plc應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、lc應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告第一部分實(shí)習(xí)相關(guān)說(shuō)明引言在李應(yīng)森老師的指導(dǎo)下我們進(jìn)行了為期兩周的PLC綜合實(shí)習(xí)，本次實(shí)習(xí)在電信樓一樓PLC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。兩周繁忙的實(shí)踐學(xué)習(xí)，讓我們第一次接觸到了PLC和變頻器綜合控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)該裝置的認(rèn)識(shí)，原理的了解，接線以及設(shè)計(jì)方案和具體調(diào)試，整個(gè)過(guò)程真可謂受益匪淺。一.實(shí)習(xí)目的1、掌握可編程序控制器的方法。2、熟悉基本指令與應(yīng)用指令以及實(shí)習(xí)設(shè)備的使用方法。3、掌握變頻器主要參數(shù)設(shè)置。4、掌握PC機(jī)、PLC和變頻器之間的通信技術(shù)。5、掌握WINCC組態(tài)軟件的使用。6、理論聯(lián)系實(shí)際提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二.實(shí)習(xí)要求1、認(rèn)真閱讀此指導(dǎo)書，了解PLC系統(tǒng)組成和工作原

2、理。2、實(shí)習(xí)前理清好實(shí)習(xí)內(nèi)容的思路以及所要使用的方法。3、能夠獨(dú)立完成PLC和變頻器之間的硬件接線。4、測(cè)試通信連接正常。5、學(xué)習(xí)可編程序控制器的STEP7編程軟件及變成語(yǔ)言，試編輯簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制應(yīng)用程序。6、通過(guò)調(diào)試來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。7、驗(yàn)證程序的最終實(shí)現(xiàn)結(jié)果是否符合要求。8、認(rèn)真寫實(shí)習(xí)報(bào)告。三.實(shí)習(xí)任務(wù)1、將變頻器和PLC通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行連接。通過(guò)變頻器的控制面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。根據(jù)I/O的定義，編寫PLC程序，實(shí)現(xiàn)通過(guò)操作面板控制交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，停止，正反轉(zhuǎn)切換，并監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的故障和運(yùn)行狀態(tài)。2、做WINCC畫面，將WINCC與PLC相連，實(shí)現(xiàn)在WINCC上對(duì)變頻器的監(jiān)控。除了控制電

3、動(dòng)機(jī)起動(dòng)，停止，正反轉(zhuǎn)切換，監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的故障和運(yùn)行狀態(tài)外，還要在WINCC畫面上進(jìn)行頻率給定以及對(duì)實(shí)際頻率的監(jiān)視。四.實(shí)習(xí)方法1、通信方式有兩種：（1）通過(guò)MPI通信實(shí)現(xiàn)。（2）通過(guò)Profibus-DP實(shí)現(xiàn)。2、控制方式有兩種：（1）本地的操作面板控制。（2）遠(yuǎn)程的Wincc畫面監(jiān)控。五.實(shí)習(xí)地點(diǎn)校內(nèi)PLC實(shí)習(xí)基地，即在電信學(xué)院一樓PLC實(shí)驗(yàn)室。六.安全注意事項(xiàng)1、電動(dòng)機(jī)很危險(xiǎn)，注意在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間要遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)。2、在斷電的情況下接線。在變頻器斷電后也不能立即接線，要等3分鐘后再接線，因?yàn)樽冾l器中間直流環(huán)節(jié)有大的電容放電。3、PLC通過(guò)弱電控制強(qiáng)電，要注意區(qū)分弱電和強(qiáng)電。接線時(shí)不要將導(dǎo)線接在

4、220V或380V的強(qiáng)電上。第二部分實(shí)習(xí)預(yù)備知識(shí)一、通信技術(shù)（一）變頻器的通信方式（1）通過(guò)MPI通信實(shí)現(xiàn)。（2）通過(guò)Profibus-DP實(shí)現(xiàn)。（二）PC機(jī)和PLC之間的通信方式（1）本地的操作面板控制。（2）遠(yuǎn)程的WinCC畫面監(jiān)控。二、變頻器結(jié)構(gòu)和基本原理（一）變頻器的結(jié)構(gòu)與原理西門子的6SE70系列變頻器，SIMOVERT Master Drives,其外觀如圖2-2所示。SIMOVERT變頻器屬于交-直-交電壓型的變頻器，如圖2-3所示。整流器部分采用二極管不可控整流裝置，中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，逆變器采用全控型電力電子器件IGBT構(gòu)成的PWM逆變器。輸出電壓波形是與正弦波等效的

