PL应用基础技术 5

PLC、触摸屏、变频器控制电动机正反转三段调速

PPT2025.02.18目录Content任务目标与分析01任务实施与调试03任务要求与分解02任务拓展与知识深化04任务目标与分析01学习功能指令的基本格式、常用功能指令的梯形图表示、功能、使用注意事项，为后续编程奠定基础。熟悉MCGS触摸屏组态了解MCGS触摸屏组态的基本方法，掌握如何通过触摸屏进行人机交互，提升操作便捷性。学习变频器的参数含义和基本操作方法，理解变频器在调速系统中的应用。学习变频器的选择、安装、接线、故障处理及维护基本知识，确保变频器的正常运行和延长使用寿命。掌握功能指令基础理解变频器参数与操作掌握变频器维护知识任务目标与分析:知识目标概述任务目标与技能:能力目标概述1．能够通过编程软件实现功能指令的编程。2．能够通过PLC、触摸屏、变频器控制电动机正反转及三段调速。3．具备MCGS触摸屏组态操作的基本能力。4.具备变频器参数设置、选型、安装、接线、故障处理及维护的基本能力。1.提升节能环保意识通过“变频器的选用及维护”提升“节能、环保、安全”意识，培养绿色生产理念。2.提高人机交互便捷意识通过触摸屏组态及应用，提高人机交互便捷意识，提升用户体验。3.培养课程学习兴趣通过PLC、触摸屏、变频器综合应用，培养课程学习兴趣，激发学习热情。4.培养职业素养与工匠精神培养“严谨、细致、一丝不苟、精益求精”的职业素养和工匠精神，提升专业素质。任务目标与分析:素质目标概述任务要求与任务分解02任务要求通过PLC、触摸屏、变频器实现三向异步电动机正反转三段调速，按下起动按钮，工作方式如下：按下起动按钮，工作方式如下：电动机先以15Hz频率正向运行10S，接着以35Hz频率运行15S，接着以50Hz频率运行10S，接着以50Hz频率反转运行15S，接着以35Hz频率反转运行10S，接着以15Hz频率反转运行15S后停止，运行过程中按下停止按钮电动机停止运行。任务实施与调试03硬件设计与准备

根据任务需求，填写项目设备表，明确所需设备的型号和数量，确保设备齐全。输入/输出点分配根据被控对象的功能要求和所需输入/输出点数，选择适当类型的PLC，并分配输入/输出点，确保信号的准确传递。PLC（I/O）接线图绘制与接线绘制PLC（I/O）接线图，并根据所选用的PLC型号完成接线，确保接线正确无误，为系统运行提供可靠的硬件基础。硬件设计按照任务要求，对变频器进行参数设置，确保变频器能够按照预定的速度运行，为电动机的调速控制提供支持。变频器参数设置硬件设计与准备根据被控对象的功能要求和所需输入/输出点数，选择适当类型的PLC，并分配输入/输出点，确保信号的准确传递。输入/输出点分配输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB1起动X0STF电动机正转起动Y0按钮SB2周期停止X1STR电动机反转起动Y1按钮SB3立即停止X2RH高速Y2

RM中速Y3

RL低速Y4硬件设计与准备绘制PLC（I/O）接线图，并根据所选用的PLC型号，首先检查电源类型、电压等级是否与PLC的工作电源匹配。确认电源无误的情况下，断开电源，根据国家电气安装接线标准，参照图5-1所示的PLC（I/O）接线图完成完成PLC输入/输出接线。

