三菱電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程電子教案第九章B.ppt

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1、實(shí)訓(xùn)37 恒壓供水的PID控制 一、實(shí)訓(xùn)目的 （1）了解恒壓供水的工作原理及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)； （2）掌握PLC的PID調(diào)節(jié)的參數(shù)設(shè)置； （3）掌握PLC、變頻器、觸摸屏和FX0N－3A模擬量I/O模塊的綜合應(yīng)用；,（4）掌握PLC、變頻器和外部設(shè)備的電路設(shè)計(jì)及綜合布線； （5）能運(yùn)用PLC、變頻器、觸摸屏等新器件解決工程實(shí)際問題。,二、實(shí)訓(xùn)器材 （1）可編程控制器4臺（FX2N-48MR）； （2）恒壓供水實(shí)訓(xùn)臺1臺； （3）220V接觸器6個； （4）F940觸摸屏1臺；,（5）A540變器1臺； （6）電壓/電流表； （7）計(jì)算機(jī)1臺（已安裝GPP軟件、GD Designer軟件）； （8）導(dǎo)

2、線若干。,三、實(shí)訓(xùn)要求 設(shè)計(jì)一PID控制的恒壓供水系統(tǒng)。 1．控制要求 （1）共有兩臺水泵，按設(shè)計(jì)要求一臺運(yùn)行，一臺備用，自動運(yùn)行時泵運(yùn)行累計(jì)100h輪換一次，手動時不切換；,（2）兩臺水泵分別由M1、M2電動機(jī)拖動，電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，由KM1、KM2控制； （3）切換后起動和停電后起動須5s報(bào)警，運(yùn)行異?？勺詣忧袚Q到備用泵，并報(bào)警； （4）PLC采用的PID調(diào)節(jié)指令；,（5）變頻器（使用三菱FR-A540）采用PLC的特殊功能單元FX0N-3A的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速； （6）水壓在0～10kg可調(diào)，通過觸摸屏（使用三菱F940）輸入調(diào)節(jié)； （7）觸摸屏可以顯示設(shè)定

3、水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號等； （8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。,四、軟件設(shè)計(jì) 1．I/O分配 （1）觸摸屏輸入，M500：自動起動；M100：手動1號泵；M101：手動2號泵；M102：停止；M103：運(yùn)行時間復(fù)位；M104：清除報(bào)警；D500：水壓設(shè)定。,（2）觸摸屏輸出，Y0：1號泵運(yùn)行指示；Y1：2號泵運(yùn)行指示，T20：1號泵故障；T21：2號泵故障；D101：當(dāng)前水壓；D502：泵累計(jì)運(yùn)行的時間；D102：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 （3）PLC輸入，X1：1號泵水流開關(guān)；X2：2號泵水流開關(guān)；X3：過壓保護(hù)。,（4）PLC輸出，Y1：KM1；Y2：KM2；Y4：報(bào)警器；10

4、：變頻器STF。,2．觸摸屏畫面設(shè)計(jì) 根據(jù)控制要求及I/O分配，按圖9-50制作觸摸屏畫面。,圖9-50 觸摸屏畫面,3．PLC程序 根據(jù)控制要求，PLC程序如圖9-51所示。,圖9-51 PLC程序,圖9-51續(xù)1 PLC程序,圖9-51續(xù)2 PLC程序,4．變頻器設(shè)置 （1）上限頻率Pr1=50Hz； （2）下限頻率Pr2=30Hz； （3）基底頻率Pr3=50Hz； （4）加速時間Pr7=3s；,（5）減速時間Pr8=3s； （6）電子過電流保護(hù)Pr9=電動機(jī)的額定電流； （7）起動頻率Pr13=10Hz； （8）DU面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率Pr5=14；,（9）智