5、一系列等幅不等寬的矩形脈沖，逆變器的輸出供給三相交流異步電動(dòng)機(jī)定子供電，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流近似為正弦波。變頻器的控制方式可采用恒壓頻比控制方式，也可采用矢量控制方式，具體的控制方式由參數(shù)P100進(jìn)行設(shè)置。其中_101上的端子1為變頻器的24V電源，2為變頻器的地。3，4，5，6端子為數(shù)字量輸入/輸出端子，7，8，9為數(shù)字量輸入端子。_102上的15和16為模擬量輸入1，17和18模擬量輸入2。19和20為模擬量輸出1，21和22為模擬量輸出2。PMU為變頻器的操作面板。_300對(duì)應(yīng)USS串口。23，24，25，26，27，28對(duì)應(yīng)脈沖編碼器的端子。三、PLC設(shè)備及編程軟件STEP7S7-300系

6、列PLC工作原理S7-300是一種通用型的PLC，其具有模塊化、無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特點(diǎn)，這使得它能適應(yīng)自動(dòng)化工程中的各種應(yīng)用場(chǎng)合，執(zhí)行各種控制任務(wù)，因此其在實(shí)踐中成為一種既經(jīng)濟(jì)又可靠的控制裝置。其主要模塊為電源和CPU，我們本次實(shí)習(xí)所用的PLC為CPU314C-2DP，其中集成了數(shù)字量輸入/輸出和模擬量輸入/輸出。CPU功能是：執(zhí)行用戶程序;為S7-300背板總線提供5V電源;在MPI網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)MPI與其他MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字式傳感器。數(shù)字量輸入模塊將從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的的外部數(shù)字信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號(hào)電平。輸入

7、電路中一般設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤輸入信號(hào)，輸入電流一般為數(shù)毫安。數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小功率電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等負(fù)載。數(shù)字量輸出模塊將S7-300的內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)化為控制過(guò)程所需的外部信號(hào)電平，同時(shí)有隔離和功率放大作用。1、新建PLC項(xiàng)目2、硬件組態(tài)圖2硬件組態(tài)窗口本實(shí)習(xí)中所使用的輸入輸出模塊有兩個(gè)。四、WinCC組態(tài)軟件的使用1、組態(tài)軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)WinCC支持所有普通IBM/AT兼容的PC平臺(tái)，項(xiàng)目可以使用的外部變量數(shù)是256個(gè)。按照各站連接設(shè)備及完成功能的不同，我們把監(jiān)控界面按結(jié)構(gòu)化思想進(jìn)行了編排。各界面控制功能明確，可以清晰

8、直觀的反映現(xiàn)場(chǎng)情況，便于操作人員進(jìn)行處理。2、組態(tài)過(guò)程第一步:首先啟動(dòng)WinCC，建立一個(gè)新的WinCC項(xiàng)目，項(xiàng)目分為三種類型:（1）單用戶項(xiàng)目（2）多用戶項(xiàng)目（3）多客戶機(jī)項(xiàng)目第二步:在組態(tài)完的S7-300下設(shè)置標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽有三個(gè)設(shè)置項(xiàng)，即標(biāo)簽名、數(shù)據(jù)類型、地址，其中最重要的是標(biāo)簽地址，它定義了此標(biāo)簽與S7-300中某一確定地址如某一輸入位、輸出位或中間位等一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。設(shè)置標(biāo)簽地址很容易，可以直接利用在STEP7中配置的變量表，如設(shè)置標(biāo)簽地址為Q0.0，表示S7-300中輸出地址Q0.0。用此方法，將S7-300與WinCC之間需要通信的數(shù)據(jù)做成標(biāo)簽，即相當(dāng)于完成了S7-300與Win

9、CC之間的聯(lián)接。第三步:在圖形編輯器（Graphics Editor）中，用基本元件或圖形庫(kù)中對(duì)象制作生產(chǎn)工藝流程監(jiān)控畫面，并將變量標(biāo)簽與每個(gè)對(duì)象連接，也就相當(dāng)于畫面中各個(gè)對(duì)象與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連，從而可在CRT畫面上監(jiān)視、控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。第三部分實(shí)習(xí)內(nèi)容一、硬件接線通過(guò)帶有三個(gè)DP頭的Profibus總線連接PC，PLC和變頻器。將帶有ON的DP頭插入PC，帶有OFF的DP頭（兩根）插入PLC，將帶有ON的另一個(gè)DP頭插入變頻器的CBP2通信板的DP口上。二、變頻器參數(shù)設(shè)置1、工廠復(fù)位P053=6運(yùn)行參數(shù)存取，6表示允許通過(guò)PMU和串行接口SCom1變更參數(shù)。P060=2選擇“固定設(shè)置菜單”P366

