1、项目实训指导书PLC变频器触摸屏综合实训（内部资料） 吴尚庆 编广西工业职业技术学院电子与电气工程系过程自动化教研室2007.91目 录前言 2模块一 实训的目的、要求和参考题目3一、实训的目的3二、实训的内容及要求3三、实训的工作量4四、考核方法、考核内容及成绩评定4五、实训的参考题目5模块二 控制系统设计的一般过程9一、系统设计原则9二、系统设计步骤9模块三 控制方案确定14一、预备知识14二、确定控制方案17模块四 电气原理图绘制19一、预备知识19二、绘制电气原理图23三、选择低压电器23模块五 控制程序编写28一、预备知识28二、编写控制程序35三、调试控制程序362模块六 控制柜安
2、装37一、安装低压电器37二、控制柜接线37模块七 系统调试39一、检查线路39二、排除故障39三、通电调试39附录 电气图常用图形符号41附录 常用低压电器技术数据45前 言PLC 作为先进的、应用势头最强的工业控制器已风靡全球；变频器作为交流电动机的驱动器，广泛应用于现代的工业生产和民用生活中；而使用触摸屏进行监控操作是现代工业控制的常用手段。 PLC、变频器、触摸屏综合实训体现了技术的综合性、现代性和现场性，对于在校学生的专业知识学习和专业技能的锻炼有极其重要的意义。PLC 技术、变频技术、传感器技术、低压电气控制技术和组态控制技术是我校的机电专业、电气专业、电控专业和计控专业的专业核心
3、课程。这些课程在我校已连续开课多届，已有广泛的应用基础，现在通过项目把多门专业课程有机的结合起来，培养学生专业能力和综合素质，效果是十分显著的。这在我校的多年实践中得到了证实。PLC、变频器、触摸屏综合实训以学生小组为单位进行，实训中能培养学生的交流、分工、合作、计划、组织、协调、检验和评价能力。在教学过程中，学生要通过阅读教材和相关技术资料来明确项目内容、项目要求和项目实施方法，需要在项目的总体实施计划下，确定操作步骤与操作方法。要先确定总控制方案并分工，3然后绘制电气原理图，再安装控制箱，同时要设计 PLC 控制程序、设置变频器参数及触摸屏监控画面组态等。在具体的实训中又要进行工具、器材的
4、准备，掌握工具使用和器材的安装与检测方法，而且还要进行安全操作、要进行问题分析并选择出解决方案等。在实训中，除了教师的指导外，更强调学生的自学、动手和以讨论的方式解决问题。本书适用于 PLC、变频器、触摸屏的相关实训和实践课程，具体可根据教学需要进行选择或改动内容。模块一 实训的目的、要求和参考题目一、实训的目的PLC、变频器、触摸屏综合实训是我校的机电专业、电气专业、电控专业和计控专业教学中最后一个实践性教学环节。是在学生学完技术基础课和专业课，特别是PLC 技术和变频技术课程之后进行的。是培养学生理论联系实际、解决生产实际问题能力的重要步骤，它为后续的毕业设计作必要的准备。PLC、变频器、
5、触摸屏综合实训是以 PLC 和变频器控制系统应用和设计为主线，通过对具体控制系统设计总体方案的拟定，控制系统硬件电路的设计、安装以及控制程序的编写，使学生综合运用 PLC 技术、变频技术、传感器技术、低压电气控制技术和组态控制技术等各方面知识，把多门专业课程有机的结合起来，进行一次全面的训练。从而培养学生综合技术能力和综合素质。二、实训的内容及要求4实训要求学生在全面了解 PLC、变频器、触摸屏的使用和控制系统设计过程的基础上，完成以下内容：1、控制系统设计 控制系统方案的确定及框图绘制。PLC、变频器、触摸屏和低压电器元件的选型。设计绘制控制系统电路原理图。设计控制柜的元件布局。编写 PLC
6、 控制流程及控制程序。设置变频器的控制参数。设计触摸屏的控制组态。2、控制系统安装和调试在控制柜进行安装及接线。编写调试流程。调试硬件电路和软件程序。三、实训的工作量1、图纸部分控制系统电路原理图 (A3 或 A4 图纸一张)。制柜的元件布局图(A3 或 A4 图纸一张)。控制流程 (A3 或 A4 图纸一张)。调试流程(A3 或 A4 图纸一张)。2、说明书部分说明书是实训的整个设计过程的叙述说明，应包括以下内容：题目和控制要求。控制系统总体方案的分析及控制框图。硬件电路设计说明。PLC 控制程序、变频器参数和触摸屏组态设计说明。系统调试说明。总结。5说明书应不少于 2000 字。四、考核方
7、法、考核内容及成绩评定1、考核内容学生接到实训题目以后，首先必须仔细阅读本指导书的内容，以求对设计的内容和要求有一全面系统的了解，并收集相关资料，然后再按照指导书的步骤逐项进行，应避免在没有消化理解资料的情况下生搬硬抄。2、考核方法学生在完成实训的每一项之后，必须由指导教师审核。3、考核评定学生完成全部实训后，统一由指导教师对学生完成综合作业的情况，以及对下述考核内容掌握情况评定成绩。控制柜中各电器元件的名称、功能及选用。控制电路的互锁和自锁环节。PLC 与变频器的电路连接原理。PLC 程序的控制流程。变频器功能设置的关键参数。触摸屏与 PLC 的通信及变量的连接。软件程序和硬件电路配合情况。
