第一篇:北華大學plc實驗報告——變頻器控制電機
北華大學
PLC實習報告
變頻器控制電機
姓名:XXX 班級:XXXXX 學號:XXXXXX 院系:電氣信息工程學院 指導教師:XXXX
實習日期:XXXX.Xx.xx
目錄
一、實習目的和任務(wù)……………………………………….…..…1
二、實習的基本要求…………………………….………….…..…2
三、硬軟件介紹……………………………………………..……..…3
四、實習步驟……………………………………………..……..…….4
五、系統(tǒng)調(diào)試及運行………………………………………………6
六、實習體會…………………………………………………………..8
七、參考文獻…………………………………………………………..9
八、教師評語…………………………………………………………..10
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一、實習目的和任務(wù)
實習名稱:PLC變頻控制實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)及調(diào)試
實習內(nèi)容:通過PLC模擬量模塊控制變頻器運行。外部電位器由PIW272送入PLC中,當給定值大于2V時,將外部給定值直接通過PQW272送到變頻器頻率給定端。畫出外部接線圖,并設(shè)計梯形圖。
實習目的:
1、掌握西門子MM420變頻器的使用。
2、掌握基本邏輯指令格式及應用。
3、進一步了解西門子S7-300PLC的功能和應用方法以及調(diào)試方法。
4、了解STEP7的編程環(huán)境及其基本操作,掌握STEP7的基本操作步驟。
5、利用PLC構(gòu)成電動機啟動、停止和正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。
二、實習基本要求:
1、閉合開關(guān)SB1時,電動機正向運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由PLC模擬量輸出來控制,電動機轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化,斷開SB1,電動機停止運行。
2、閉合開關(guān) SB2時,電動機反向運轉(zhuǎn),變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“NO”,電動機轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化,斷開SB2,電動機停止運行。
三、硬軟件介紹:
1、西門子S7-300PLC
1)S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好,使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中,成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。
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2)產(chǎn)品特性編輯
針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng) 可配不同檔次的CPU 可選擇不同類型的擴展模塊 可以擴展多達32個模塊 模塊內(nèi)集成背板總線
網(wǎng)絡(luò)連接-多點接口(MPI),-PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng) 通過編程器PG訪問所有的模塊 無插槽限制 3)產(chǎn)品特點編輯 循環(huán)周期短、處理速度高
指令集功能強大(包含350多條指令),可用于復雜功能 產(chǎn)品設(shè)計緊湊,可用于空間有限的場合 模塊化結(jié)構(gòu),設(shè)計更加靈活 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用 功能模塊和I/O模塊可選擇
有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型 4)工作原理編輯
PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊(主程序),它可以調(diào)用別的邏輯塊,或被中斷程序(組織塊)中斷。
在起動完成后,不斷地循環(huán)調(diào)用OB1,在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。
循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。
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在循環(huán)程序處理過程中,CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū),而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)(在CPU的系統(tǒng)存儲區(qū))