PLC（I/O）接线图绘制与接线硬件设计与准备

变频器参数设置Pr.4Pr.5Pr.6Pr.7Pr.850351522【思考讨论】变频器需要设置哪些参数变频器的参数的含义是什么，触摸屏如何控制PLC来实现对变频器的调速控制？变频器需要设置哪些参数变频器的参数的含义是什么，触摸屏如何控制PLC来实现对变频器的调速控制？程序设计与调试1.梯形图设计根据被控对象的工艺条件和控制要求，设计梯形图，确保程序逻辑正确，为PLC的运行提供正确的控制指令。2.程序检查与仿真进行程序的检查、仿真及离线调试，确认无误后，再写入PLC，确保程序的正确性和稳定性。3.MCGS触摸屏工程组态在MCGSE嵌入式版软件下新建工程，进行MCGSE触摸屏工程组态，并下载到触摸屏，实现PLC与触摸屏的通信，为操作人员提供友好的人机界面。程序设计与调试梯形图设计根据被控对象的工艺条件和控制要求，设计梯形图，确保程序逻辑正确，为PLC的运行提供正确的控制指令。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态实时数据库组态按照图添加起动、停止、正转、反转、高速、中速、低速等开关型变量。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态画面组态：在用户窗口中新建窗口，在窗口里添加标题栏“PLC、触摸屏、变频器控制电动机正反转三段调速”标题栏、“起动、停止”两个按钮、三个显示频率的图符。具体设置如下。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态按钮操作属性设置如图，通过工具栏选取标准按钮，修改按键名称，按下右键，在属性中，设置操作属性为“按1松0”连接变量为“起动”。这样在后面触摸屏操作中，每按下“起动按钮”，“起动”变量就变为1，松开为0。同理，如图所示，设置停止按钮，这样在后面触摸屏操作中，每按下“停止按钮”，“停止”变量就变为1，松开为0。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态按钮操作属性设置如图，通过工具栏选取标准按钮，修改按键名称，按下右键，在属性中，设置操作属性为“按1松0”连接变量为“起动”。这样在后面触摸屏操作中，每按下“起动按钮”，“起动”变量就变为1，松开为0。同理，如图所示，设置停止按钮，这样在后面触摸屏操作中，每按下“停止按钮”，“停止”变量就变为1，松开为0。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态频率显示可见度设置如图5-1-8所示，通过工具栏选取“标签”在界面中相应位置绘制“50HZ”字符方框，双击方框，在属性中，选择“特殊动画连接”勾选“可见度”，可见度的表达式连接变量为“高速”。同理设置“35HZ”字符方框的“可见度”表达式连接变量为“中速”，设置“15HZ”字符方框的“可见度”表达式连接变量为“低速”。将空方框、“15HZ”、“35HZ”、“50HZ”四个图框重叠摆放,这样触摸屏显示的频率跟变频器一致，显示效果如图5-1-9所示。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态频率显示效果程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态设备组态

