MC嵌入基础应用 5

实训目的项目17HMI工/变频控制实训（1）通过综合实训进一步巩固、深化和拓展学生的理论知识与专业技能。充分掌握PLC、触摸屏和变频器的操作和不同工控设备的连接方式，提升学生工控设备的综合应用能力。（2）全面了解PLC、变频器、触摸屏的使用和控制系统设计过程的基础上，完成控制系统设计（编写PLC控制流程及控制程序、设置变频器的控制参数、设计触摸屏的控制组态）和安装与调试（编写调试流程，接线）。提高学生动脑动手能力。任务要求项目17HMI工/变频控制实训1.用户根据工作需要选择工频运行或变频运行。

2.在变频运行时，对变频器进行设置，并通过MCGSTPC→PLC→变频器，完成不同的变频运行方式。实训步骤项目17HMI工/变频控制实训1.工/变频组态控制系统硬件设备连接图18-1工/变频组态控制系统图实训步骤项目17HMI工/变频控制实训MCGSTPC+PLC+变频器电气控制接线如图18-1所示。MCGSTPC的ＣＯM口通过PC／PPI通信电缆线接PLC的RS232接口。PLC的输出端子Y3和Y4控制直流继电器KA1和KA1的线圈，直流继电器KA1和KA1的动合触点控制交流电气控制线路的辅助电路；PLC的输出端子Y0－Y2控制变频器的RH、RM、RL端子，实现自动七段速控制；PLC的输出端子Y10－Y12同样控制变频器的RH、RM、RL端子，实现手动七段速控制。变频器主回路端子(L1、L2、L3)接三相电源输入端，(U、V、W)接三相异步电动机。元器件的摆放要整齐、合理并应考虑其散热、电磁兼容性。导线布线时要注意PLC与变频器的控制线互不干扰。

2.变频器参数设置变频器参数可根据电动机的铭牌规定设定。按照控制要求输入保护参数，上限、下限频率等。使用变频器外部端子控制电机运行的操作。高中低速对应的变频器频率设置如表18-1所示。实训步骤项目17HMI工/变频控制实训参数名

称表示设定范围单位出厂设定值0转矩提升P00～15％0.1％6％／5％／4％1上限频率P10～120Hz0.1Hz50Hz2下限频率P20～120Hz0.1Hz5Hz3基波频率P30～120Hz0.1Hz50Hz43速设定(高速)P40～120Hz0.1Hz15Hz53速设定(中速)P50～120Hz0.1Hz10Hz63速设定(低速)P60～120Hz0.1Hz5Hz7加速时间P70～999s0.1s5s8减速时间P80～999s0.1s5s9电子过电流保护P90～50A0.63A额定输出电流30扩张功能显示选择P300，11079操作模式选择P790～4,7,810表18-1变频器参数设置表

实训步骤项目17HMI工/变频控制实训3.PLC梯形图的设计（1）I/O分配如表18-2所示。参数功能参数功能M40工频启动M42变频启动M41工变频停止M60手变一段速M61手变二段速M62手变三段速M63手变四段速M64手变五段速M65手变六段速M66手变七段速M77手变指示灯M67手变停止M1自动灯一段速M2自动灯二段速M3自动灯三段速M4自动灯四段速M5自动灯五段速M6自动灯六段速M7自动灯七段速M30自动电机M20自动启动M21自动停止M50正转启M51正转停M52反转启M55反转停M56正反转电机D10一段速输入框D12二段速输入框D14三段速输入框D13四段速输入框D15五段速输入框D16六段速输入框D17七段速输入框D1自动一段速输入框D2自动二段速输入框D3自动三段速输入框D4自动四段速输入框D5自动五段速输入框D6自动六段速输入框D7自动七段速输入框Y0自动变频RHY1自动变频RMY2自动变频RLY3工频Y4变频Y10手动变频RHY11手动变频RMY12手动变频RL

表18-2

I/O分配表实训步骤项目17HMI工/变频控制实训（2）PLC控制工频/变频切换控制程序参考程序在光盘中。其中0－5步程序为工/变频切换程序，M40工频启动，M42变频启动；10－126步程序为自动七段速变频程序，Y0－Y2三个输出端的8种二进制组合状态中001－111七种状态，对应自动七段速度控制；131－262步程序为手动七段速变频程序，Y10－Y12三个输出端的8种二进制组合状态中001－111七种状态，对应手动七段速度控制。3.组态工程（1）窗口组态参考项目16和项目17的组态过程。新建工程，新建四个用户窗口，并按图18-2所示修改窗口属性。