2、MM420變頻器
MM420變頻器西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌,主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動態(tài)特性、超強的過載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及無可比擬的靈活性,在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。
具體簡化BOP調(diào)節(jié)步驟如下:
1.恢復工廠設(shè)置:p0010=30 p0970=1 即:調(diào)試完畢,恢復原樣,此時變頻器會顯示(p---或者BUSY)請片刻等待。
2.調(diào)試時: P0010=1 即:此狀態(tài)各參數(shù)可改變
P0100=0 選擇工作地區(qū)為0表示kw P0304=380(220)V 電動機額定電壓 P0305=1.6(0.9)A 額定電流 p0307=0.25 KW 額定功率 P0310=50 HZ 額定電源頻率 P0311=1400 R|min 額定轉(zhuǎn)速 P0700=1 1為基本操作面板 P1000=1 選擇頻率設(shè)置值 P1080=X(自己設(shè)定值)電動機最小頻率 p1082=50 電動機最大頻率 P1120=10 斜率上升時間
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P1121=10 斜率下降時間 P3900=1 結(jié)束快速調(diào)試 完成調(diào)節(jié)
3、STEP 7 STEP 7編程軟件用于西門子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置,是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。
STEP 7具有以下功能:硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通訊組態(tài)、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。STEP 7的所有功能均有大量的在線幫助,用鼠標打開或選中某一對象,按F1可以得到該對象的相關(guān)幫助。
在STEP 7中,用項目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP 7用SIMATIC管理器對項目進行集中管理,它可以方便地瀏覽SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實現(xiàn)STEP 7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP 7中。
PC/MPI適配器用于連接安裝了STEP 7的計算機的RS-232C接口和PLC的MPI接口。計算機一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s或38.4kbit/s,PLC一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s~1.5Mbit/s。除了PC適配器,還需要一根標準的RS-232C通信電纜。
四、實習步驟:
1、PLC硬件組件
MM420變頻器可以通過數(shù)字量輸入端口控制電動機的正反轉(zhuǎn),由模擬輸入端控制電動機轉(zhuǎn)速大小。MM420變頻器的模擬量輸入為0-10V電壓,在模擬量輸入端接一電位器便可。
通過設(shè)置P0701的參數(shù)值,使數(shù)字輸入“5”端口具有正轉(zhuǎn)控制功能;通過設(shè)置P0702的參數(shù)值,使數(shù)字輸入“6”端口具有反轉(zhuǎn)控制功能(參數(shù)功能
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見《MM420使用大全》);模擬量輸入“3”和“4”端口外接實驗臺模擬量給定輸出,通過“3”端口輸入大小可調(diào)的模擬電壓信號,控制電動機轉(zhuǎn)速大小。即由數(shù)字量控制電動機的正反轉(zhuǎn)方向,由模擬控制電動機轉(zhuǎn)速大小。
要用PLC通過模擬量控制變頻器,就必須有相應的模擬量模塊,這里我們要選擇相應的西門子的SM的模擬量模塊,具體的硬件配置如下所示:
圖1.硬件組建
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PLC外部接線圖:
SB1I0.0I0.1SB2Q0.0Q0.1PLCQV0MANA563MM42049MV0+MO-24V M12VMPLC變頻控制電機正反轉(zhuǎn)
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PLC程序設(shè)計
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五、系統(tǒng)調(diào)試及運行:
