任务3.6“触摸屏 +PLC+伺服器+丝杆”控制 ppt课件.pptx

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1、任务3.6“触摸屏 +PLC+伺服器+丝杆”控制 工控系统安装与调试课件任务六任务六 “触摸屏触摸屏 +PLC+伺服器伺服器+丝杆丝杆”控制控制 v任务目标 （1）建立触摸屏与三菱FX3U系列PLC通信，掌握PLC驱动伺服和丝杆定位原理； （2）会设置三菱MR-JE-10A伺服驱动器位置控制模式参数（3） 掌握触摸屏组态设计、模拟调试和联机调试方法。工控系统安装与调试课件任务描述任务描述采用 PLC控制伺服系统驱动丝杠平台按下列设计要求运行，触摸屏实时监视与控制。 （1）按下触摸屏上的启动按钮，伺服电动机旋转，拖动工作台从原点开始向右行驶，到达A 点，停5 s，然后继续向右行驶，到达B点，停5

2、 s，然后继续向右行驶，到达C点，停8 s，电动机 反转返回原点，然后循环运行。 （2）若工作台不在原点位置，系统不能启动，必须按下复位按钮后，工作台回到原点位置 复位后，系统方能启动。复位过程中，复位指示灯亮；按一下急停按钮，系统暂停，急停指示 灯以1 Hz闪烁报警；再按一下急停按钮，系统从当前状态继续运行，急停指示灯灭；按下启动按 钮，系统正常运行时，工作指示灯常亮；按下停止按钮，系统停止运行时，工作指示灯灭。 （3）工作台在丝杠上的运行位置和原点、A、B、C处传感器的检测状态能够实时同步显示， 同时能显示滑台当前位置实时数据，并可以手动设置滑台原点位置偏移初始值数据和滑台运行速度。工控系

3、统安装与调试课件1、 系统组成系统组成 按照设计要求，该系统组成框图如图3-70所示。在该控制系统中，触摸屏实现监视与控制， 与PLC进行数据的双向传输；PLC连接控制伺服驱动器，驱动伺服电动机带动丝杠平台运行。工控系统安装与调试课件根据系统控制要求，主要部件选用清单如表3-29所示。丝杠平台结构示意图如图3-71所示，丝杆平台安装实物如图3-72所示。丝杆的螺距为 4 mm，原点、A、B、C处传感器均为接近开关，左右极限位置安装微动开关进行限位保护。工控系统安装与调试课件2、控制电路图样、控制电路图样设计设计首先进行I/O分配，确定输入输出点及对应及功能，如表3-30所示。工控系统安装与调试

4、课件重点展示PLC与伺服驱动器I/O控制信号接插线CN1 50针插口的硬件连接，如图所示。工控系统安装与调试课件3、 组态监视画面组态监视画面设计分析设计分析v 根据设计任务要求，组态画面需要包含以下要素方能实现全部控制功能，主要有（1）工 作、急停和复位指示灯合计3个；（2）原点、A点、B点和C点传感器指示灯合计4个；（3）启 动、停止、急停和复位按钮合计4个；（4）初始值和速度设定输入合计2个；（5）滑台当前位 置显示输出1个；（6）能够实时显示丝杠平台运行情况的滑动输入器1个。v 因此，触摸屏组态监视画面可以参考图3-74所示。工控系统安装与调试课件工控系统安装与调试课件4、建立工程、建

5、立工程双击组态环境快捷方式，单击文件菜单中“新建工程”选项，弹出“新建工程设置”对话 框，选择 “TPC7062Ti”选项后，在文件菜单中“工程另存为”文件名栏内输入“触摸屏+PLC+ 伺服器+丝杆控制工程”，单击“保存”按钮。工控系统安装与调试课件5、设备、设备组态组态（1）在工作台中激活设备窗口，鼠标双击 按钮进入设备组态画面，单击 按钮打开“设备工具箱”，如图3-75所示。（2）在设备工具箱中，按顺序先后双击“通用串口父设备”和“三菱_FX系列编程口”添 加至组态画面窗口，如图3-76所示。工控系统安装与调试课件（3）双击“通用串口父设备0通用串口父设备”，数据校验方式选择“2偶校验”，

