中职 可编程控制器PLC应用技术(三菱机型)NO-3-3电子课件.ppt

中职 可编程控制器PLC 应用技术(三菱机型)NO-3-3 电子课件（高教版）中职 可编程控制器PLC 应用技术(三菱机型)NO-3-3 电子课件（高教版）模块三：检测、变频及气动技术的PLC 控制与应用 任务三、变频器的三段速PLC 控制任务的安装与调试2023/5/15 4 社任务三、变频器的三段速PLC 控制任务的安装与调试n n 1 1、通过、通过PLC PLC 对 对E540 E540 变频器三段速控制任务的分析设计及安 变频器三段速控制任务的分析设计及安装训练 装训练,熟悉变频器的速度控制的基本功能、学会基本的变 熟悉变频器的速度控制的基本功能、学会基本的变频参数的设置方法。频参数的设置方法。n n 2 2、熟悉变频器常用控制端的功能及接法，学会利用、熟悉变频器常用控制端的功能及接法，学会利用PLC PLC 输 输出开关量实施变频器高、中、低速运行控制方法；出开关量实施变频器高、中、低速运行控制方法；n n 3 3、通过设备控制进一步熟悉计数器的使用方法，强化对、通过设备控制进一步熟悉计数器的使用方法，强化对PLC PLC 基本指令的用法掌握。基本指令的用法掌握。任务目的：任务目的：2023/5/15 5 社知识链接四、知识链接四、E540E540变频器三段速运行的变频器三段速运行的PLCPLC控控制线路的联接制线路的联接在对变频器进行三段速运行控制时，由于具有低速段优先的控制逻辑，所以允许RH、RM、RL三者中同时有多个输入，但以其中的相对低速段输出转速。实物外观E540 E540 变频器基本认知 变频器基本认知本任务接线图对变频器实施正反转控制时，正转只能有STF 有输入即STF 相对于SD接通，反转时STR 有输入，STF、STR 两者不能同时接通，否则变频器停止运行。内部端子分布2023/5/15 6 社可编程控制器对变频器的主要控制方式：一是通过对变频器的高速端RH、中速端RM、低速端RL进行多速段控制，向外提供可满足设备加工需要的多级转速。三是通过通讯端口实现PLC 与变频器间的通讯，利用通讯端口实施运行参数的设置与改变实现对变频器的控制。二是通过频率一定的数量可变的脉冲序列输出指令及脉宽可调的脉冲序列输出指令PWM 在变频器控制中可实现平滑调速，2023/5/15 7 社知识链接五：计数器分类及用法认知知识链接五：计数器分类及用法认知计数器用于对软元件触点动作次数或输入脉 计数器用于对软元件触点动作次数或输入脉冲个数进行计数。冲个数进行计数。计数器涵义：计数器涵义：FX2N FX2N 计数器 计数器内部计数器内部计数器是对机内X、Y、M、S、T等软元件动作进行计数的低速继电器 外部计数器 用于对高于机器扫描频率信号的计数 内部计数器：由16 16 位加法计数器和 位加法计数器和32 32 位加 位加/减计数器组成 减计数器组成（1 1）16 16 位加法计数器：位加法计数器：编号范围 编号范围C0C199 C0C199C0C99 C0C99（100 100 点）点）通用加法计数器 通用加法计数器设定值范围为 设定值范围为132767 132767C100C199 C100C199（100 100 点）点）16 16 位掉电保护继电器 位掉电保护继电器2023/5/15 8 社计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式C200 M8200 C209 M8209 C218 M8218 C227 M8227C201 M8201 C210 M8210 C219 M8219 C228 M8228C202 M8202 C21 1 M821 1 C220 M8220 C229 M8229C203 M8203 C212 M8212 C221 M8221 C230 M8230C204 M8204 C213 M8213 C222 M8222 C231 M8231C205 M8205 C214 M8214 C223 M8223 C232 M8232C206 M8206 C215 M8215 C224 M8224 C233 M8233C207 M8207 C216 M8216 C225 M8225 C234 M8234C208 M8208 C217 M8217 C226 M8226（2 2）32 32 位加 位加/减计数器：减计数器：共计有 共计有35 35 点 点设定计数值范围 设定计数值范围-2147483648+2147483647-2147483648+214748364732 32 位加 位加/减计数器 减计数器编号范围在 编号范围在C200C219 C200C219 共 共20 20 点 点 32 32 位通用加 位通用加/减计数器 减计数器编号范围在 编号范围在C220C234 C220C234 共 共15 15 点 点 32 32 位断电保持功能加 位断电保持功能加/减计数器 减计数器32位加/减计数器的加减方式控制用的特殊辅助继电器 表 3-3-1 2023/5/15 9 社计数器用法示例1 当X001 接通和断开一次则计数器C0 数值增加1，可见计数器的驱动控制本身具有断续的工作状态特征，具有记忆功能，需通过复位指令进行复位。