PLC机械滑台控制.docx

1、PLC机械滑台控制课程设计报告用纸1、任务书 .11.1 题目：机械滑台工艺流程控制系统设计 .1 1.2 任务 1 变频器的面板操作与运行 . 51.3 任务 2 变频器的外部运行操作 .81.4 任务 3 变频器的模拟信号操作控制 . .112、总体设计方案 .13 3、I/O 分配表、PLC 外部接线图、使用元件及功能表 .143.1 I/O 分配表 .14 3.2 PLC 外部接线图 .15 3.3 程序中使用的元件及功能表 .16 4、系统程序控制状态转移图、梯形图 .174.1 步进指令的介绍 .174.2 主程序状态转移图 .17 4.3 程序控制的梯形图 .18 5、调试及其运

2、行结果.206、收获、感想 .216.1 收获 .216.2 感想 .217、参考文献.21第页课程设计报告用纸1、任务书1.1 题目：机械滑台工艺流程控制系统设计（B）实训学生需要完成 2 个基础实训项目和 1 个综合型自主实训项目的训练。一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握 PLC 基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。二)实训设备PLC 主机单元模块、电位器、MM440(或 MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。三) 工艺控

3、制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功 能。速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由 PLC 的模拟量输出通道控制。 变频器参数设置见附表 1。四) 实训步骤1、进行 PLC 的 I/O 地址分配，并画出变频器对电机控制的 PLC 控制系统的接线图。2、设计由 PLC 控制的梯形图程序。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一） 实训目的1、掌握 PLC 中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉触摸屏的基本用法。二）实训设备PLC 主机单元

4、模块、电位器、万用表、EVIEW 5000 触摸屏、个人计算机 PC、PC/PPI 编程 电缆。三）实训项目原理与要求1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是 0时，对应电位器输出 0V 电压，假设当温度是 100时，对应电位器输出电压 10V 电压。用 FX2N-2AD、2DA 的模拟量第页课程设计报告用纸输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在触摸 屏上显示出具体温度。2、用 PLC 模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为 0%时，输出电压为 0V，执 行器开度为 100%时，输出电压 10V。执行器开度控制量的多少采用触摸屏输

5、入，观察模拟量输 出的数值，并用万用表测量输出电压值。四）实训项目的步骤1、根据项目要求拟定 I/O 地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。2、设计梯形图程序，调试并记录数据。输 入 FX -2AD输 出 FX -2DA电压CH2温度值执行器开度CH1电压 V0V000004V16004040%16003.856V24006060%24005.798V32008080%32007.7310V4000100100%40009.67三、综合型自主实训项目：机械滑台工艺流程控制系统设计一）实训项目工艺要求：本课题要求设计机械滑台工流程控制系统，具体要求是：采用三菱 FX2N系列 PLC

6、和圆工作台实验模块完成控制任务。圆工作台模拟机械滑台。圆工作台运动由 PLC 通过控制交流接触器拖动三相异步电动机实现。工作台的工艺流程由任课 老师指定。SQ1SQ4 为接近开关。控制要求：圆工作台运行状态分为三种方式：手动、单周期和自动循环三种控制方式。 其中，运行方式由旋转开关 SA 选择。运行方式切换时，滑台应立即停止运行。要启动滑台运行，必须先按启动按钮 SB1，启动润滑泵运行（用灯指示）。然后才能控制 滑台运动。按急停按钮停止滑台的全部运行。手动控制：（点动）手动控制指示灯亮，按住 SBS，工作台前进（圆工作台顺时针转）； 按住 SBX，工作台后退（逆时针）。（松开按钮立即停止）单周

7、期运行：单周期指示灯亮，滑台位于初始原点，按动启动按钮 SBQ，按工艺流程自 动运行一周后停在初始原点。按停止按钮 SB2，立即停止运行。自动循环控制：自动循环灯亮，滑台位于初始原点，按动启动按钮 SBQ，按工艺流程自 动循环运行，运行一周后回到原点后暂停 5 秒后再接着运行，按停止按钮 SB2，立即停止运行。工艺流程中暂停延时需要用指示灯以 1HZ 的频率闪烁指示。二）实训目的通过本次课程设计使学生掌握：1）GX Developer 编程软件的使用方法和梯形图、SFC 图 第页课程设计报告用纸编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提 高学生对 PLC

8、 控制系统的设计和调试能力。三）实训内容与要求园工作台控制工艺流程为：（流程贴到此处）SQ4 SQ3 SQ2 SQ1快进秒1、通过基本实验熟悉与本设计相关的控制模块的应用；2、滑台工艺流程控制系统设计；3、硬件接线图4、采用状态转移图 SFC 图进行设计或经验设计法设计；5、程序清单；四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并 按此顺序装订）。报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）实训任务书；（2）实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案（应有 PLC 的选型及依据）b、I/O 分配表，PLC 外部接线图，程序中使用的元件及