6、 如图3-77所示；双击“设备0三菱_FX系列编程口”，CPU类型选择“4-FX3UCPU”，如 图3-78所示。所有操作完成后关闭设备窗口，返回工作台。 工控系统安装与调试课件6、 窗口窗口组态组态窗口组态的具体步骤如下： （1）在工作台中激活用户窗口，单击“新建窗口”按钮，建立新画面“窗口0”。 （2）单击“窗口属性”按钮，在“用户窗口属性设置”，将“窗口名称”修改为“触摸屏 +PLC+伺服器+丝杆控制工程”后保存。 （3）在用户窗口进入“触摸屏+PLC+伺服器+丝杆控制工程”动画组态，打开“工具箱”。 （4）建立基本元件。工控系统安装与调试课件 按钮：从工具箱中单击“标准按钮”构件，在窗

7、口编辑位置按住鼠标左键，拖放出一 定大小后，松开鼠标左键，一个按钮构件就绘制在窗口画面中；双击该按钮打开“标准按钮构件属性设置”对话框，在基本属性页中将“文本”修改为启动按钮，“背景色”改为绿色，单击“确认”按钮保存；按照同样的操作分别绘制另外三个按钮，文本修改为停止按钮、急停按 钮和复位按钮。按住【Ctrl】键，然后单击，同时选中4个按钮，使用工具栏中的等高宽、上 （下）对齐和横向等间距对4个按钮进行排列对齐。最终效果图如图3-79所示。 工控系统安装与调试课件工控系统安装与调试课件启动按钮、停止按钮和复位按钮均为点动按钮制作，双击该按钮打开“标准按钮构件属性 设置”对话框，在操作属性页中选

8、择“数据对象操作”，选择“按1松0”，单击“确认”按钮 保存。急停按钮为自锁按钮，选择“取反”，如图3-80所示。工控系统安装与调试课件 标签：单击工具箱中的“标签”构件，拖放出一定大小的“标签”。双击进入该标签， 弹出“标签动画组态属性设置”对话框，在扩展属性页，在“文本内容输入”中输入工作指 示，单击“确认”按钮。用同样的方法，添加另外5个标签，文本内容输入急停指示、复位指 示、初始值、速度设定、滑台当前位置以及单位，如图3-81所示。再添加1个标签，“属性设 置”中的“输入输出连接”设置为“显示输出”，“表达式”设置为“滑台当前位置”，“输 出值类型”设置为“数值输出”，“单位”设置为“

9、cm”，如图3-82所示。 工控系统安装与调试课件 输入框：单击工具箱中的“输入框”构件，拖放出一定大小的“输入框”。双击进入该 输入框，弹出“输入框构建属性设置”对话框，在操作属性页，在“对应数据对象的名称”中输入“初始值”，单击“确认”按钮。因为没有设置新增数据初始值的“数据对象属性”，组态会报警错误，单击“是（Y）”按钮，如图3-83所示。设置数据对象属性，如图3-84所示。工控系统安装与调试课件设置完毕后，初始值会增加进入“实时数据库”中，如图3-85所示。同样的方法，添加 “速度设定”输入框。完成后的组态画面如图3-86所示。工控系统安装与调试课件 插入元件：单击工具箱中的“插入元件

10、”构件，进入对象元件库管理中的指示灯，分别选择指示灯8、指示灯9和指示灯6，调整至合适的大小和位置，如图3-87所示，完成后的组态画 面如图3-88所示。工控系统安装与调试课件 滑动输入器的制作方法，步骤如下： a. 选中“工具箱”中的滑动输入器图标，当鼠标呈“十”后，拖动鼠标到适当大小。调整 滑动块到适当的位置。 b. 双击滑动输入器构件，进入图3-89所示的属性设置窗口。 工控系统安装与调试课件按照下面的值设置各个参数： “基本属性”选项卡中，滑块指向：指向左（上）； “刻度与标注属性”选项卡中，“主划线数目”：25，“次划线数目”：2；小数位数：0； “操作属性”选项卡中，对应数据对象名

