器的操作面板FR-E700变频器参数431、FR-E700变频器的外观和结构皮带输送机手动调速三、知识链接2、FR-E700变频器的接线图3、FR-E700变频器的操作面板

皮带输送机手动调速三、知识链接3、FR-E700变频器的操作面板

皮带输送机手动调速三、知识链接

4、FR-E700变频器参数（1）恢复参数为出厂值皮带输送机手动调速三、知识链接

4、FR-E700变频器参数（2）变更参数的设定值皮带输送机手动调速三、知识链接

4、FR-E700变频器参数（3）主要参数设置皮带输送机手动调速三、知识链接04章节PART任务实施技术资料工作现场检查评估四、任务实施（一）技术资料皮带输送机手动调速四、任务实施（二）工作现场皮带输送机手动调速1、画出外部接线图四、任务实施皮带输送机手动调速2、安装电路四、任务实施皮带输送机手动调速3、设置参数四、任务实施皮带输送机手动调速3、设置参数05章节PART知识拓展工作任务改进完成调查报告五、知识拓展Q1:如果将本项目中的高中低速度换成35HZ、25HZ、15HZ，加速时间为2S，减速时间为1S，该如何实现？请同学们重新设置变频器参数，并实现其功能。

Q2:学完了皮带输送机手动调速，同学们可以通过互联网或者其他资讯平台查找一个变频器的应用实例，并填写调查报告。皮带输送机手动调速适用于工作总结/工程设备/工作汇报精益生产/机械工程适用Suitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningschemeSuitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningschemeSuitableforenterprisepublicity/productpromotion/planningscheme任务二

、皮带输送机自动调速1234目录学习目标任务描述知识链接任务实施5知识拓展01章节PART知识目标能力目标学习目标皮带输送机自动调速一、学习目标知识目标能力目标1、掌握PLC的IO分配原则及外部接线图的画法。2、熟练掌握变频器参数的设置。3、掌握PLC指令的综合运用技巧。4、掌握PLC和变频器配合实现皮带输送机的自动调速控制。1、能够按控制要求连接及调整电路各部件，熟悉相关规范标准。2、能够根据说明书正确按照控制要求设置变频器参数。3、能够利用PLC控制变频器的转速和方向。

4、熟悉PLC编程的方法及技巧5、能够通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获取相应信息。02章节PART任务描述皮带输送机自动调速二、任务描述某自动化生产线有一条皮带输送机系统，厂家需要该皮带输送机能实现如下功能：1、接通电源，按下启动按钮后，该皮带输送机以15Hz的频率正转启动2、5s后，该皮带输送机以35Hz的频率正转；3、10s后，皮带输送机以25Hz的频率正转；4、6s后，皮带输送机以25Hz反转；5、反转5s后，该皮带输送机再次重复上述运行过程，以15Hz的频率正转，以此循环三次后自动停止。6、停止后再次按下启动按钮后，皮带输送机重复上述运行过程。03章节PART知识链接三菱FX-3U48MR型号PLC简介变频器的调试方法PLC外部接线图三、知识链接（一）三菱FX-3U48MR型号PLC简介皮带输送机自动调速三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速1、PLC的编程语言皮带输送机自动调速2、梯形图编程的规则三、知识链接（二）PLC编程基本知识(1)触点的安排

梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。(2)串、并联的处理

在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。(3)线圈的安排

不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈。皮带输送机自动调速2、梯形图编程的规则三、知识链接（二）PLC编程基本知识不准双线圈输出

如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，所以不应出现双线圈输出。(4)重新编排电路

如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进行编程就比较容易。(5)编程顺序对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段，每一段从最左边触点开始，由上之下向右进行编程，再把程序逐段连接起来。(6)皮带输送机自动调速常用典型的PLC梯形图程序三、知识链接（二）PLC编程基本知识12354定时器计数器皮带输送机自动调速

PLC中的定时器是PLC内部的软元件，其作用相当于继电器系统中的时间继电器，其内部有几百个定时器，定时器是根据时钟脉冲的累积计时的。时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三种，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作。常数K可以作为定时器的设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容来设置定时器，当用数据寄存器的内容做设定值时，通常使用失电保持的数据寄存器，这样在断电时不会丢失数据。但应注意，如果锂电池电压降低，定时器及计算器均可能发生误动作。FX系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。其定时器的个数和元件编号如表所示。定时器三、知识链接（二）PLC编程基本知识4皮带输送机自动调速三、知识链接皮带输送机自动调速三、知识链接1计数器用于对软元件触点动作次数或输入脉冲个数进行计数。FX3U系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类。2内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号（如X、Y、M、S、T等）进行计数。内部计数器的计数方式与机器的扫描周期有关，故不能对高频率的输入信号进行计数。316位增计数器（C0~C199）共200点，其中C0~C99为通用型；C100~C199为断电保持型。16位加法计数器的设定值范围为1~32767计数器5皮带输送机自动调速三、知识链接432位增/减计数器（C200~C234）共35点32位增/减计数器，其中C200~C219（共20点）为通用型，C220~C234（共15点）为断能通过控制实现电保持型。这类计数器与16位加法计数器除位数不同外，还在于它能通过控制实现增/减双向计数，设定值范围均为-2147483648~+2147483647（32位）C200~C234是增计数还是减计数，可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值。计数器5皮带输送机自动调速