9、功能表；c、程序控制的 SFC 图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者以零分处理）第页课程设计报告用纸五、实训进度安排周次工作日工作内容第一周1布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。2完成两个基础实训项目。3根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配 IO 点等）4完成硬件接线，编写程序并调试5编写程序并调试第二周1编写程序并调试2编写程序并调试3编写程序并调试及准备实训报告4完成报告，及时上交5答辩本实训共需两周时间六、实训考核办法本实训满分为 100 分，其中实训平时表现（含 2 个基础实

10、训项目完成情况）30%、综合型 实训项目答辩 50%，实训报告 20%。第页1.2 任务 1任务目的：课程设计报告用纸变频器的面板操作与运行1. 熟悉变频器的面板操作方法。2. 熟练变频器的功能参数设置。3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。任务引入：变频器 MM420 系列（MicroMaster420）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能 标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具 备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面 板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。相关知识点

11、：一变频器面板的操作利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点 动等运行。二基本操作面板修改设置参数的方法MM420 在缺省设置时，用 BOP 控制电动机的功能是被禁止的。如果要用 BOP 进行控制， 参数 P0700 应设置为 1，参数 P1000 也应设置为 1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一 个参数。修改参数的数值时，BOP 有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的 任务。下面就以设置 P1000=1 的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流 程，见表 1-1。表 1-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流

12、程操作步骤BOP 显示结果1按 键，访问参数2按 键，直到显示 P10003按 键，直到显示 in000，即 P1000 的第 0 组值4按 键，显示当前值 25按 键，达到所要求的值 16按 键，存储当前设置第页课程设计报告用纸7按 键，显示 r00008按 键，显示频率任务训练 ：一、训练内容通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、操作方法和步骤380 V1按要求接线系统接线如图 1-1 所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关 QS。QS28图 1-1 变M3频调速系统电气图2参数设置（1）设定 P001030 和 P09701，按下 P 键，开始复位，复位过程

13、大约 3min，这样就 可保证变频器的参数回复到工厂默认值。（2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参 数设置见表 1-2。电动机参数设定完成后，设 P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运 行。表 1-2 电动机参数设置参数号出厂值设置值说明P000311设定用户访问级为标准级P001001快速调试P010000功率以 KW 表示，频率为 50HzP0304230380电动机额定电压（V）P03053.251.05电动机额定电流（A）P03070.750.37电动机额定功率（KW）P03105050电动机额定频率（Hz）P031101400电动机额

14、定转速（r/min）（3）设置面板操作控制参数，见表 1-3。第页课程设计报告用纸表 1-3 面板基本操作控制参数参数号出厂值设置值说明P000311设用户访问级为标准级P001000正确地进行运行命令的初始化P000407命令和数字 I/OP070021由键盘输入设定值（选择命令源）P000311设用户访问级为标准级P0004010设定值通道和斜坡函数发生器P100021由键盘（电动电位计）输入设定值P108000电动机运行的最低频率(Hz)P10825050电动机运行的最高频率(Hz)P000312设用户访问级为扩展级P0004010设定值通道和斜坡函数发生器P1040520设定键盘控制的

15、频率值(Hz)P1058510正向点动频率(Hz)P1059510反向点动频率(Hz)P1060105点动斜坡上升时间（s）P1061105点动斜坡下降时间（s）3变频器运行操作（1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键 ，变频器将驱动电动机升速，并 运行在由 P1040 所设定的 20Hz 频率对应的 560rmin 的转速上。（2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作 面板上的键减少键（/）来改变。（3）点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由 P1058 所设置的正向点动 10Hz 频率值上。当松开变频器前错做

16、面板上的点动键，则变 频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的 点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。（4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键 ，则变频器将驱动电动机降速至 零。第页课程设计报告用纸1.3 任务 2 变频器的外部运行操作任务目的：1掌握 MM420 变频器基本参数的输入方法。2掌握 MM420 变频器输入端子的操作控制方式。3熟练掌握 MM420 变频器的运行操作过程。任务引入：变频器在实际使用中，电动机经常要根据各类机械的某种状态而进行正转、反转、点动等 运行，变频器的给定频率信号、电动机的起动信号等都是通过变频

