工艺流程机械滑台工艺流程控制系统设计B

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1、工艺流程机械滑台工艺流程控制 系统设计 B 工艺流程机械滑台工艺流程控制 系统设计 B 电气与自动化工程学院实训评分表 课程名称： PLC 控制技术实训 实训题目： 机械滑台工艺流程控制系统设计（B） 班级： 学号：姓名： 项目评分比例得分 平时表现30% 综合型项目答辩50% 实训报告20% 总成绩 指导老师： 2015 年 07 月 10 日 常熟理工学院 电气与自动化工程学院 PLC 控制技术实训PLC 控制技术实训 题目： 机械滑台工艺流程控制系统设计 （B） 姓名： 学号： 班级： 指导教师： 起止日期： 2015.06.29 2015.07.10 目录目录 一、任务书一、任务书 二

2、、基础实训项目一二、基础实训项目一 2.1由外接的电位器控 制05 2.2由PLC的模拟量输出控 制07 三、基础实训项目二三、基础实训项目二 3.1整体方 案10 3.2流程 图1 0 3.3程 序 11 3.4调试步骤与结 果11 四、综合型自主实训项目四、综合型自主实训项目 4.1整体方 案12 4.2系统变量定义及分配 表12 4.3工艺流 程13 4.4流程 图1 4 4.5变频器参数设 置14 4.6PLC的选 型15 4.7PLC的外部接线 图15 4.8梯形图及组态王上位机监控画 面16 4.9调试步骤与结 果35 五、收获、体会五、收获、体会 六、参考文献六、参考文献 一、

3、PLC 控制技术实训任务书（五）PLC 控制技术实训任务书（五） 题目：机械滑台工艺流程控制系统设计（B）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、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 P

4、C、 PC/PPI 编程电缆。 三)工艺控制要求 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。参考电气原理图见教材 p85，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。 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

5、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、熟悉组态王与 PLC 的连接使用。 二）实训设备 PLC 主机单元模块、电位器、万用表、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。用 CPU224XP 的模拟量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，并在组态界面上显示出具体温度。 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，

6、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组 态王软件输入，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。 输入输出 电压AIW 温度值（）执行器开度AQW 电压（V） 0V0 4V40% 6V60% 8V80% 10V100% 三、综合型自主实训项目：机械滑台工艺流程控制系统设计三、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：采用 S7-200 系列 PLC 和圆工作台-旋转编码器

7、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 通过控制变频器拖动三相 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、单步和自动循环三种控 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。PLC 正常运行时用灯 HLX 指示其工作正常。 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 HLS 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

8、 SBX，工作台后退（逆时针） 。 （松开按钮立即停止） 单步运行：单步运行指示灯亮，滑台位于初始原点，按下启动按钮 SBQ，系 统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下启 动按钮，又往前走一步。按停止按钮 SB2，立即停止运行。 （流程中出现的暂停也 应算一步） 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）目的 通过本次实训使学生掌握：1）Step7Micro/Win3

9、2 编程软件的使用方法和 梯形图、SFC 图编程语言的运用；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 控制系统的设计和调试能力。 三）内容与要求 1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块； 2、机械滑台工艺流程控制系统设计； 3、硬件接线图、程序清单； 4、采用顺序功能图（SFC 图）进行设计或经验设计法； 5、设计组态王上位机监控画面，对工作过程进行显示； 6、工艺流程为：（此处放置指导老师指定的工艺流程） 四、实训报告要求四、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

10、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，但雷同者的零分处理） 五、实训进度安排五、实训进度安排 周次工作日工作内容 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

11、件接线，编写程序并调试 第 一 周 5编写程序并调试 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完成报告并于下午两点之前上交 第 二 周 5答辩 本实训共需两周时间 六、实训考核办法六、实训考核办法 本实训满分为 100 分，其中实训平时表现（含 2 个基础实训项目完成情况） 30%、综合型实训项目答辩 50%，实训报告 20%。 二、变频器对电机的运行控制二、变频器对电机的运行控制 2.1 由外接的电位器控制2.1 由外接的电位器控制 2.1.1MM440 变频器的数字输入端口 MM440 变频器有 3 个数字输入端口，具体如图 2-1 所示： 图 2-1MM44

12、0 变频器的数字输入端口 2.1.2PLC 与变频器的接线图，具体如图 2-2 所示： 图 2-2PLC 与变频器的接线图 2.1.3 变频器的模拟量输入端口接线图，具体如图 2-3 所示： 图 2-3 变频器的模拟量输入端口接线图 2.1.4 参数设置 （1） 、 设定 P001030 和 P09701， 按下 P 键， 开始复位， 复位过程大约 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。电动机参数设置见下表。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。 参数号出厂值设

13、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 50Hz P0304230380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电动机额定转速（r/min） 2.1.5 设置面板操作控制参数 2.1.6 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。 （2）正反转：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作 参数号出厂值设置值说明 P000311设用户访问级为标准级

14、P001000正确地进行运行命令的初始化 P000407命令和数字 I/O P070021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

15、动斜坡下降时间（s） 面板上的键减少键（/）来改变。 （3）速度调节：由外接的滑动变阻器控制。 （4）点动运行：由变频器前操作面板上的点动键控制。 （5）电动机停车：由变频器的前操作面板上按停止键控制。 2.2 由 PLC 的模拟量输出控制2.2 由 PLC 的模拟量输出控制 MM440 变频器的“1” 、 “2”输出端为用户的给定单元提供了一个高精度的 +10V 直流稳压电源。 可利用转速调节电位器串联在电路中,调节电位器,改变输入 端口 AIN1+给定的模拟输入电压,变频器的输入量将紧紧跟踪给定量的变化,从而 平滑无极地调节电动机转速的大小。 MM440 变频器为用户提供了模拟输入端口，

16、即端口 “3” 、 “4” ， 通过设置 P0701 的参数值，使数字输入“5”端口据有正转控制功能；通过设置 P0702 的参数值， 使数字输入“6”端口具有反转控制功能；模拟输入“3” 、 “4”端口外接电位器， 通过“3”端口输入大小可调的模拟电压信号，控制电动机转速的大小。即由数 字输入端控制电动机转速的方向，由模拟输入端控制转速的大小。 2.2.1 变频器模拟信号控制接线图，具体如图 2-4 所示： 图 2-4 变频器模拟信号控制接线图 2.2.2 参数设置 设置模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置见下表： 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/O P070022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 P070111O