电气控制与plc实训教程电子教案第九章B.ppt

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1、实训37 恒压供水的PID控制一、实训目的（1）了解恒压供水的工作原理及系统的结构；（2）掌握PLC的PID 调节的参数设置；（3）掌握PLC、变频器、触摸屏和FX0N 3A 模拟量I/O 模块的综合应用；（4）掌握PLC、变频器和外部设备的电路设计及综合布线；（5）能运用PLC、变频器、触摸屏等新器件解决工程实际问题。二、实训器材（1）可编程控制器4台（FX2N-48MR）；（2）恒压供水实训台1台；（3）220V 接触器6个；（4）F940 触摸屏1台；（5）A540 变器1台；（6）电压/电流表；（7）计算机1台（已安装GPP 软件、GDDesigner 软件）；（8）导线若干。三、实训

2、要求设计一PID控制的恒压供水系统。1控制要求（1）共有两台水泵，按设计要求一台运行，一台备用，自动运行时泵运行累计100h 轮换一次，手动时不切换；（2）两台水泵分别由M1、M2 电动机拖动，电动机同步转速为3000转/min，由KM1、KM2 控制；（3）切换后起动和停电后起动须5s 报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警；（4）PLC采用的PID 调节指令；（5）变频器（使用三菱FR-A540）采用PLC的特殊功能单元FX0N-3A 的模拟输出，调节电动机的转速；（6）水压在010kg 可调，通过触摸屏（使用三菱F940）输入调节；（7）触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间

3、、转速、报警信号等；（8）变频器的其余参数自行设定。四、软件设计1I/O分配（1）触摸屏输入，M500：自动起动；M100：手动1号泵；M101：手动2号泵；M102：停止；M103：运行时间复位；M104：清除报警；D500：水压设定。（2）触摸屏输出，Y0：1号泵运行指示；Y1：2号泵运行指示，T20：1号泵故障；T21：2号泵故障；D101：当前水压；D502：泵累计运行的时间；D102：电动机的转速。（3）PLC输入，X1：1号泵水流开关；X2：2号泵水流开关；X3：过压保护。（4）PLC输出，Y1：KM1；Y2：KM2；Y4：报警器；10：变频器STF。2触摸屏画面设计根据控制要求及

4、I/O分配，按图9-50制作触摸屏画面。图 图9-50 9-50 触摸屏画面 触摸屏画面3PLC程序根据控制要求，PLC程序如图9-51所示。图 图9-51 PLC 9-51 PLC程序 程序图 9-51续 1 PLC程序图 图 9 9-5 51 1 续 续 2 2 P PL LC C 程 程序 序4变频器设置（1）上限频率Pr1=50Hz；（2）下限频率Pr2=30Hz；（3）基底频率Pr3=50Hz；（4）加速时间Pr7=3s；（5）减速时间Pr8=3s；（6）电子过电流保护Pr9=电动机的额定电流；（7）起动频率Pr13=10Hz；（8）DU 面板的第三监视功能为变频繁器的输出功率Pr5

5、=14；（9）智能模式选择为节能模式Pr60=4；（10）设定端子25间的频率设定为电压信号010VPr73=0；（11）允许所有参数的读/写Pr160=0；（12）操作模式选择（外部运行）Pr79=2；（13）其他设置为默认值。五、系统接线根据控制要求及I/O分配，其系统接线图如图9-52所示。图 图9-52 9-52 系统接线图 系统接线图六、系统调试（1）将触摸屏RS232 接口与计算机连接，将触摸屏RS422 接口与PLC编程接口连接，编写好FX0N-3A 偏移/增益调整程序，连接好FX0N-3AI/O 电路，通过GAIN 和OFFSET 调整偏移/增益。（2）按图9-51 设计好触摸

6、屏画面，并设置好各控件的属性，按图9-52 编写好PLC程序，并传送到触摸屏和PLC。（3）将PLC运行开关保持OFF，程序设定为监视状态，按触摸屏上的按钮，观察程序触点动作情况，如动作不正确，检查触摸屏属性设置和程序是否对应。（4）系统时间应正确显示。（5）改变触摸屏输入寄存器值，观察程序对应寄存器的值变化。（6）按图9-51 连接好PLC的I/O 线路和变频器的控制电路及主电路。（7）将PLC运行开关保持ON，设定水压调整为3kg。（8）按手动起动，设备应正常起动，观察各设备运行是否正常，变频器输出频率是否相对平稳，实际水压与设定的偏差。（9）如果水压在设定值上下有剧烈的抖动，则应该调节P