时序图 非掉电计数器在掉电时的所计数值在供电恢复时被自动复位，而掉电保持功能计数器在掉电时具有将当前值保持下来的功能，2023/5/15 10 社计数器用法示例 2C200 的设定值为4，对应计数方式：X012=OFF 状态，C200 加法计数方式；X012=ON，C200 为减计数工作方式。X014 计数脉冲输入端，对计数脉冲上升沿进行计数。M8200 用于设定32 位加/减计数器C200 工作方式C200 设定值为4，若当前值由5变为4 时，则计数器C200 的接点动作，相应常开闭合。若由当前值4 变为5 时（减法），则计数器C200 的触点复位。2023/5/15 1 1 社专业技能培养与训练：PLC 与变频器三段速基本控制任务的设备调试与安装任务阐述：任务阐述：采用变频器对三相异步电动机（假设该电机单极 采用变频器对三相异步电动机（假设该电机单极对数、转差率约为 对数、转差率约为0 0 可忽略）实施控制，要求：可忽略）实施控制，要求：启动以 启动以300r/min 300r/min 低速拖动输送带，在启动后 低速拖动输送带，在启动后5 5 分钟 分钟内检测到货物即以 内检测到货物即以900r/min 900r/min 速度运转。若未检测到货物 速度运转。若未检测到货物或已检测到货物信号后 或已检测到货物信号后2.5 2.5 分钟内未再检测到货物则以 分钟内未再检测到货物则以150r/min 150r/min 转速反向拖动输送带直到停车。设计 转速反向拖动输送带直到停车。设计PLC PLC 的控 的控制程序并完成设备安装与调试。制程序并完成设备安装与调试。2023/5/15 12 社一、控制任务逻辑分析与梯形图 传送系统采用电机高速 传送系统采用电机高速900r/min 900r/min、中速、中速300r/min 300r/min、低速、低速150r/min 150r/min三种转速拖动输送带，忽略转差率变频器高、中、低速的设定频率对 三种转速拖动输送带，忽略转差率变频器高、中、低速的设定频率对应 应15Hz 15Hz、5Hz 5Hz 及 及2.5Hz 2.5Hz，正、反转控制通过，正、反转控制通过STF STF、STR STR 实现。实现。系统任务分析：系统任务分析：1、设备控制I/O 端口定义 I端口 O端口 SB1 X000 STF Y000 SB2 X001 STR Y001 SQ X002 RH Y002 RM Y003 RL Y004 2、变频输送带PLC 控制连接图 2023/5/15 13 社3 3、PLC PLC 控制系统的逻辑分析：控制系统的逻辑分析：中速运行事件 中速运行事件驱动条件 驱动条件Y000 Y000、Y003 Y003 输出 输出按下启动按钮（按下启动按钮（X000 X000 接通）接通）停止条件 停止条件起动条件 起动条件停车按钮 停车按钮X001 X001 按下、按下、T0 T0 五分钟定时到或 五分钟定时到或T0 T0 定时五分钟内 定时五分钟内X002 X002 检测到货物信号。检测到货物信号。高速运行事件 高速运行事件驱动条件 驱动条件Y000 Y000、Y002 Y002 输出 输出停止条件 停止条件起动条件 起动条件在设备启动五分钟内有检测信号；在设备启动五分钟内有检测信号；停车按钮 停车按钮X001 X001 按下、在高速运行的上一 按下、在高速运行的上一次检测信号后 次检测信号后2.5 2.5 分钟内没有检测信号。分钟内没有检测信号。低速反转事件 低速反转事件驱动条件 驱动条件Y001 Y001、Y004 Y004 输出 输出停止条件 停止条件起动条件 起动条件设备启动中速 设备启动中速5 5 分钟内无检测信号、高速 分钟内无检测信号、高速运行后 运行后2.5 2.5 分钟内无检测信号，对应于运 分钟内无检测信号，对应于运行状态下非高速、非低速运转状态。行状态下非高速、非低速运转状态。按下停车按钮 按下停车按钮X001 X0012023/5/15 14 社1）出现多重输出，注意栈指令用法。2）计数指令OUT C1 K2等，用于对输入脉冲个数进行计数。3）RST复位指令用法与操作对象。