实训步骤项目17HMI工/变频控制实训图18-2四个用户窗口四个窗口的组态分别如图18-3、图18-4、图18-5、图18-6所示。工频运行：在工变频窗口中，按下工频启动按钮→再按下手动工频按钮进入手动工频页面→PLC输出端子Y3为高电位→直流继电器KA1线圈得电→交流接触器ＫM1线圈得电→交流接触器ＫM1主触点闭合（交流接触器ＫM2和ＫM3线圈失电，实现互锁）→交流异步电机得电启动（工频运行）。按下停止按钮，电机停止运行。实训步骤项目17HMI工/变频控制实训手动变频运行：在工变频窗口中，按下变频启动按钮→再按下手动变频按钮进入手动变频页面→PLC输出端子Y4为高电位→直流继电器KA2线圈得电→交流接触器ＫM2和ＫM3线圈得电→交流接触器ＫM2和ＫM3主触点闭合（交流接触器ＫM1线圈失电，实现互锁）→变频器接入到三相交流电路中→按下图18-5所示手动七段速控制组态中的任意一个多段速按钮→PLC的输出端子Y10－Y12按照设定的组合变化，变频器按照设定的频率输出运行频率→三相交流异步电机手动变频运行。按下停止按钮，电机停止运行。自动变频运行：在工变频窗口中，按下变频启动按钮→再按下自动变频按钮进入自动变频页面→PLC输出端子Y4为高电位→直流继电器KA2线圈得电→交流接触器ＫM2和ＫM3线圈得电→交流接触器ＫM2和ＫM3主触点闭合（交流接触器ＫM1线圈失电，实现互锁）→变频器接入到三相交流电路中→按下图18-6所示自动七段速控制组态中的启动按钮→PLC的输出端子Y0－Y2按照设定的组合从001到111变化→变频器按照设定的对应频率输出运行频率→三相交流异步电机自动变频运行。按下停止按钮，电机停止运行。

实训步骤项目17HMI工/变频控制实训

图18-3工/变频控制主页动画图18-4工频控制动画

图18-5手动变频控制动画图18-6自动变频控制动画实训步骤项目17HMI工/变频控制实训2）设备组态在工作台中激活设备窗口，进入设备组态画面，打开“设备工具箱”。在设备工具箱中，按先后顺序双击“通用串口父设备”和“三菱_FX系列编程口”添加至组态画面。提示使用三菱FX系列编程口默认通讯参数设置父设备，选择“是”后关闭设备窗口。（3）建立实时数据库根据PLC程序中使用的参量，建立组态的实时数据库。（详见光盘中组态工程案例）（4）数据链接由于本工程所使用的数据过多，不详细介绍。使用者只需参照表18-2所示的I/O分配，在组态页面中将对应的参量链接即可。实训步骤项目17HMI工/变频控制实训比如：在图18-3所示工/变频控制主页组态中，工频启动按钮应该与表18-2中的M40相对应。所以双击“工频启动”按钮，点击操作属性，“数据对象值操作”为“按1松0”。点击“

”进行变量选择，选择“从数据中心选择自定义”，再选择“M40”变量，然后点击确认。在图18-6所示自动变频控制页组态中，启动按钮应该与表18-2中的M20相对应，。所以双击“工频启动”按钮，点击操作属性，“数据对象值操作”为“按1松0”。点击“

”进行变量选择，选择“从数据中心选择自定义”，再选择“M20”变量，然后点击确认。以此类推，完成数据链接。实训步骤项目17HMI工/变频控制实训4.下载调试（1）组态工程和PLC程序分别下载后，连接ＴＰＣ和PLC（先不要连接电气控制线路和负载）。（2）根据实训的任务要求操作，观测PLC的输出端子是否按照任务要求工作。如有差错，及时在组态或者PLC程序中修改，直到没有错误为止。（3）连接直流继电器和电机控制线路的辅助控制电路部分。根据实训的任务要求操作，观测电机辅助控制电路部分的交流接触器线圈是否按照任务要求工作。如有差错，及时在电机辅助控制电路中修改，直到没有错误为止。（4）连接电机主电路部分和变频器，根据实训的任务要求操作，观测变频器是否按照任务要求工作。如有差错，及时修改电机主电路或者变频器的参数设置，直到没有错误为止。（5）带负载运行，观测有无过载现象及工作不正常现象。

实训总结项目17HMI工/变频控制实训1.检测一下通过本次实训，是否已经掌握以下技能？（1）会进行系统总体工作方案的合理制定、元件正确的选择、施工图纸的规范绘制；（2）会按工艺进行硬件电路的制作及测试；（3）按要求进行软件编制及变频器参数设定；（4）掌握工频与变频切换控制系统的运行、调试；（5）文明施工、纪律安全、团队合作、设备工具管理等；（6）成果展示。学生分组展示