1、電動機正轉(zhuǎn):閉合開關(guān)SB1時,變頻器數(shù)字輸入端口“5”為“ON”,電動機正向運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由外接給定電位器來控制,模擬電壓信號從0V~+15V變化(調(diào)節(jié)時轉(zhuǎn)速不要超過額定轉(zhuǎn)速,以免損壞電動機)。通過調(diào)節(jié)電位器改變端口“3”模擬輸入電壓信號的大小,可平滑無極的調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的大小。斷開SB1,電動機停止運行,通過P1120和P1121參數(shù),可改變斜坡上升時間和斜坡下降時間。
2、電動機反轉(zhuǎn):閉合開關(guān)SB2時,變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“ON”,電動機反向運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由外接給定電位器調(diào)節(jié),斷開SB2,電動機停止運行。該模擬量同樣來自模擬量輸出模塊,利用PLC來控制。
六、實習心得:
為期一周的PLC實習就這樣結(jié)束了,這一周的實習讓我收獲了不少。我們實習的項目是PLC變頻器控制實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。通過這次PLC實習,我了解了S7-300PLC的功能和調(diào)試方法,對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖也有了更好的了解。同時,也基本掌握了STEP7的基本操作步驟,并且親自使用繪圖軟件繪制了實習內(nèi)容的外部接線圖。
這次PLC實習我們采取的是以小組為單位的學習,我們是一個三人小組。通過這次實習我感受到了團隊的力量,知道了團隊合作的重要性。在遇到問題
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時我們相互討論共同解決,在討論的過程中盡可能的統(tǒng)一思想,共同完成實習任務(wù)這次的實訓是我們第一次接觸編程實踐,以前上課的時候雖然老師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè),但是我們都不知道在實際中我們的程序能不能用,所以我們對PLC這門課業(yè)就沒有發(fā)費太大心思。但是這次的實訓讓我有很大啟發(fā)。剛開始接觸時信心十足,覺得沒有什么大不了的,因為覺得以前編寫的程序都很簡單,也不用太多時間,所以很輕視。后來發(fā)現(xiàn)并沒有想象的簡單,我們開始自己想辦法解決遇到的一些問題,有不明白的找學長請教,最后經(jīng)過努力我們組是全班第一個完成實習要求的小組。
通過這次對PLC控制,讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解,也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際,從中找出最適合的設(shè)計方法。
總之,這次的實訓給予了我不同的學習方法和體驗,讓我深切的認識到實踐的重要性。在以后的學習過程中,我會更加注重自己的操作能力和應變能力,多與這個社會進行接觸,讓自己更早適應這個陌生的環(huán)境,相信在不久的將來,可以打造一片屬于自己的天地。
七、參考文獻
[1]《PLC技術(shù)使用教程——基于西門子S7-300》 弭洪濤 孫鐵軍 牛國成 電子工業(yè)出版社
[2]《PLC實驗指導書》 弭洪濤 楊偉鴻 北華大學內(nèi)部資料
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八、教師評語
教師評語:
成績:
教師簽字:
第二篇:實驗 FX3U PLC控制變頻器
實驗
FX3U PLC控制變頻器
一、實驗目的
1、認識FX3U PLC 485通訊的相關(guān)功能及連接方法,通訊參數(shù)的設(shè)置、調(diào)試、主要技術(shù)指標及使用注意事項。
2、編程軟件GX-Works2的操作,簡單程序的寫入、編輯、調(diào)試、監(jiān)控和模擬運行的方法。
3、了解用PLC如何進行通信的全過程。
4、熟練基本指令和RS指令的使用;
5、根據(jù)控制要求,掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法;
6、了解臺達VFD-M變頻器與三相異步電動機的連接方法。
7、掌握VFD-M的相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法。
8、掌握PLC與臺達變頻器通訊,控制三相交流異步電動機啟動、停止、調(diào)速和正反轉(zhuǎn)。
二、實驗設(shè)備
三相異步電動機、傳送帶、主控制臺、計算機、萬用表、螺絲刀等電工工具及導線若干。
三、實驗內(nèi)容和原理:
