工控网络与组态技术 课件 项目二 任务1 电机星三角减压启动控制

项目二任务一电机星三角减压启动控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1学习目的/LearningObjectives01掌握PLC定时器指令的使用方法02掌握HMI的I/O域的设置和使用方法03掌握HMI中图形动画效果的组态方法04掌握HMI变量与PLC变量的联机调试方法05能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障任务描述PART

02任务描述在触摸屏上制作启动按钮、停止按钮、接触器指示灯、定时器延时时间设置。在触摸屏上设置好延时时间，按下触摸屏启动按钮，电机进入星型启动（KM1和KM3得电），触摸屏指示灯点亮，同时开始启动延时，延时时间到进入角型全压运行（KM1和KM2得电），按下触摸屏停止按钮，电机停止运行，指示灯熄灭。按下启动按钮星型启动KM1+KM3延时时间到三角形运行KM1+KM2→→→1任务描述/TaskDescription任务描述①S7-1200

PLC(CPU1214CDC/DC/DC),一台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0;②精简触摸屏KTP600,一台，订货号为6AV2

123-2GB03-0AX0;③四口工业交换机，一台；④编程计算机，一台，已安装博途专业版V17软件。2任务描述/硬件组成PART

03知识储备知识储备1知识储备/WinCC概述WinCC具有"所见即所得"的功能，使用者可以在屏幕上看到画面设计的结果，屏幕上显示的画面与实际的人机界面显示的画面一样。鼠标是使用组态软件时最重要的工具，画面的组态主要是用鼠标来完成的。使用者用鼠标生成画面设计工作区中的元件，可以用鼠标将元件拖拽到画面上的任意位置，或者改变元件的外形和大小。👁所见即所得设计界面与运行界面完全一致🖱鼠标操作主要使用鼠标完成画面组态🎨灵活拖拽元件可随意拖拽、缩放、定位知识储备2知识储备/鼠标操作（1）🖱🎨功能作用单击鼠标左键激活任意对象，或者执行菜单命令和拖拽等操作双击鼠标左键在项目树或对象视图中启动编辑器，或者打开文件夹单击鼠标右键打开右键快捷菜单<SHIFT>+单击同时逐个选中若干个单个对象单击选中对象（四周出现8个小正方形）拖拽移动对象（显示x/y坐标和w/h尺寸）知识储备3知识储备/鼠标操作（2）🖱用鼠标左键的拖拽功能创建对象使用鼠标的拖拽功能可以简化组态工作，常用于移动对象或调整对象的大小。将工具箱中的"按钮"对象拖拽到画面编辑器的操作过程：①用鼠标左键单击选中工具箱中的"按钮"②按住鼠标左键不放，同时移动鼠标③在画面中的适当位置放开鼠标左键④按钮对象便被放置到画面中用鼠标拖拽功能改变对象的大小选中对象后，四周出现8个小正方形，用鼠标左键选中某个角的小正方形，鼠标的箭头变为45°的双向箭头，按住左键并移动鼠标，可以同时改变按钮的长度和宽度。知识储备4知识储备/鼠标操作（3）用鼠标拖拽功能改变浮动窗口的位置和大小①单击工作区右上角的"浮动"按钮，工作区窗口浮动②用鼠标左键单击并按住窗口最上面的标题栏，可以将窗口拖拽到需要的位置③将光标放在浮动窗口的某个角上，光标变为45°的双向箭头，可以同时改变窗口的宽度和高度④单击工作区右上角的"嵌入"按钮，工作区将恢复原状单击鼠标右键在WinCC中，用鼠标右键单击任意对象，可以打开与对象有关的右键快捷菜单，使操作更为简单方便。右键快捷菜单列出了与单击的对象有关的最常用的命令。💡提示：熟练掌握鼠标操作可以大大提高组态效率！PART