GXDeveloper8.0功能强大，是与三菱PLC全系列相配套的专属软件，这里不作详细说明（详细说明请参考GXDeveloperVer.8用户操作手册），下面就以一个程序举例说明整个程序编译操作过程。

3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识皮带输送机自动调速3、三菱PLC软件的使用指南三、知识链接（二）PLC编程基本知识DONE皮带输送机自动调速（三）PLC外部接线图三、知识链接首先给各输入、输出变量分配地址。因为梯形图中变量的地址与PLC外部接线端子号是一致的，这一步为绘制硬件接线图做好准备，也为梯形图设计做好了准备。12画出PLC的外部硬件接线图，以及其他电气原理图和接线图。3画出操作站和控制柜面板的的机械布置图和内部机械安装图。皮带输送机自动调速（三）PLC外部接线图三、知识链接432位增/减计数器（C200~C234）共35点32位增/减计数器，其中C200~C219（共20点）为通用型，C220~C234（共15点）为断能通过控制实现电保持型。这类计数器与16位加法计数器除位数不同外，还在于它能通过控制实现增/减双向计数，设定值范围均为-2147483648~+2147483647（32位）C200~C234是增计数还是减计数，可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值。皮带输送机自动调速1、电源部分（三）PLC外部接线图三、知识链接皮带输送机自动调速2、PLC输入的接线（三）PLC外部接线图三、知识链接皮带输送机自动调速3、PLC输出的接线（三）PLC外部接线图三、知识链接04章节PART任务实施技术资料制定皮带输送机自动调速的计划工作现场检查评估四、任务实施（一）技术资料皮带输送机手动调速皮带输送机自动调速1、小组讨论皮带输送机自动调速工作原理及程序要达到的功能要求，做好任务分工。2、选择输入/输出设备，分配输入点和输出点。3、按皮带输送机运行要求画出PLC和变频器控制皮带输送机的电气控制原理图。4、根据电气控制原理图安装电路。5、编制皮带输送机自动调速运行控制的梯形图程序。6、将编写好的程序写入PLC。7、当程序不能实现原定功能时，如何判断问题出在哪里。8、如何调试、修改程序。四、任务实施（二）制定皮带输送机自动调速的计划皮带输送机自动调速1、列出IO分配表根据任务分析，可得出输入原件有1个，为启动按钮；输出原件为变频器，有5个输出控制点，分别为STF、STR、RH、RM、RL。所以选择PLC的输入点数应为1个，输出点数应为5个，如表3所示。（三）工作现场序号I（输入）O（输出）地址说明地址说明1X0启动按钮Y0变频器STF2Y1变频器STR3Y2变频器RH4Y3变频器RM5Y4变频器RL四、任务实施皮带输送机自动调速2、画出外部接线图（三）工作现场四、任务实施皮带输送机自动调速3、根据电气控制原理图安装电路进行电气线路连接之前，首先确保电源开关处于断开位置，然后按下列顺序依次进行：四、任务实施（三）工作现场15432将三相异步交流电动机的连线连到接线排合适的位置。注意将动力线和信号线分开。按照电气控制原理图先接PLC输出回路，用黄色连接线；再接PLC输入回路，用绿色连接线；0V用黑色连接线；24V用红色连接线。按照电气控制原理图完成变频器和三相异步交流电动机的连线。最后连接各模块电源线。电路检查。请同学们按照项目一的电路检查方法进行通电前的检查和通电后的检查及调整皮带输送机自动调速3、根据电气控制原理图安装电路四、任务实施（三）工作现场皮带输送机自动调速本项目中，任务要求有两种运行速度：高速35HZ；中速25HZ；低速15HZ。请同学们按照任务一的变频器参数设置方法设置该项目的变频器参数，并将相应的参数值填入表中。4、设置变频器参数序号参数代号参数值说明12345四、任务实施（三）工作现场皮带输送机自动调速1、分析控制要求根据工作过程分析，主要有两部分要求：一部分是皮带输送机的运行要求，另一部分是循环3次的控制要求。根据工作过程描述，皮带输送机的运行方式如下：根据工作过程描述，循环次数的控制要求如下：以上图的运行方式循环3次，自动停止。（四）程序设计四、任务实施