综合实训指导手册S71500

2016年生产实习指导书(PLC组,内部使用资料)燕山大学电气工程学院自动化系2016-8-15目录第1章S7-1500实训平台简介...........................................................................1第2章控制回路及主回路.................................................................................4第3章S7-1500PLC及TP1200简介................................................................63.1S7-1500PLC简介....................................................................................63.2TP1200简介..........................................................................................10第4章编程软件简介及指令介绍....................................................................124.1TIA简介.................................................................................................124.2TIA的安装.............................................................................................124.3TIA的硬件配置和程序结构...................................................................12第5章G120变频器主要参数设置及通讯...........................................................16第6章HMI组态软件.......................................................................................176.1PROFINET概述....................................................................................176.2硬件配置...............................................................................................176.3新建一个工程.......................................................................................176.4组态变量...............................................................................................196.5画面组态...............................................................................................20第7章实训项目..............................................................................................24实训一熟悉TIA博途编程环境..................................................................24实训二S7-1500PLC数字量实验...............................................................27实训三控制三相异步电机..........................................................................29实训四S7-1500与TP1200通讯.................................................................30实训五流水灯和交通灯.............................................................................32实训六S7-1500与G120变频器的端子通讯实验.......................................36实训七WINCC监控界面组态.....................................................................37附录1..................................................................................................................39附录2.................................................................................................................42第1章S7-1500实训平台简介S7-1500实训平台符合“可编程序控制器的编程方法与工程应用”、“可编程控制器及其应用”等课程教学实验大纲的要求，通过S7-1500实训平台的实训，应使学生掌握以下基本技能：1.对S7-1500的结构有一定的了解；2.能完成S7-1500各模块的接线；3.学会使用S7-1500编程软件，掌握一些基本的编程指令；4.会使用S7-1500数字输入输出模块、模拟输入输出模块，并通过编程实现一些基本功能；5.通过PROFINRT,实现S7-1500、TP1200、G120变频器之间的通讯，并能通过程序改变异步电动机转速等；6.学会使用TIA和WINCC将TP1200与S7-1500进行组态，实现基于WINCC的人机界面的设计。S7-1500实训平台的实训台高80CM，宽为120CM，如下图：线槽AQF1AQF3AQF2AQF4AFU1AFU3AFU2线槽线槽AC/DC24VCPU1516-3PN/DPDID0AID0线槽A2X线槽PM24V/8Ag120变频系统1608001200TP12002213106161401302525图1.1S7-1500实训平台元件布局图根据S7-1500实训平台的设计要求，设计的S7-1500实训平台包括实训台，电源部分，S7-1500PLC、TP1200、G120变频器、实训板、三相异步电动机、稳压直流电源等。具体元件清单如下表：表1S7-1500实训平台元件清单表序号符号名元件名1QF14P空气断路器2QF23P空气断路器3QF33P空气断路器4QF42P空气断路器5FU1熔断器6FU2熔断器7FU3熔断器8FU4熔断器9KM1接触器10KM2接触器11KM3接触器12KM4接触器13KA1中间继电器14KA2中间继电器15KA3中间继电器16SA1钥匙开关17HL1指示灯18HL2指示灯19HL3指示灯20HL4指示灯21HL5指示灯22HL6指示灯23HL7指示灯24HL8指示灯25SB1按钮开关26SB2按钮开关27SB3按钮开关28SB4按钮开关29SB5按钮开关30SB6按钮开关31SB7按钮开关32SB8按钮开关33HB1数显模块34C插座35PM190WPLC电源模块361516-3PN/DPCPU37DI数字量输入模块38DQ数字量输出模块39AI模拟量输入模块40DQ模拟量输出模块41TP1200触摸屏42G120变频器43H1接近开关44M1与G120配套电机45M2三相异步电机第2章控制回路及主回路电源电路为整个S7-1500实训平台提供所需电源，其电源回路及主回路的接线图需要学生根据实训挂屏具体接线来绘制。2.1主回路图2-1主回路主回路通过，380V对G120变频器和三相异步电机进行供电。同时，使用熔断器以防止电路的短路或过载。2.2控制回路QF4FU2PS24DCCPU1516～／－24V触摸屏TP1200DIKM4DQAIAQX81L+ML+X8024VGNDX80L1NFU3KM4HL1HL2HL3HL4SA141444144201L+MKA1KM1KA2KM2KA3KM3ML+M19L+图2-2控制回路控制回路通过220V进行供电，其中有三盏指示灯，指示三相电每一相的通断情况，通过PW190W将AC220V转换成DC220V给PLC的CPUh和其他模块供电。通过一个DC24V电源将AC220V转换成DC24V给TP1200供电。第3章S7-1500PLC及TP1200简介3.1S7-1500PLC简介S7-1500PLC是一种通用型PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用。S7-1500采用模块化结构、无风扇结构设计，采用DIV标准导轨安装，配置灵活、安装简单、维护容易、扩展方便。S7-1500采用模块化结构，根据控制要求的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，各种模块及人机界面可进行广泛的组合和扩展。其主要模块：包括电源模块、CPU模块、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、功能模块、接口模块等。一、PS模块（电源模块）电源模块用来将交流120V/230V电压转为24V直流工作电压，为S7-1500CPU和24V直流负载电路提供电源。本S7-1500电源模块采用PW190W。二、CPU模块S7-1500CPU模块主要用来执行用户程序，同时还为S7-1500背板总线提供5V电源。本S7-1500CPU模块型号为1516-3PN/DP，属于标准型CPU,包括后备电池、DC24V连接器，模式选择开关，状态及故障指示器、PROFINET。其中，CPU通过24V连接器与电源模块相连，通过PROFINET完成与TP1200以及S120变频器间的通讯。PS、CPU接线图如下图所示：PW190WL1NMPN+L+24V210209SIMATICS7-1500-301302CPU1516-3PN/DP24V图3-1PS、CPU接线图三、SM模块（信号模块）1.DI和DO模块（数字量输入和输出模块）本实验中S7-1500数字输入模块为DI32x24VDCHF,32点数字输入，分为4个组，每组8个点。分别接8个按钮、4个接近开关和四个钮子开关，需外部电源才可以完成相应功能。数字量输出模块为DQ32x24VDC/0.5AHF，32点数字输出。其中模块自身要由电源模块供电，同时接近开关需要外接电源，采用24V直流稳压电源即可。根据具体的控制要求，进行相应的编程，可以完成一定的功能。DI接线图如下图所示：图3-2DI/DO接线图2.AI模块（模拟输入模块）本S7-1500模拟输入模块采用AI8xU/I/RTD/TCST,8通道组，本实验只用了第一组，接了一个电位器，同时还有一个显示器与电位器相连，它们需外部提供5V直流电源该模块配有量程卡，分A、B、C、D，本实验选B即为电压，表示测量的是电压，通过调节电位器，改变模拟输入电压，并显示在显示器上。图3-3AI接线图3.