父设备参数设置：用通用串口父设备，下面添加三菱FX系列编程口子设备。父设备的设置参数如图所示，串口号为COM1、数据位为0-7位、偶校验等。程序设计与调试MCGS触摸屏工程组态设备组态子设备参数设置，如图5-1-11所示，双击添加的设备0—三菱FX系列编程口，在先删除原来不要的设备通道，添加M0、M1两个通道，读写方式为“读写”，并分别连接到变量“起动”、“停止”。添加Y0—Y4，5个通道，读写方式为“读写”，并分别连接到变量“正转”、“反转”、“高速”、“中速”、“低速”。系统调试与评价调试系统，通电前检查PLC接线是否正确，通电后观察PLC面板上的LED指示灯和计算机上显示程序中各触点和线圈的状态，确保系统正常运行。系统调试步骤分别观察变频器运行情况及PLC指示灯状态、触摸屏监控界面的电动机运行指示灯、电动机当前运行频率，记录各小组完成情况，评估系统性能。观察与记录思考整个项目任务完成情况，记录各小组完成情况，评估系统性能，提出改进建议，总结收获和体会，进行自我评价。评价与总结任务拓展与知识深化041.MCGS组态软件的功能与特点了解MCGS组态软件的主要功能，包括简单灵活的可视化操作界面、实时性强、有良好的并行处理性能、丰富、生动的多媒体画面等，掌握MCGS组态软件的特点和优势。2.MCGS组态软件的应用领域了解MCGS组态软件的应用领域，包括石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、制造水处理、环保、智能楼宇等多种工程领域，掌握MCGS组态软件的广泛应用。3.MCGS组态软件的组态步骤学习MCGS组态软件的组态步骤，包括实时数据库组态、画面组态、设备组态等，掌握MCGS组态软件的组态方法，提高组态效率和质量。MCGS组态软件简介任务拓展与知识深化:任务拓展实例三相异步电动机正反转三段调速通过PLC、触摸屏、变频器实现三相异步电动机正反转三段调速：按下起动按钮，工作方式如下：电动机先以10Hz频率正向运行，5S后以15Hz频率运行，5S后以20Hz频率运行，5S后以25Hz频率运行，5S后以30Hz频率运行，5S后以35Hz频率运行，5S后以40Hz频率运行，5S后以40Hz频率反转运行，5S后以35Hz频率反转运行，5S后以30Hz频率反转运行，5S后以25Hz频率反转运行，5S后以20Hz频率反转运行，5S后以15Hz频率反转运行，5S后以10Hz频率反转运行，5S后重新循环，循环3次，运行过程中按下停止按钮电动机停止运行。三菱变频器的使用介绍1.三菱变频器的分类与特点了解三菱变频器的主要分类，包括通用型的A系列、风机水泵专用型的F系列、经济型的E系列和简易型的S系列，掌握各类变频器的特点和适用场合。2.三菱变频器的参数设置学习三菱变频器的参数设置方法，包括控制方式、最低运行频率、最高运行频率、载波频率、电动机参数等，确保变频器的正常运行。3.三菱变频器的操作模式了解三菱变频器的操作模式，包括面板操作模式、外部操作模式和组合操作模式，掌握不同操作模式的使用方法，提高系统的灵活性和实用性。变频器的选择、安装与维护1.变频器的选择原则根据项目的预算、项目要求和个人熟悉程度等多种因素综合考虑品牌和型号，选择合适的变频器，确保系统的性能和可靠性。2.变频器的安装要求了解变频器的安装要求，包括墙挂式安装、柜式安装、工作环境的要求等，确保变频器的正常运行和延长使用寿命。3.变频器的维护保养学习变频器的维护保养知识，包括定期除尘、检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动、测量开关电源输出各电路电压的平稳性等，确保变频器的正常运行。电动机需要调速主要是由于电动机所服务的对象不同而提出的要求，例如：数控机床在加工零部件时，根据工艺要求需要不同的转速。变频器的作用变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法，变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器。

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器的工作原理变频器的分类工作原理动画（1）按输入电压等级

变频器按输入电压等级可分低压变频器(110V、220V、380V)、中压变频器(500V、660V、1140V)和高压变频器(3KV、6KV、10KV )。控制方式一般是按高-低-高变频器或高-高变频器方式进行变换的。（2）按变换频率的方法

变频器按频率变换的方法分为交-交型变频器和交-直-交型变频器。交-交型变频器可将工频交流电直接转换成频率、电压均可以控制的交流，故称直接式变频器。交-直-交型变频器则是先把工频交流电通过整流装置转变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可以调节的交流电，故又称为间接型变频器。（3）按直流电源的性质

在交-直-交型变频器中，按主电路电源变换成直流电源的过程中，直流电源的性质分为电压型变频器和电流型变频器。变频器使用注意事项（1）严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到交流（AC）电源上。（2）变频器要正确接地，接地电阻小于10Ω。（3）变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。（4）变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作。（5）变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。（6）变频器驱动电机长期超过50HZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。（7）变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。（8）变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器、对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。（9）变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器；严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。（10）在变频器的输出侧，严禁连接功率因数补偿器、电容、防雷压敏电阻、严禁安装接触器、开关器件。变频器端子接线图本节以三菱FR-E740教学内容。操作面板基本操作变频器的运行模式在进行变频器操作以前，必须了解其各种运行模式，才能进行各项操作。变频器通过参数Pr.79的值来指定变频器的运行模式，设定值范围为