7、ID 指令的微分参数，将值设定小一些，同时适当增加积分参数值。如果调整过于缓慢，水压的上下偏差很大，则系统比例常数太大，应适当减小。（10）测试其他功能，是否跟控制要求相符。实训课题17PLC、变频器通信的综合 应用实训38 PLC与变频器的RS-485通信一、实训目的（1）了解RS-485 通信的有关设备；（2）掌握PLC与变频器的RS-485 通信的数据传输格式；（3）掌握PLC与变频器的RS-485 通信的通信设置；（4）掌握PLC与变频器的RS-485 通信的有关参数的确定；（5）能运用RS-485 通信解决工程实际问题。二、实训器材（1）可编程控制器1台（FX2N-48MR）；（2）

8、变频器1台（FR-A540-1.5K）；（3）FX2N-485-BD 通信板1块（配通信线若干）；（4）触摸屏（F940）；（5）三相笼型异步电动机1台（Y-112-0.55）；（6）实训控制台1个；（7）按钮开关5个；（8）指示灯3个；（9）电工常用工具1套；（10）连接导线若干。三、实训要求进行PLC与变频器的RS-485通信。其控制要求如下：（1）利用变频器的数据代码表如表9-9所示，进行通信操作；（2）使用触摸屏，通过PLC的RS-485总线控制变频器正转、反转、停止；（3）使用触摸屏，通过PLC的RS-485总线在运行中直接修改变频器的运行频率。操 操 作 作 指 指 令 令 指 指

9、 令 令 代 代 码 码 数 数 据 据 内 内 容 容正 正 转 转HFA HFA H02 H02反 反 转 转HFA HFA H04 H04停止 停止HFA HFA H00 H00运行 运行 频 频 率写入 率写入HED HED H0000 H0000 H2EE0 H2EE0表 表9-9 9-9 变频器数据代码表 变频器数据代码表附：频率数据内容H0000H2EE0为012000Hz，最小单位为0.01Hz四、软件设计1数据传输格式一般按照通信请求站号指令代码数据内容校验码的格式进行传输，其中数据内容可多可少，也可以没有；校验码是求站号、指令代码、数据内容的ASC码的总和，然后取其低2位的

10、ASC码。2通信格式设置通信格式设置是通过特殊数据寄存器D8120来设置的，根据控制要求，其通信格式设置如下：（1）设数据长度为8位，即D8120 的b0=1；（2）奇偶性设为偶数，即D8120 的b1=1，b2=1；（3）停止位设为2位，即D8120 的b3=1；（4）通信速率设为19200bit/s，即D8120 的b4=b7=1，b5=b6=0；（5）D8120 的其他各位均设为0（请参考第5章的有关部分）。因此，通信格式设置为D8120=9FH。3变频器参数设置根据上述的通信设置，变频器必须设置如下参数：（1）操作模式选择（PU 运行）Pr79=1；（2）站号设定Pr117=0（设定范

11、围为031号站，共32个站）；（3）通信速率Pr118=192（即19200bit/s，要与PLC的通信速率相一致）；（4）数据长度及停止位长Pr119=1（即数据长为8位，停止位长为2位，要与PLC的设置相一致）；（5）奇偶性设定Pr120=2（即偶数，要与PLC的设置相一致）；（6）通信再试次数Pr121=1（数据接收错误后允许再试的次数，设定范围为010，9999）；（7）通信校验时间间隔Pr122=9999（即无通信时，不报警，设定范围为0，0.1999.8s，9999）；（8）等待时间设定Pr123=20（设定数据传输到变频器的响应时间，设定范围为0150ms，9999）；（9）换行

12、、按Enter 键有无选择Pr124=0（即无换行、按Enter 键）；（10）其他参数按出厂值设置。注意：变频器参数设置完后或改变与通信有关的参数后，变频器都必须停机复位，否则，无法运行。4PLC的I/O分配M0：正转按钮，M1：反转按钮，M2：停止按钮，M3：手动加速，M4：手动减速；Y0：正转指示，Y1：反转指示，Y2：停止指示。5触摸屏画面制作按图9-53所示制作触摸屏画面。图 图9-53 9-53 触摸屏画面 触摸屏画面6程序设计根据通信及控制要求，其梯形图程序由以下几部分组成。（1）手动加减速程序图 图9-54 9-54 手动加减速程序 手动加减速程序（2）通信初始化设置程序图 图9-55 9-55 通信初始化设置程序 通信初始化设置程序（3）变频器运行程序图 图9-56 9-56 变频器运行程序 变频器运行程序（4）发送频率代码的程序图 图9-57 9-57 发送频率代码的程序 发送频率代码的程序（5）子程序图 图9-58 9-58 子程序 子程序五、系统接线根据系统控制要求，系统接线如图9-59所示。图 图9-59 9-59 系统接线图 系统接线图六、系统调试（1）设定参数，（2）输入程序，（3）触摸屏与PLC的通信调试，（4）空载调试，（5）系统调试，七、实训报告