Modbus是Modicon公司為其PLC與主機之間的通訊而發(fā)明的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS232、485等異步串行標準。由于其開放性而被大量的PLC及RTU廠家采用。Modbus通訊方式采用主從方式的查詢-相應機制,只有主站發(fā)出查詢時,從站才能給出響應,從站不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)。主站可以向某一個從站發(fā)出查詢,也可以向所有從站廣播信息。從站只響應單獨發(fā)給它的查詢,而不響應廣播消息。MODBUS通訊協(xié)議有兩種傳送方式:RTU方式和ASCII方式。臺達變頻器能夠從RS-485端子使用Modbus RTU通訊協(xié)議,進行通訊運行和參數(shù)設(shè)定。
對象:
1.三菱PLC:FX3U+FX3U-485-BD 2.臺達變頻器:VFD-M系列。
兩者之間通過電話線連接,具體參照下圖。
1.臺達變頻器的設(shè)置
PLC與變頻器之間進行通訊時,通訊規(guī)格必須在變頻器中進行設(shè)定,每次參數(shù)初始化設(shè)定后,需復位變頻器或通斷變頻器電源。
2.三菱PLC的設(shè)置 對通訊格式D8120進行設(shè)置
D8120設(shè)置值為0C89,即數(shù)據(jù)長度為8位,無校驗,停止位長2位,波特率9600pbs,無標題符和終結(jié)符。
修改D8120設(shè)置后,確保通斷PLC電源一次。3.通訊協(xié)議
ADR(通訊地址)
合法的通訊地址范圍在 0 到 254 之間。通訊地址為 0 表示對所有交流電機驅(qū)動器進行廣播,在此情況下,交流電機驅(qū)動器將不會響應任何信息給主裝置。
例如:對通訊地址為 16(十進制)之交流電機驅(qū)動器進行通訊: ASCII 模式:(ADR 1, ADR 0)= ’1’,’0’ => ‘1’=31H, ‘0’=30H RTU 模式:(ADR)= 10H 功能碼(Function)與數(shù)據(jù)內(nèi)容(Data Characters)03H:讀出寄存器內(nèi)容 06H:寫入一筆數(shù)據(jù)至寄存器 10H:寫入多筆數(shù)據(jù)至寄存器 CHK(check sum:偵誤值)ASCII 模式:
ASCII 模式采用 LRC(Longitudinal Redundancy Check)偵誤值。LRC 偵誤值乃是將 ADR1至最后一個數(shù)據(jù)內(nèi)容加總,得到之結(jié)果以 256 為單位,超出之部分去除(例如得到之結(jié)果為十六進位之 128H 則只取 28H),然后計算二次反補后得到之結(jié)果即為 LRC 偵誤值。
例如:從地址為 01H 之交流電機驅(qū)動器的 0401H 地址讀取 1 個字。
RTU 模式:
RTU 模式采用 CRC(Cyclical Redundancy Check)偵誤值,CRC 偵誤值以下列步驟計算:
步驟 1:加載一個內(nèi)容為 FFFFH 之 16-bit 寄存器(稱為 CRC 寄存器)。步驟 2:將命令信息第一個字節(jié)與 16-bit CRC 寄存器的低次字節(jié)進行 Exclusive OR 運算,并將結(jié)果存回 CRC 寄存器。
步驟 3:將 CRC 寄存器之內(nèi)容向右移 1 bit,最左 bit 填入 0,檢查 CRC 寄存器最低位的值。
步驟 4:若 CRC 寄存器的最低位為 0,則重復步驟 3;否則將 CRC 寄存器與 A001H 進行Exclusive OR 運算。步驟 5:重復步驟 3 及步驟 4,直到 CRC 寄存器之內(nèi)容已被右移了 8 bits。此時,該字節(jié)已完成處理。
步驟 6:對命令信息下一個字節(jié)重復重復步驟 2 至步驟 5,直到所有字節(jié)皆完成處理,CRC 寄存器的最后內(nèi)容即是 CRC 值。當在命令信息中傳遞 CRC 值時,低字節(jié)須與高字節(jié)交換順序,亦即,低字節(jié)將先被傳送。
四、實驗步驟
1、畫出PLC與變頻器及三相異步電機的控制原理框圖,繪制相應的電氣接線圖。
2、查看手冊,完成變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置。
3、編制PLC控制程序梯形圖。
3、PLC和變頻器以通訊線連接。
4、PLC與電腦連接,傳入PLC程序
5、檢查各電路連接是否正確。
6、電路連接正確,進行通電試車,查看變頻器電源和參數(shù)。
7、若出現(xiàn)故障必須斷電檢修,再檢查,再通電,直到試車成功。
五、注意事項
1、接線時一定要仔細按照接線圖連接外部接線。
2、確定所有輸入PLC的信號都能正常輸入后,才可以將PLC修改為“RUN”模式。
3、由于實驗設(shè)備不夠,要分組進行,所以第一組接好線后,后面的可以不要重新接線,只是檢查線是否接對,但控制程序可以更改。
4、由于沒有成套設(shè)備,要現(xiàn)場接線,所以每組進行時要注意用電安全。
六、實驗報告要求
1、根據(jù)實驗內(nèi)容整理實驗結(jié)果,并分析和說明其控制原理。
2、根據(jù)實驗原理和要求整理本實驗的設(shè)計原理圖。
3、寫出地址分配表和調(diào)試好的帶注釋的實驗程序。
4、仔細觀察實驗現(xiàn)象,認真記錄實驗中發(fā)現(xiàn)的問題、錯誤、故障及解決方法。
5、心得體會:本次實驗中遇到的問題、解決方法及收獲。
七、思考題
本次實驗中使用哪種通訊協(xié)議,有哪些注意事項,不同通信協(xié)議各有何優(yōu)缺點?