11、称为“滑台当前位置”；滑块在最左（下）边时对 应的值：0；滑块在最右（上）边时对应的值：25；其他为默认值。 其他类似制作，效果如图3-90所示。工控系统安装与调试课件7、 建立数据链接建立数据链接根据触摸屏监视与控制要求，集中规划并列出了数据链接对照表格，如表3-31所示。该表格中的输入输出变量均对应于组态设计画面中的各构建要素，同时也将严格对应于后续PLC编程 的内部存储器。工控系统安装与调试课件（1）按钮：双击启动按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，切换到操作属性选项 卡，默认“抬起功能”按钮为按下状态，选中“数据对象值操作”复选框，选择“按1松0”选 项，如图3-91所示。单击

12、按钮，弹出“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选 按钮，通道类型下拉菜单选择“M辅助寄存器”，通道地址为“0”，读写类型选择“读写”， 如图3-92所示，设置完成后单击“确认”按钮。工控系统安装与调试课件双击停止按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，切换到“操作属 性”选项卡，默认“抬起功能”按钮为按下状态，选中“数据对象值操作”复选框，选择“按1 松0”选项。在“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选按钮，通道类型下拉菜单 选择“M辅助寄存器”，通道地址为“1”，读写类型选择“读写”，设置完成后单击“确认” 按钮。双击急停按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，切换到

13、“操作属性”选项卡，默认“抬起功能”按钮为按下状态，选中“数据对象值操作”复选框，选择“取反”选项。在 “变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选按钮，通道类型下拉菜单选择“M辅助寄 存器”，通道地址为“2”，读写类型选择“读写”，设置完成后单击“确认”按钮。 双击复位按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，切换到“操作属性”选项卡，默 认“抬起功能”按钮为按下状态，选中“数据对象值操作”复选框，选择“按1松0”选项。在 “变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选按钮，通道类型下拉菜单选择“M辅助寄 存器”，通道地址为“3”，读写类型选择“读写”，设置完成后单击“确认”按钮。工控

14、系统安装与调试课件（2）指示灯：双击工作指示灯，弹出“单元属性设置”对话框，在数据对象中的填充颜 色，单击 按钮，弹出“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选按钮，通道类型 选择“M辅助寄存器”，通道地址为“40”，读写类型选择“读写”，如图3-93、图3-94所示， 设置完成后单击“确认”按钮。同样的方法，设置急停指示灯和复位指示灯。工控系统安装与调试课件双击原点指示灯，弹出“单元属性设置”对话框，在数据对象中的填充颜色，单击 按 钮，弹出“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”单选按钮，通道类型选择“X输入寄 存器”，通道地址为“0”，读写类型选择“只读”，如图3-95、图3-

15、96所示。同样的方法，设 置A点、B点和C点指示灯。 工控系统安装与调试课件（3）输入框：双击速度设定输入框，弹出“输入框构建属性设置”对话框，切换到“操作属性”选项卡，单击“对应数据对象的名称”中的 按钮，弹出“变量选择”对话框，选择 “从数据中心选择”单选按钮，通道类型选择“D数据寄存器”，通道地址为“10”，数据类型 选择“32位 无符号二进制”，读写类型选择“读写”，如图3-97、图3-98所示。 工控系统安装与调试课件（4）滑台当前位置表达式编写：双击滑台当前位置显示输出标签，弹出“标签动画组态属 性设置”对话框，在“显示输出”选项卡，单击 按钮，弹出“变量选择”对话框，选择“从 数