04任务实施任务实施1任务实施/创建PLC变量表序号名称数据类型地址说明1启动按钮Bool%M10.0电机启动控制信号2停止按钮Bool%M10.1电机停止控制信号3KM1指示灯Bool%Q0.1主接触器KM1状态指示4KM2指示灯Bool%Q0.2三角形接触器KM2状态指示5KM3指示灯Bool%Q0.3星型接触器KM3状态指示6延时时间设置DWord%MD100星型启动延时时间（毫秒）操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"任务实施2任务实施/编写OB1主程序操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"程序段1：启动控制与定时器按下启动按钮（%M10.0），KM1得电自锁，同时启动定时器T1进行延时。延时时间由%MD100设定。程序段2：三角形运行控制定时器T1延时时间到，T1.Q输出为1，KM2得电，电机进入三角形全压运行状态。程序段3：星型运行控制KM1得电且定时器未到时，KM3得电，电机处于星型启动状态。定时器时间到后KM3失电。停止控制按下停止按钮（%M10.1），所有接触器失电，电机停止运行。任务实施3任务实施/创建HMI变量表操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"1在"项目树"窗格中，依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"→"HMI变量"选项2双击"添加新变量表"选项，创建新的HMI变量表在变量表中新建HMI变量的名称，选择连接"HMI_连接_1"4将HMI变量与对应PLC变量进行链接，建立通信关系5检查变量数据类型是否匹配，确保通信正常💡关键：HMI变量必须与PLC变量正确链接，才能实现数据交换！任务实施4任务实施/画面制作-按钮组态添加按钮在右侧"工具箱"窗格中找到"元素"→"按钮"，将"按钮"拖拽到工作区修改标签文本选中按钮，依次单击巡视窗格的"属性"→"常规"选项，修改标签文本为"启动按钮"设置"按下"事件设置按钮"属性"→"事件"→"按下"命令，添加函数"编辑位"→"置位位"，变量链接HMI变量"启动按钮"设置"释放"事件单击"释放"命令，添加函数"编辑位"→"复位位"，变量仍然链接HMI变量"启动按钮"停止按钮用相同的方式对停止按钮进行参数配置任务实施5任务实施/画面制作-指示灯组态添加文本域在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"，将"文本域"拖拽到工作区，修改文本为"KM1指示灯"、"KM2指示灯"、"KM3指示灯"添加圆形指示灯在"工具箱"中找到"基本对象"→"圆"，将"圆"拖拽到工作区作为指示灯添加动画效果选中"圆"，依次单击巡视窗格的"属性"→"动画"→"显示"选项，双击"添加新动画"，选择"外观"链接变量变量链接HMI变量"KM1指示灯"，类型选择"范围"，范围为0时背景色为白色，范围为1时背景色为绿色完成设置边框颜色选择默认，闪烁选择"否"。用相同方法组态KM2和KM3指示灯任务实施6任务实施/画面制作-I/O域组态添加文本域在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"，拖拽到工作区，修改文本为"延时时间设置"添加I/O域在"工具箱"中找到"元素"→"I/O域"，将"I/O域"拖拽到工作区链接变量选中"I/O域"，依次单击"属性"→"常规"选项，修改"过程"选区中的"变量"选项，将变量链接到HMI变量表中的"延时时间设置"设置数据格式根据需要设置数据的显示格式、小数位数等属性💡说明：I/O域用于在触摸屏上输入或显示数值，本任务中用于设置星型启动的延时时间（单位：毫秒）任务实施7任务实施/完整触摸屏画面🔘启动按钮/停止按钮控制电机的启动和停止💡KM1指示灯主接触器状态指示💡KM2指示灯三角形接触器状态指示💡KM3指示灯星型接触器状态指示📝延时时间设置I/O域设置星型启动延时时间（毫秒）✅至此触摸屏画面制作完成！可以将其下载到触摸屏和PLC中进行测试任务实施8任务实施/下载调试-设置延时时间步骤1：下载程序将编写好的PLC程序下载到PLCSIM中，并打开WinCC的触摸屏仿真画面步骤2：点击I/O域点击触摸屏画面中的I/O域，会出现设置时间的键盘界面步骤3：输入延时时间在此输入延时时间，比如要延时5秒，则输入"5000"（单位为毫秒）步骤4：确认输入单击键盘上的"回车"符号确认输入，键盘自动关闭，I/O域显示输入的数值💡注意：延时时间单位为毫秒（ms），输入5000表示5秒任务实施9任务实施/下载调试-仿真调试星型启动阶段按下"启动按钮"，KM1和KM3指示灯亮（灰色），代表电机进入星型启动阶段延时等待等待设定的延时时间（如5秒），定时器正在计时三角形运行阶段延时时间到，KM1和KM2指示灯亮，KM3指示灯灭，代表电机进入三角形全压运行停止运行按下"停止按钮"，所有指示灯熄灭，电机停止运行PART

05拓展练习拓展练习1拓展练习/电机正反转控制电机的正反转在行车、电刨床、台钻、车床中广泛使用。在该控制线路中，KM1为正转交流接触器，KM2为反转交流接触器，SB1为停止按钮，SB2为正转控制按钮，SB3为反转控制按钮。🔒电气互锁防止KM1和KM2同时吸合造成短路🔘按钮互锁通过按钮触点实现互锁保护🔄正-停-反正转停止后才能反转⚡正-反-停可直接切换正反转方向📝练习任务请同学们利用西门子S7-1200PLC与触摸屏联合调试来模拟演示电机正反转控制过程，触摸屏画面请自行设计。PART

06任务总结与评价任务总结与评价1任务总结/TaskSummary星三角减压起动原理电机星三角减压起动时先用Y型接法电路，使得电机加载电压为220V，这样减少系统负荷防止过载。电机启动后，改成三角型接法电路，使得电压为380V，进行正常运转。这样有效保护电机以及电路系统，防止电流过载，不容易烧毁。Y型接法→220V启动→延时切换→△型接法→380V运行项目创建要点在创建项目之前，应根据系统的要求，规划需要创建哪些元素组态，每个组态的功能，以及与变量之间的关系。合理的规划可以使项目结构清晰，便于后期的维护和调试。任务总结与评价2任务评价/TaskEvaluation项目评分标准分值得分接收工作任务明确工作任务5信息收集博途软件和触摸屏相关知识及操作要点15制定计划工作计划合理可行，人员分工明确10计划实施能够用鼠标熟练操作工具箱中的对象20能够根据任务要求编写PLC程序10能够熟练完成触摸屏属性和画面操作10能够使用S7-PLCSIM对任务进行仿真20质量检查按照要求完成相应任务5评价反馈经验总结到位，合理评价5得分（满分100）100任务总结与评价3任务训练/TaskTraining1生成两个按钮和一个红色指示灯，一个按钮令灯点亮并保持，另一个按钮令灯熄灭，用仿真验证组态的结果。2用显示图形"Right_Arrow"的按钮将Int型变量"变量1"减1，用显示图形"Left_Arrow"的按钮将"变量1"加1，组态输出域来显示"变量1"的值。用