參數(shù)設(shè)置
正轉(zhuǎn)程序示例
第三篇:海南大學plc實驗報告
電氣控制及可編程序控制器技術(shù)
實驗一
電機正反轉(zhuǎn)控制
一、實驗目的
1. 學習和掌握PLC的實際操作和使用方法 ;
2. 學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的硬件電路設(shè)計方法;
3. 學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的程序設(shè)計方法;
4. 學習和掌握PLC控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接線與軟硬件調(diào)試方法。
二、實驗設(shè)備
主機模塊,電源模板,電機正反轉(zhuǎn)控制實驗板,開關(guān)、按鈕板,連接導線一套。
三、實驗原理
三相異步電動機定子三相繞組接入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應電流和電磁力,在感應電流和電磁力的共同作用下,轉(zhuǎn)子隨著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動。因此轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向是通過改變定子旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)的方向來實現(xiàn)的,而旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向只需改變?nèi)喽ㄗ永@組任意兩相的電源相序就可實現(xiàn)。
四、控制要求
1、初始狀態(tài)
接觸器KM1、KM2都處于斷開狀態(tài),電機M1處于停止狀態(tài)。
2、啟動操作(1)正轉(zhuǎn)控制
按下電機正轉(zhuǎn)按鈕SB2,KM1閉合,電機M1正轉(zhuǎn);按下按鈕SB1,電機停止運行。(2)反轉(zhuǎn)控制
按下電機反轉(zhuǎn)按鈕SB4,KM2閉合,電機M1反轉(zhuǎn);按下按鈕SB1,電機停止運行。(3)正反轉(zhuǎn)切換控制
當電機正轉(zhuǎn)時,按下按鈕SB4,KM1斷電,KM2閉合,電機M1反轉(zhuǎn)。
當電機反轉(zhuǎn)時,按下按鈕SB2,KM2斷電,KM1閉合,電機M1正轉(zhuǎn)。
3、停止操作
按下停止按鈕SB1,電機M1無論在何種狀態(tài)電機都將停止運行。
4、過載保護 當電機過載時(按下按鈕FR1),電機停止運行。
五、輸入輸出分配
1、輸入
SB1——X001(停止按鈕)SB2——X002(電機M1正轉(zhuǎn)按鈕)SB4——X004(電機M1反轉(zhuǎn)按鈕)FR1——X005(熱繼電器保護)
2、輸出
KM1——Y001(電機正轉(zhuǎn)接觸器)KM2——Y002(電機反轉(zhuǎn)接觸器)
X001Y001KM1 SB1X002Y002KM2 SB2SB3X004 X005 FRCOMCOM AC
六、實驗程序 1.梯形圖程序
2.指令表程序
實驗二
電機星形起動三角運行
(TVT90HC-1)
一、實驗目的
1.學習和掌握PLC的實際操作和使用方法 ;
2.學習和掌握PLC控制三相異步電動機星形起動三角運行的硬件電路設(shè)計方法;
3.學習和掌握PLC控制三相異步電動機星形起動三角運行的程序設(shè)計方法;
4.學習和掌握PLC控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接線與軟硬件調(diào)試方法。
二、實驗設(shè)備
主機模塊,電源模板,電機星形起動三角運行實驗板,開關(guān)、按鈕板,連接導線一套。
三、實驗原理
對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說,如果在啟動時將定子繞組接成星形,待起動完畢后再接成三角形,就可以降低啟動電流,減輕它對電網(wǎng)的沖擊,這樣的起動方式稱為星三角減壓啟動,或簡稱為星三角啟動(Y-Δ啟動)。星三角起動法適用于正常運行時繞組為三角形聯(lián)接的的電動機,電動機的三相繞組的六個出線端都要引出,并接到轉(zhuǎn)換開關(guān)上。起動時,將正常運行時三角形接法的定子繞組改接為星形聯(lián)接,起動結(jié)束后再換為三角形連接。
四、控制要求
1、初始狀態(tài)
接觸器KM3、KMY、KMΔ都處于斷電狀態(tài),電機M2處于停止狀態(tài)。
2、啟動操作
按下啟動按鈕SB2,接觸器KM3、KMY閉合,電機M2接成星型連接,實現(xiàn)降壓啟動,3秒鐘后KMY斷開、KMΔ閉合,電機接成三角型連接,投入正常運行。
3、運行過程中發(fā)生過載(按下按鈕FR2)或按下停止按鈕SB1時,無論電機處于何種狀態(tài)都將停止運行,其它設(shè)備恢復初始狀態(tài)。
五、輸入輸出分配
1、輸入 SB1——X001(停止按鈕)SB2——X002(啟動按鈕)FR2——X003(熱繼電器保護)
2、輸出
KM3——Y001(電機星型連接接觸器)KMY——Y002(電機角型連接接觸器)KMΔ——Y003
SB1X001Y001KM3 SB2X002Y002KMY X003Y003KMFR COMCOM
AC
六、實驗程序 1.梯形圖程序
2.指令表程序
實驗三
天塔之光(發(fā)射型閃爍)
(TVT90HC-2)
一、實驗目的
1.用PLC構(gòu)成燈光閃爍控制系統(tǒng);
2.熟悉掌握日本三菱公司PLC的硬、軟件功能和性能后,練習PLC的實用接線; 3.學習和掌握三菱PLC控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接線與軟硬件調(diào)試方法。
二、實驗設(shè)備
主機模塊,電源模板,天塔之光實驗板,開關(guān)、按鈕板,連接導線一套。