16、据中心选择”单选按钮，通道类型选择“D数据寄存器”，通道地址为“0”，数据类型选择“32位无符号二进制”，读写类型选择“读写”。要正确显示滑台当前位置，需要将输出脉冲 数按照比例进行转换。丝杆的螺距为4 mm，伺服电动机转一周要1 000个脉冲，即1 cm对应2 500 脉冲。因此滑台当前位置（单位：cm）表达式修改为：（设备0_读写DDUB0000/2500)+初始 值，如图3-99、图3-100所示。工控系统安装与调试课件工控系统安装与调试课件此处的运算符号须在英文半角状态下输入，如果在中文状态下输入，组态检查将不能通 过，出现语法错误，如图3-101、图3-102所示。 工控系统安装与调

17、试课件（5）脚本程序编写：单击工作台界面，切换至“用户窗口”选项卡，选中对应编辑窗口 文件右侧的“窗口属性”，或双击用户窗口的组态画面，如图3-103所示，进入“用户窗口属性 设置”对话框，切换至“循环脚本”选项卡，将循环时间（ms）修改为“100”，如图3-104 所示。工控系统安装与调试课件打开脚本程序编辑器，在右侧的数据对象中选择需要的数据，将“滑台当前位置=（设备0_ 读写DDUB0000/2500)+初始值”输入脚本程序，然后单击“确定”按钮，退出脚本编辑器，再单击“确认”按钮，退出用户窗口属性设置，如图3-105所示。工控系统安装与调试课件8、 伺服参数设置伺服参数设置首先将伺服上

18、电，设置表3-32所示的参数，其余均为初始值。设置完毕后，把系统断电， 重新启动，则参数有效。工控系统安装与调试课件9、 程序设计程序设计根据控制要求，写出控制程序流程图。程序主要分为两大部分，第一部分是初始化程序段，主要功能是系统初始化、相关数据的采集和换算以及各种标志位的标定；第二部分是工作流程主程序，主要功能是运用步进指令按步骤完成控制要求，如图3-106所示工控系统安装与调试课件工作台移动的速度是触摸屏（数据寄存器D10，单位mm/s）设置的，丝杆的螺距为4 mm， 伺服电动机转一周要1000个脉冲，则计算出产生脉冲的频率寄存器D20 =（D10*1000/4）Hz。伺 服脉冲数换算程

19、序如图3-108所示。工控系统安装与调试课件用D4转存在原点或C点脉冲数据，D30转存D8140实时脉冲数，根据伺服电动机的转向，对 D4和D30进行加减运算，从而得到实时脉冲数据D0。通过脚本程序“滑台当前位置=（设备0_ 读写DDUB0000/2500)+初始值”计算，得出滑台当前位置数据。滑台当前位置数据运算程序如 图3-109所示。工控系统安装与调试课件启动、复位、急停和停止按钮设定标志位的联锁程序，如图3-110所示。工控系统安装与调试课件启动、复位、急停指示灯标志位设定的联锁程序，原点归零后复位标志自复位程序，如 图3-111所示。工控系统安装与调试课件v 系统流程选择性分支程序如

20、图3-112所示。工控系统安装与调试课件复位归零流程具有急停和停止功能，其程序如图3-113所示。 工控系统安装与调试课件v 工作流程同样具有急停和停止功能，其程序如图3-114所示。工控系统安装与调试课件10、 调试调试运行运行（1）模拟调试：单击工具条中的下载 按钮，进行下载配置。选择“模拟运行”后，单击 “工程下载”按钮，进入模拟运行画面。 （2）联机运行： PLC程序下载，设置伺服参数，启动伺服联机运行。触摸屏程序下载，选 择“联机运行”单击“工程下载”按钮进行触摸屏运行画面。将PLC和触摸屏通过串口连接，实现数据交换。 在调试中，按照功能测试评分标准表3-33中的评分标准和评分步骤，根据评分表3-34对任 务完成情况做出评价。工控系统安装与调试课件v练习与提高v 1如何进行循环次数统计，程序和画面如何设计？ v 2如何按下急停按钮，滑台停止，松开后继续运行，程序如何设计？v 3如进行单周期运行，程序和画面如何设计？ v 4如进行单步测试，如何设计程序和画面本 任 务 内 容 到 此 结 束