5、能模式選擇為節(jié)能模式Pr60=4； （10）設(shè)定端子2～5間的頻率設(shè)定為電壓信號0～10V Pr73=0； （11）允許所有參數(shù)的讀/寫Pr160=0； （12）操作模式選擇（外部運(yùn)行）Pr79=2； （13）其他設(shè)置為默認(rèn)值。,五、系統(tǒng)接線 根據(jù)控制要求及I/O分配，其系統(tǒng)接線圖如圖9-52所示。,圖9-52 系統(tǒng)接線圖,六、系統(tǒng)調(diào)試 （1）將觸摸屏RS232接口與計(jì)算機(jī)連接，將觸摸屏RS422接口與PLC編程接口連接，編寫好FX0N-3A偏移/增益調(diào)整程序，連接好FX0N-3A I/O電路，通過GAIN和OFFSET調(diào)整偏移/增益。,（2）按圖9-51設(shè)計(jì)好觸摸屏畫面，并設(shè)置好各控件的

6、屬性，按圖9-52編寫好PLC程序，并傳送到觸摸屏和PLC。 （3）將PLC運(yùn)行開關(guān)保持OFF，程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點(diǎn)動作情況，如動作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對應(yīng)。,（4）系統(tǒng)時間應(yīng)正確顯示。 （5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。 （6）按圖9-51連接好PLC的I/O線路和變頻器的控制電路及主電路。 （7）將PLC運(yùn)行開關(guān)保持ON，設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。,（8）按手動起動，設(shè)備應(yīng)正常起動，觀察各設(shè)備運(yùn)行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn)，實(shí)際水壓與設(shè)定的偏差。,（9）如果水壓在設(shè)定值上下有劇烈的抖動，則應(yīng)該調(diào)節(jié)PID指令的微分參

7、數(shù)，將值設(shè)定小一些，同時適當(dāng)增加積分參數(shù)值。如果調(diào)整過于緩慢，水壓的上下偏差很大，則系統(tǒng)比例常數(shù)太大，應(yīng)適當(dāng)減小。 （10）測試其他功能，是否跟控制要求相符。,實(shí)訓(xùn)課題17 PLC、變頻器通信的綜合 應(yīng)用,實(shí)訓(xùn)38 PLC與變頻器的RS-485通信 一、實(shí)訓(xùn)目的 （1）了解RS-485通信的有關(guān)設(shè)備； （2）掌握PLC與變頻器的RS-485通信的數(shù)據(jù)傳輸格式； （3）掌握PLC與變頻器的RS-485通信的通信設(shè)置；,（4）掌握PLC與變頻器的RS-485通信的有關(guān)參數(shù)的確定； （5）能運(yùn)用RS-485通信解決工程實(shí)際問題。,二、實(shí)訓(xùn)器材 （1）可編程控制器1臺（FX2N-48MR）； （

8、2）變頻器1臺（FR-A540-1.5K）； （3）FX2N-485-BD通信板1塊（配通信線若干）；,（4）觸摸屏（F940）； （5）三相籠型異步電動機(jī)1臺（Y-112-0.55）； （6）實(shí)訓(xùn)控制臺1個； （7）按鈕開關(guān)5個；,（8）指示燈3個； （9）電工常用工具1套； （10）連接導(dǎo)線若干。,三、實(shí)訓(xùn)要求 進(jìn)行PLC與變頻器的RS-485通信。其控制要求如下： （1）利用變頻器的數(shù)據(jù)代碼表如表9-9所示，進(jìn)行通信操作； （2）使用觸摸屏，通過PLC的RS-485總線控制變頻器正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止；,（3）使用觸摸屏，通過PLC的RS-485總線在運(yùn)行中直接修改變頻器的運(yùn)行頻率。,表9