三、實驗原理
本次畢業(yè)設(shè)計是應用三菱PLC天塔之光設(shè)計的硬件電路,并利用梯形圖控制程序設(shè)計。通過控制定時繼電器的功能來實現(xiàn)各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅。接通延遲定時器SD的特點(如果RLO有正跳沿,則接通延遲定時器啟動指令,以設(shè)定的時間值啟動指令的定時器)。這種控制電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,應用性強;軟件程序適應范圍廣,對各彩燈按一定的規(guī)律點亮和熄滅的控制,只需要改變相應的定時器的時間接通即可。
四、控制要求
1、初始狀態(tài)
燈塔上的各個燈均為熄滅狀態(tài)。
2、啟動操作
按下啟動按鈕SB1,L1亮,1s后滅;接著L2,L3,L4,L5亮,1s后滅;隨之L6,L7,L8,L9亮,1s后滅;如此循環(huán)。
3、停止操作
按下停止按鈕SB2,燈塔上的各個燈全部熄滅。
五、輸入輸出分配
1、輸入
啟動按鈕--X000 停止按鈕--X001
2、輸出 L1--Y001 L2--Y002 L3--Y003 L4--Y004 L5--Y005 L6--Y006 L7--Y007 L8--Y010 L9--Y011
3、燈的布局
單個小綠燈為L1;黃燈從左至右為L2、L3、L4、L5;紅燈從左至右為L6、L7、L8、L9。
六、實驗程序 1.梯形圖程序
COMSB1SB2FRX001X002X003Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010Y011COM L1L2L3L4L5L6L7L8L9 2.指令表程序
實驗四
交通燈自控與手控
(TVT90HC-3)
一、實驗目的
1.用PLC構(gòu)成交通燈自控與手控控制系統(tǒng);
2.熟悉掌握日本三菱公司PLC的硬、軟件功能和性能后,練習PLC的實用接線; 3.學習和掌握三菱PLC控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接線與軟硬件調(diào)試方法。
二、實驗設(shè)備
主機模塊,電源模板,交通燈自控與手控實驗板,開關(guān)、按鈕板,連接導線一套。
三、控制要求
1、初始狀態(tài)
東西、南北兩路交通燈及人行道交通燈都處于關(guān)閉狀態(tài),路面交通燈數(shù)碼顯示區(qū)顯示00。
2、操作順序
當按下“開始”按鈕,交通燈開始工作。首先東西向綠燈亮4秒后閃2秒,然后東西向黃燈亮3秒,接著東西向紅燈亮9秒,同時在數(shù)碼顯示區(qū)用倒計時方式顯示東西向指示燈的剩余時間。與東西向交通燈對應的是南北向紅燈亮9秒后,然后南北向綠燈亮4秒閃2秒,接著南北向黃燈亮3秒,在此過程中南北路交通燈無對應的數(shù)碼顯示。在此運行過程中人行道指示燈L1紅燈亮表示禁止行人通過。
當按下人行道通行按鈕“S1”,此時東西向、南北向交通燈均顯示出紅燈亮,表示十字路口的車輛都禁止通過。與此同時人行道紅燈L1滅,綠燈L2亮表示行人可以通過此路口,時間為10秒鐘,同時數(shù)碼顯示當前人行道的剩余時間,當時間為零后立即返回到原來的路口狀況,交通燈接著正常運行。
3、停止操作
當按下“停止”按鈕交通燈都停止運行。數(shù)碼顯示牌顯示00。
四、輸入輸出分配
1、輸入
啟動——X000; 停止——X001; S1——X002(人行道通行鈕)
2、輸出
東西綠——Y010; 東西黃——Y011; 東西紅——Y012; 南北綠——Y013; 南北黃——Y014; 南北紅——Y015 L1——Y016(人行道紅燈); L2——Y017(人行道綠燈)SEG接法
A0——Y000; B0——Y001; C0——Y002; D0——Y003; A1——Y004; B1——Y005; C1——Y006; D1——Y007 啟動SB1SB2停止S1人行通道X000X001X002Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010Y011Y012Y013Y014Y015Y016Y017COMCOM A0B0C0D0A1B1C1D1東西綠東西黃東西紅南北綠南北黃南北紅紅燈綠燈
五、實驗程序 1.部分梯形圖程序
第四篇:PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計方案
PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計方案
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高,變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng),廣泛應用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而,由于新系統(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備(如水泵),在對原有供水系統(tǒng)進行變頻改造的實踐中,往往會出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng),是在對一個典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實踐中,根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計的,該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題,既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢,同時有效的節(jié)省了資金。
1、系統(tǒng)介紹
