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    电气控制与plc实训教程电子教案第九章B.ppt

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    电气控制与plc实训教程电子教案第九章B.ppt

    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FX0N3A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、GD Designer软件);(8)导线若干。,三、实训要求 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、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I/O分配,按图9-50制作触摸屏画面。,图9-50 触摸屏画面,3PLC程序 根据控制要求,PLC程序如图9-51所示。,图9-51 PLC程序,图9-51续1 PLC程序,图9-51续2 PLC程序,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=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010V Pr73=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9-52 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-3A I/O电路,通过GAIN和OFFSET调整偏移/增益。,(2)按图9-51设计好触摸屏画面,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PID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)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。,表9-9,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、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9-53 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9-54 手动加减速程序,(2)通信初始化设置程序,图9-55 通信初始化设置程序,(3)变频器运行程序,图9-56 变频器运行程序,(4)发送频率代码的程序,图9-57 发送频率代码的程序,(5)子程序,图9-58 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9-59 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,

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