4、控制梯形图绘制与要点分析程序理解上注意点有：2023/5/15 15 社二、设备安装与调试训练：（1 1）结合实训设备清单选取器件、设备，观察变频器的型号、外）结合实训设备清单选取器件、设备，观察变频器的型号、外观。观。（2 2）根据）根据PLC PLC 控制连接图，结合各器件特别是变频器的安装要求，控制连接图，结合各器件特别是变频器的安装要求，画出电气设备布局图。画出电气设备布局图。（3 3）利用编程软件编辑图）利用编程软件编辑图3-3-6 3-3-6 所示梯形图程序，对程序编译并进 所示梯形图程序，对程序编译并进行检查，利用 行检查，利用RS-422 RS-422 数据线传输至 数据线传输至PLC PLC，观察，观察PLC PLC 状态指示。状态指示。2023/5/15 16 社（4 4）在教师指导下，练习三菱）在教师指导下，练习三菱FR-E500 FR-E500 变频器的前盖板、辅助板、操作 变频器的前盖板、辅助板、操作面板等拆卸与安装；面板等拆卸与安装；手指扣住右侧凹部轻轻向外翻转即可拆卸，于折卸处可采用辅助盖板拆卸相反步骤替换安装操作面板，将锁扣对准轻压发出“咔嗒”声即完成。辅助盖板拆卸：在变频器上端用手指轻压锁扣位置并轻轻向外翻转即可拆下前盖板，当前盖板拆下后可将接线盖向外轻拉即可取出，安装步骤与方法相反。前盖板的打开方法：2023/5/15 17 社（5 5）观察内部控制接线）观察内部控制接线端位置、符号标识及主 端位置、符号标识及主线路接线标识，结合手 线路接线标识，结合手册熟悉各接线端功能与 册熟悉各接线端功能与接法要求。接法要求。L1、L2、L3 端为E500 系列变频器的三相交流电源引入端，用于连接供电系统的动力380V、50Hz 三相交流电源。U、V、W 端为变频器的变频电源输出端，用于连接三相交流电动机。正反转控制信号端STF、STR，两者同时与SD接通时，三相电动机处于停止不转状态。RH、RM、RL 多段速度高、中、低速选择控制端，遵循低速优先原则。2023/5/15 18 社（8 8）针对实训中存在问题需及时反馈、或小组讨论或自行研究解决，）针对实训中存在问题需及时反馈、或小组讨论或自行研究解决，及时归纳总结并结合学习资料归类存档。及时归纳总结并结合学习资料归类存档。（6 6）结合图）结合图3-3-1 3-3-1 示电路进行联接，检查核对并确保无误。在教师指导下 示电路进行联接，检查核对并确保无误。在教师指导下接通变频器电源电路并参照三菱变频调速器 接通变频器电源电路并参照三菱变频调速器FR-E500 FR-E500 使用手册，对 使用手册，对Pr.4 Pr.4、Pr.5 Pr.5、Pr.6 Pr.6 进行高、中、低速对应参数的设定，频率参数的设置分别对应 进行高、中、低速对应参数的设定，频率参数的设置分别对应15Hz 15Hz、5Hz 5Hz 及 及2.5Hz 2.5Hz。（7 7）根据控制任务要求设计调试方案，并将）根据控制任务要求设计调试方案，并将PLC PLC 功能选择开关置于 功能选择开关置于“RUN RUN”位置，通电运行并按常规设备调试要求进行调试。重点在负载 位置，通电运行并按常规设备调试要求进行调试。重点在负载运行调试时，试模拟不同作用时间的检测信号，观察电动机运行状态及 运行调试时，试模拟不同作用时间的检测信号，观察电动机运行状态及监控状态下梯形图程序的控制条件、执行结果的对应关系。监控状态下梯形图程序的控制条件、执行结果的对应关系。2023/5/15 19 社思考与训练：思考与训练：（1 1）根据逻辑取反）根据逻辑取反INV INV 指令的用法与功能，结合图 指令的用法与功能，结合图3-3-6 3-3-6示梯形图的回路四实现的控制功能，试用 示梯形图的回路四实现的控制功能，试用INV INV 指令实现。指令实现。（2 2）利用）利用PLC PLC 实现变频调速，要求按下启动按钮 实现变频调速，要求按下启动按钮SB1 SB1，电，电动机启动后以 动机启动后以10Hz 10Hz 频率下低速运行，频率下低速运行，25 25 秒后以 秒后以40Hz 40Hz 高速 高速运转。按下停车按钮电动机转速降至 运转。按下停车按钮电动机转速降至5Hz 5Hz 频率运转，频率运转，10 10 秒 秒后停止，从安全角度考虑设计急停控制措施，试结合本任 后停止，从安全角度考虑设计急停控制措施，试结合本任务的实训设备完成设备调试。务的实训设备完成设备调试。2023/5/15 20 社作业布置：（33）利用搜索引擎结合变频器厂家、型号等查）利用搜索引擎结合变频器厂家、型号等查询并下载三菱询并下载三菱FR-E500FR-E500变频器使用手册，阅读并变频器使用手册，阅读并掌握有关变频器的安装方法要求。掌握有关变频器的安装方法要求。（22）阅读阅读“阅读与拓展三：E500型变频器简介”（1）完成“思考与训练”