17、器控制端子给出，即变频器 的外部运行操作，大大提高了生产过程的自动化程度。下面为变频器的外部运行操作相关知识。相关知识点：一MM420 变频器的数字输入端口MM420 变频器有 3 个数字输入端口，具体如图 2-1 所示。图 2-1 MM420 变频器的数字输入端口二数字输入端口功能MM420 变频器的 3 个数字输入端口（DIN1DIN3），即端口“5”、“6”、“7”，每一个数 字输入端口功能很多，用户可根据需要进行设置。参数号 P0701P0703 为与端口数字输入 1 功能至数字输入 3 功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为 099，出厂默认值均为 1。以下列出其中几个常用的参数

18、值，各数值的具体含义见表 2-1。表 2-1 MM420 数字输入端口功能设置表参数值功能说明0禁止数字输入1ON/OFF1（接通正转、停车命令 1）2ON/OFF1(接通反转、停车命令 1)3OFF2（停车命令 2），按惯性自由停车4OFF3（停车命令 3），按斜坡函数曲线快速降速第页课程设计报告用纸9故障确认10正向点动11反向点动12反转13MOP（电动电位计）升速（增加频率）14MOP 降速（减少频率）15固定频率设定值（直接选择）16固定频率设定值（直接选择+ON 命令）17固定频率设定值（二进制编码选择+ON 命令）25直流注入制动任务训练：一、训练内容用 PLC 控制 MM420

19、 变频器的运行，实现电动机正转和反转控制。其中端口“5” （DIN1）设为正转控制，端口“6”（DIN1）设为反转控制。对应的功能分别由 P0701 和 P0702 的参数值设置。二、操作方法和步骤1按要求接线变频器外部运行操作接线图如图 2-2 所示。图 2-2 外部运行操作接线图2参数设置在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表 2-2。表 2-2 变频器参数设置参数号出厂值设置值说明P000311设用户访问级为标准级P000407命令和数字 I/OP070022命令源选择“由端子排输入”P000312设用户访问级为扩展级P000407命令和数字 I/O*P070111ON

20、接通正转，OFF 停止第页课程设计报告用纸*P070212ON 接通反转，OFF 停止*P0703910正向点动P000311设用户访问级为标准级P0004010设定值通道和斜坡函数发生器P100021由键盘（电动电位计）输入设定值*P108000电动机运行的最低频率(Hz)*P10825050电动机运行的最高频率(Hz)*P1120105斜坡上升时间（s）*P1121105斜坡下降时间（s）P000312设用户访问级为扩展级P0004010设定值通道和斜坡函数发生器*P1040520设定键盘控制的频率值*P1058510正向点动频率(Hz)*P1059510反向点动频率(Hz)*P10601

21、05点动斜坡上升时间（s）*P1061105点动斜坡下降时间（s）3变频器运行操作（1）正向运行：当 PLC 输出使变频器数字端口“5”为 ON，电动机按 P1120 所设置的 5S 斜坡上升时间正向启动运行，经 5S 后稳定运行在 560r/min 的转速上，此转速与 P1040 所 设置的 20Hz 对应。放开按钮 SB1，变频器数字端口“5”为 OFF，电动机按 P1121 所设置的 5S 斜坡下降时间停止运行。（2）反向运行：当 PLC 输出使变频器数字端口“6”为 ON，电动机按 P1120 所设置的 5S 斜坡上升时间正向启动运行，经 5S 后稳定运行在 560r/min 的转速上

22、，此转速与 P1040 所 设置的 20Hz 对应。放开按钮 SB2，变频器数字端口“6”为 OFF，电动机按 P1121 所设置的 5S 斜坡下降时间停止运行。（3）电动机的点动运行正向点动运行：当 PLC 输出使变频器数字端口“7”为 ON，电动机按 P1060 所设置 的 5S 点动斜坡上升时间正向启动运行，经 5S 后稳定运行在 280r/min 的转速上，此转速与 P1058 所设置的 10Hz 对应。放开按钮 SB3，变频器数字端口“7”为 OFF，电动机按 P1061 所设置的 5S 点动斜坡下降时间停止运行。（4）电动机的速度调节分别更改 P1040 和 P1058、P1059 的值，按上步操作过程，就可以改变电动机正常运行速 度和正、反向点动运行速度。第页课程设计报告用纸1.4 任务 3 变频器的模拟信号操作控制任务目的：1掌握 MM420 变频器的模拟信号控制；2掌握 MM420 变频器基本参数的输入方法；3熟练掌握 MM420 变频器的运行操作过程。任务引入：MM420 变频器可以通过 3 个数字输入端口对电动机进行正反转运行、正反转点动运行方 向控制.可通过基本操作板,按频率调节按键可增加和减少输出频率,从而设置正反向