變頻恒壓供水系統(tǒng)原理,它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及3臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運行。
通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器,把出口壓力信號送入PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較,得出一調(diào)節(jié)參數(shù),送給變頻器,由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上;當用水量超過一臺泵的供水量時,通過PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速,實現(xiàn)恒壓供水。當供水負載變化時,輸入電
機的電壓和頻率也隨之變化,這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
同時系統(tǒng)配備的時間控制器和PID控制器,使其具有定時換泵運行功能(即鐘控功能,由時間控制器實現(xiàn))和雙工作壓力設(shè)定功能(PID控制器和時間控制器實現(xiàn))。此外,系統(tǒng)還設(shè)有多種保護功能,尤其是硬件/軟件備用水泵功能,充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。、工作原理
2.1 運行方式該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式: ⑴.手動運行
按下按鈕啟動或停止水泵,可根據(jù)需要分別控制1#-3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。⑵.自動運行
合上自動開關(guān)后,1#泵電機通電,變頻器輸出頻率從0Hz上升,同時PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標準信號,經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較,將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器,如壓力不夠,則頻率上升到50Hz,1#泵由變頻切換為工頻,啟2#變頻,變頻器逐漸上升頻率至給定值,加泵依次類推;如用水量減小,從先啟的泵開始減,同時根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
若有電源瞬時停電的情況,則系統(tǒng)停機;待電源恢復正常后,系統(tǒng)自動恢復運行,然后按自動運行方式啟動1#泵變頻,直至在給定水壓值上穩(wěn)定運行。
變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能,系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。
3、電路圖
NL1L2L3QSFU1FU2FU3U1V1W1U2V2W2U3V3W3QSKM0U1V1W19變5頻器34U2V2W2KM2KM1KM3KM5PLC傳感器KM4KM6FR1FR2FR3M13~M23~M33~
4、制電路圖
5、原理圖
6、控制流程圖
7、結(jié)語
在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運行方式,系統(tǒng)可根據(jù)實際設(shè)定水壓自動調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速或加減泵,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值,以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資,并使系統(tǒng)處于可靠運行的狀態(tài),實現(xiàn)恒壓供水;減泵時采用“先啟先停”的切換方式,相對于“先啟后停”方式,更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命;同時針對所用3臺電泵使用多年、需要定期進行檢修的實際情況,增加了硬件/軟件備用功能,有效延長了設(shè)備的使用壽命;壓力閉環(huán)控制,系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定,大大提高了供水品質(zhì);變頻器故障后仍能保障不間斷供水,同時實現(xiàn)故障消除后自啟動,具有一定的先進性。目前該系統(tǒng)已投入使用,效果明顯。
第五篇:用三菱PLC實現(xiàn)PID控制變頻器
用三菱PLC-FX2N與F940變頻器設(shè)計一個帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)
控制要求:
(1)有兩臺水泵,按設(shè)計要求一臺運行,一臺備用,自動運行時泵運行累計100小時輪換一次,手動時不切換。
(2)兩臺水泵分別由m1、m2電動機拖動,電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,由km1、km2控制。(3)切換后起動和停電后起動須5s報警,運行異??勺詣忧袚Q到備用泵,并報警。(4)采用plc的pid調(diào)節(jié)指令。
(5)變頻器(使用三菱fr-a540)采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出,調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。(6)水壓在0~10kg可調(diào),通過觸摸屏(使用三菱f940)輸入調(diào)節(jié)。