8、系统调试的要点。控制柜的安装及接线情况。4、评分标准实训成绩分优秀、良好、中等、及格和不及格五级分制。各级评分标准如下：优秀：实训内容完整。按期完成任务。控制系统设计方案正确可行，论证充分。控制系统硬件线路设计合理，选用元器件完全正确。控制柜的安装接线美观可靠。设计说明书整齐通顺、有条理，图面整洁，质量高。考核时对各部分考核点理解深透，能正确全面地回答问题。良好：实训内容完整，按期完成任务。控制系统设计方案可行，论证较好。硬件电路设计合理，选用元器件正确。控制柜的安装接线整齐可靠。说明书较通顺、6整齐，图面整洁、质量较高。考核时对各部分考核点理解较好，回答问题比较正确全面。中等：实训内容完整，
9、按期完成任务。控制系统设计方案基本正确，论证一般。硬件电路设计基本合理，选用元器件基本正确。控制柜的安装接线可靠，且较整齐。说明书和图面较整洁、质量尚好。考核时，对各部分考核点问题有一定的理解，经提示后能正确回答问题。及格：基本完成实训规定的内容。方案选择和硬件电路设计无原则性错误，控制柜的安装接线可靠。说明书和图面比较粗糙，质量一般，存在一些错误，但主要部分基本符合要求，对考核点列出的问题理解不够，经提示后只能回答部分主要问题。不及格：没有按期完成实训规定的内容，方案选择有原则性错误，硬件电路设计和图纸有重大错误。控制柜的安装接线不可靠。对考核点所列出的主要问题不能回答经提示后回答仍不正确。
10、若发现有别人代作，取消参加考核的资格。五、实训的参考题目1、多泵切换恒压供水系统现有 2 台电机 M1、M2 拖动 2 台水泵，控制要求如下：MM440PLC触摸屏7用转换开关实现手动、自动的切换。手动时由按钮分别控制 2 台电机的启动、停止。自动时，变频器一控二异步切换，先用变频器控制 M1 启动调速，当变频器达到 50HZ 时延时 1 分钟水压力还在下限，把 M1 切换到工频运行，而变频器控制 M2 启动调速；压力上升，当压力到达上限，延时 30 秒钟水压力还在上限，电机 M1 停机；当压力降至下限时，又使电机 M2 频率为 50HZ，延时 1 分钟水压力还在下限，把 M2切换到工频运行，
11、而变频器控制 M1 启动调速。如此反复使水压恒定。停止时，M1和 M2 同时停机。自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接设置管道的压力值。2、储水器水位控制系统在锅炉及许多其他的工业设备中，常采用部分供水方式。即是：用水泵将水泵人一个位置较高位的储水器中(水塔、水箱等)，然后向低水位的用户供水。这时，须对储水器中的水位进行控制，如图所示。 利用水的导电性能来取得信号的：当两根金属棒都在水中时，它们之间是“接通”的；当两根金属棒中只有一根在水中时，它们之间便是“断开”的。其中，1 号棒用作为公共接点，2、3、4 号棒分别用于控制不同的水位。现在控制要求如下：1）用转换开关实现手动、自动的切
12、换。2）手动时由按钮分别控制电机的启动、停止。83）自动时，通过变频调适当降低书泵的转速以达到节能的目的。在正常情况下，水泵以较低转速 nL运行，水位被控制在 3 号棒 LL1和 4 号棒LH之间。如果在用水高峰期，水泵低速 nL运行时的供水量不足以补充用水量，则水位将越过 3 号棒 LL1后将继续下降。当水位抵于 2 号棒 LL2时，上水泵的转速提高至nH，以增大供水量，阻止水位的继续下降。 当水位上升至 3 号棒 LL1以上时，经适当延时后又可将转速恢复至低速 nL运行。当水位达到上限水位 LH时，则关闭水泵，停止供水。4）自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接显示水位情况和水泵的速
13、度。3、中央空调控制系统下图是中央空调系统框图，控制要求如下：启动过程：风机启动 冷却泵启动 冷冻泵启动 s8延 时 s8延 时压缩机启动。s60延 时停机过程：压缩机停止 冷冻泵停止 冷却泵停止s60延 时 s8延 时风机停止。s8延 时四台电机分手动/自动控制。自动时，冷冻泵采用变频调速，冷冻水出水温度为 70，回水温度为 120；当温控器检测出冷冻水回水温度大于 120时，表示用户增加，此时应提高冷冻泵的转速；当温控器检测出冷冻水回水温度小于 120时，用户减少，应降低冷冻泵的转速。9自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接显示水泵的速度。模块二 控制系统设计的一般过程一、系统设计原则对于不同的控制对象，系统的设计方案和具体的技术指标是不同的，但系统设计的基本原则是一致的。满足工艺要求。设计的控制系统所达到的性能指标不应低于生产工艺要求，