10、=0所希望的工廠設(shè)置的選擇P970=0啟動(dòng)參數(shù)復(fù)位2、快速參數(shù)化P60=3菜單選擇“簡(jiǎn)單應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置”P71=365輸入裝置進(jìn)線電壓，單位VP95=10輸入電機(jī)類型P100=3輸入開/閉環(huán)控制類型（不帶編碼器的矢量控制，編碼器的反饋值不接入速度環(huán)）（P100=4表示帶編碼器的矢量控制，編碼器的反饋值接入速度環(huán)）P101=380輸入電機(jī)額定電壓P102=4.0輸入電機(jī)額定電流P107=50輸入電機(jī)額定頻率P108=940輸入電機(jī)額定轉(zhuǎn)速rpmP114=0控制系統(tǒng)的工藝邊界條件P383=0確定電機(jī)冷卻方式P368=0選擇設(shè)定值和命令源P370=1啟動(dòng)簡(jiǎn)單應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置P60=0結(jié)束簡(jiǎn)單應(yīng)用的參數(shù)

11、設(shè)置3、專家應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置P060=5選擇“系統(tǒng)設(shè)置”菜單P068=0輸出濾波器P071=365裝置輸入電壓VP095=10輸入電機(jī)型式P100=3輸入開/閉環(huán)控制類型（不帶編碼器的矢量控制，編碼器的反饋值不接入速度環(huán)）（P100=4表示帶編碼器的矢量控制，編碼器的反饋值接入速度環(huán)）P101=380輸入電機(jī)額定電壓P102=4.0輸入電機(jī)額定電流P103=0P107=50輸入電機(jī)額定頻率P108=940輸入電機(jī)額定轉(zhuǎn)速rpmP113=9550.PK/NK本試驗(yàn)中改值為15.3P114=0控制系統(tǒng)的工藝邊界條件P115=1計(jì)算電機(jī)模型“自動(dòng)參數(shù)設(shè)置”P130=11電機(jī)編碼器的選擇P151=102

12、4脈沖編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)P383=0P384.2=0P350=電流的參考量4.0P351=電壓的參考量380P352=頻率的參考量50P353=轉(zhuǎn)速的參考量1000P354=轉(zhuǎn)炬的參考量15.3P060=1回到參數(shù)菜單P115=2計(jì)算電機(jī)模型“靜止?fàn)顟B(tài)電機(jī)辨識(shí)”注意：電流流過(guò)電機(jī)且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)!在按下“P”鍵后，出現(xiàn)警告信號(hào)“A087”變頻器必須在20 s內(nèi)啟動(dòng)!P115=4計(jì)算電機(jī)模型“空載測(cè)量”注意：電流流過(guò)電機(jī)且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)!在按下“P”鍵后，出現(xiàn)警告信號(hào)“A080”變頻器必須在20s內(nèi)啟動(dòng)!P536=50輸入轉(zhuǎn)速控制回路的動(dòng)態(tài)性能%P115=5計(jì)算電機(jī)模型“調(diào)節(jié)器優(yōu)化”注意：電流流過(guò)電機(jī)且轉(zhuǎn)子

13、轉(zhuǎn)動(dòng)!在按下“P”鍵后，出現(xiàn)警告信號(hào)“A080”。變頻器必須在20s內(nèi)啟動(dòng)。4、變頻器和PLC之間連接的相關(guān)參數(shù)設(shè)置根據(jù)實(shí)驗(yàn)連線設(shè)定參數(shù)如下并在變頻器中輸入。P60=7讀取/隨意存取P368=1選擇設(shè)定值和命令源為端子排上模擬量/數(shù)字量輸入。P554.1=18為ON/OFF控制，選擇數(shù)字量輸入5（對(duì)應(yīng)變頻器_101的端子7）P443=11為速度給定，選擇迷你量輸入1（對(duì)應(yīng)變頻器_102端子15、16）P554.1=20為正傳使能控制，選擇數(shù)字量輸入6（對(duì)應(yīng)_101的端子8）P572.1=22為反轉(zhuǎn)使能控制，選擇數(shù)字量輸入7（對(duì)應(yīng)_101的端子9）P640.1=148為模擬量輸出P651=107為數(shù)字量輸出1（對(duì)應(yīng)_101的端子3），設(shè)置為故障。P652=104為數(shù)字量輸出2（對(duì)應(yīng)_101的端子4），設(shè)置為運(yùn)行。P6