(7)觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實際水壓、水泵的運行時間、轉(zhuǎn)速、報警信號等。(8)變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。
軟件設(shè)計:
1.fx2n-48mrplc 的i/o分配:根據(jù)控制要求及i/o分配,其系統(tǒng)接線圖如圖所示。
plc輸入,x1:1號泵水流開關(guān);x2:2號泵水流開關(guān);x3:過壓保護。
plc輸出,y1:km1;y2:km2;y4:報警器;10:變頻器stf。
2.觸摸屏畫面設(shè):根據(jù)控制要求及i/o分配,制作觸摸屏畫面。
觸摸屏輸入:m500:自動起動。m100:手動1號泵。m101:手動2號泵。m102:停止。m103:運行時間復位。m104:清除報警。d300:水壓設(shè)定。
觸摸屏輸出:y0:1號泵運行指示。y1:2號泵運行指示。t20:1號泵故障。t21:2號泵故障。d101:當前水壓。d502:泵累計運行的時間。d102:電動機的轉(zhuǎn)速。
3.plc的程序:根據(jù)控制要求,畫出fx2n-48mr的程序梯形圖、plc程序如下圖所示。
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plc的程序簡述:plc得電后,通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(d160),將壓力的數(shù)據(jù)寄存器d160的值除以25以校正壓力的實際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知:因0-10kg對應的是數(shù)值是0-250,所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1:25)。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對電機的保護是有好處的。這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與通過pid程序運算的mv(輸出)值d150(即電動機轉(zhuǎn)速量)的關(guān)系為1:5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知:因數(shù)值是0-250對應的是0-1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1:5)。所以電動機的轉(zhuǎn)速實際值校正數(shù)d102=d150×5÷10(其中除以10是因為所有實數(shù)參與pid的sv設(shè)定值>d500,pv當前值>d160,運算都是以1000%加入的。所以要得到mv輸出值>d150的實際數(shù)值需要除以10)。因該系統(tǒng)中電機的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!(這里要注意:動作方向【s3】+1,當前值pv,d500設(shè)定值sv,d160;即bit=1,選擇逆動作)所以將壓力數(shù)字量寄存器d160用于pid程序的pv(當前)數(shù)字量做為時刻檢查管內(nèi)的當前壓力狀況。
4.變頻器設(shè)置:
(1)上限頻率pr1=50hz;(2)下限頻率pr2=30hz;(3)基底頻率pr3=50hz;(4)加速時間pr7=3s;(5)減速時間pr8=3s;(6)電子過電流保護pr9=電動機的額定電流;(7)起動頻率pr13=10hz;(8)du面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14;(9)智能模式選擇為節(jié)能模式pr60=4;(10)設(shè)定端子2~5間的頻率設(shè)定為電壓信號0~10v,pr73=0;(11)允許所有參數(shù)的讀/寫pr160=0;(12)操作模式選擇(外部運行)pr79=2;(13)其他設(shè)置為默認值。
5.系統(tǒng)調(diào)試:
(1)將觸摸屏rs232接口與計算機連接,將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接,編寫好fx0n-3a偏移/增益調(diào)整程序,連接好fx0n-3a i/o電路,通過gain和offset調(diào)整偏移/增益。(2)按圖設(shè)計好觸摸屏畫面,并設(shè)置好各控件的屬性,按圖所示編寫好plc程序,并傳送到觸摸屏和plc。(3)將plc運行開關(guān)保持off,程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài),按觸摸屏上的按鈕,觀察程序觸點動作情況,如動作不正確,檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對應。(4)系統(tǒng)時間應正確顯示。
(5)改變觸摸屏輸入寄存器值,觀察程序?qū)拇嫫鞯闹底兓?。?)按圖連接好plc的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。(7)將plc運行開關(guān)保持on,設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。
(8)按手動起動,設(shè)備應正常起動,觀察各設(shè)備運行是否正常,變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn),實際水壓與設(shè)定的偏差。
(9)如果水壓在設(shè)定值上下有劇烈的抖動,則應該調(diào)節(jié)pid指令的微分參數(shù),將值設(shè)定小一些,同時適當增加積分參數(shù)值。如果調(diào)整過于緩慢,水壓的上下偏差很大,則系統(tǒng)比例常數(shù)太大,應適當減小。(10)測試其他功能,是否跟控制要求相符。