9、-9,變頻器數(shù)據(jù)代碼表,附：頻率數(shù)據(jù)內(nèi)容H0000～H2EE0為0～120．00Hz，最小單位為0.01Hz,四、軟件設(shè)計(jì) 1．?dāng)?shù)據(jù)傳輸格式 一般按照通信請求→站號→指令代碼→數(shù)據(jù)內(nèi)容→校驗(yàn)碼的格式進(jìn)行傳輸，其中數(shù)據(jù)內(nèi)容可多可少，也可以沒有；校驗(yàn)碼是求站號、指令代碼、數(shù)據(jù)內(nèi)容的ASCⅡ碼的總和，然后取其低2位的ASCⅡ碼。,2．通信格式設(shè)置 通信格式設(shè)置是通過特殊數(shù)據(jù)寄存器D8120來設(shè)置的，根據(jù)控制要求，其通信格式設(shè)置如下： （1）設(shè)數(shù)據(jù)長度為8位，即D8120的b0=1； （2）奇偶性設(shè)為偶數(shù)，即D8120的b1=1，b2=1；,（3）停止位設(shè)為2位，即D8120的b3=1； （4

10、）通信速率設(shè)為19 200bit/s，即D8120的b4=b7=1，b5=b6=0； （5）D8120的其他各位均設(shè)為0（請參考第5章的有關(guān)部分）。 因此，通信格式設(shè)置為D8120=9FH。,3．變頻器參數(shù)設(shè)置 根據(jù)上述的通信設(shè)置，變頻器必須設(shè)置如下參數(shù)： （1）操作模式選擇（PU運(yùn)行）Pr79=1； （2）站號設(shè)定Pr117=0（設(shè)定范圍為0～31號站，共32個站）；,（3）通信速率Pr118=192（即19 200bit/s，要與PLC的通信速率相一致）； （4）數(shù)據(jù)長度及停止位長Pr119=1（即數(shù)據(jù)長為8位，停止位長為2位，要與PLC的設(shè)置相一致）；,（5）奇偶性設(shè)定Pr120

11、=2（即偶數(shù)，要與PLC的設(shè)置相一致）； （6）通信再試次數(shù)Pr121=1（數(shù)據(jù)接收錯誤后允許再試的次數(shù)，設(shè)定范圍為0～10，9 999）；,（7）通信校驗(yàn)時間間隔Pr122=9 999（即無通信時，不報(bào)警，設(shè)定范圍為0，0.1～999.8s，9999）； （8）等待時間設(shè)定Pr123=20（設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冾l器的響應(yīng)時間，設(shè)定范圍為0～150ms，9999）；,（9）換行、按Enter鍵有無選擇Pr124=0（即無換行、按Enter鍵）； （10）其他參數(shù)按出廠值設(shè)置。 注意：變頻器參數(shù)設(shè)置完后或改變與通信有關(guān)的參數(shù)后，變頻器都必須停機(jī)復(fù)位，否則，無法運(yùn)行。,4．PLC的I/O分配 M0：正

12、轉(zhuǎn)按鈕， M1：反轉(zhuǎn)按鈕， M2：停止按鈕， M3：手動加速， M4：手動減速； Y0：正轉(zhuǎn)指示， Y1：反轉(zhuǎn)指示， Y2：停止指示。 5．觸摸屏畫面制作 按圖9-53所示制作觸摸屏畫面。,圖9-53 觸摸屏畫面,6．程序設(shè)計(jì) 根據(jù)通信及控制要求，其梯形圖程序由以下幾部分組成。 （1）手動加減速程序,圖9-54 手動加減速程序,（2）通信初始化設(shè)置程序,圖9-55 通信初始化設(shè)置程序,（3）變頻器運(yùn)行程序,圖9-56 變頻器運(yùn)行程序,（4）發(fā)送頻率代碼的程序,圖9-57 發(fā)送頻率代碼的程序,（5）子程序,圖9-58 子程序,五、系統(tǒng)接線 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，系統(tǒng)接線如圖9-59所示。,圖9-59 系統(tǒng)接線圖,六、系統(tǒng)調(diào)試 （1）設(shè)定參數(shù)， （2）輸入程序， （3）觸摸屏與PLC的通信調(diào)試，,（4）空載調(diào)試， （5）系統(tǒng)調(diào)試， 七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告,