四站小车的呼叫控制-《PLC控制技术》实训

1电气与自动化工程学院实训评分表课程名称：《PLC控制技术》实训实训题目：四站小车的呼叫控制班级：测控121学号：160512121姓名：王云涛项目评分比例得分平时表现30%综合型项目答辩50%实训报告20%总成绩指导老师：刘燕2015年6月26日2常熟理工学院电气与自动化工程学院《PLC控制技术》实训题目：四站小车的呼叫控制姓名：王云涛学号：160512121班级：测控121指导教师：刘燕起止日期：2015.6.15~2015.6.253目录1实训任务书………………………………………………………………………31.1基础实训项目一：变频器对圆台的运行控制………………………………31.2基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合运用……………………31.3综合型自主实训项目：四站小车的呼叫控制…………………………42引言…………………………………………………………………………62.1课题背景……………………………………………………………………62.2设计任务和主要目标…………………………………………………………63基础实训项目一：变频器对圆台的运行控制…………………………63.1实训目的……………………………………………………………………63.2由变频器的面板控制圆台运行………………………………………………63.2.1接线图……………………………………………………………………73.2.2参数设置…………………………………………………………………73.2.3变频器的运行操作………………………………………………………73.3由PLC对变频器进行控制…………………………………………………73.3.1接线图……………………………………………………………………73.3.2程序图……………………………………………………………………83.4由外接电位器控制圆台………………………………………………………93.4.1接线图……………………………………………………………………93.4.2参数设置…………………………………………………………………94基础实训项目二：模拟量采集与数据处理处理的综合运用…………94.1实训目的………………………………………………………………………94.2模拟量采集……………………………………………………………………94.2.1设计方案………………………………………………………………94.2.2接线图…………………………………………………………………94.3通过PLC输出模拟量改变圆台转速………………………………………104.3.1梯形图…………………………………………………………………104.4根据梯形图调试并记录数据………………………………………………1045综合型自主实训项目：四站小车的呼叫控制……………………115.1设计要求和流程图…………………………………………………………115.2PLC的硬件设计………………………………………………………………115.2.1外部接线图……………………………………………………………115.2.2I/O接口表………………………………………………………………125.3PLC的程序软件设计…………………………………………………………135.3.1梯形图…………………………………………………………………135.4组态王调试与画面监控……………………………………………………295.4.1元器件与功能实现……………………………………………………295.4.2运行状态监控…………………………………………………………29结语…………………………………………………………………………………30参考文献…………………………………………………………………………315《PLC控制技术》实训任务书（三）题目：四站小车的呼叫控制实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机PC、PC/PPI编程电缆。三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。四)实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。2、设计由PLC控制的梯形图程序。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一）实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉组态王与PLC的连接使用。二）实训设备PLC主机单元模块、电位器、万用表、个人计算机PC、PC/PPI编程电缆。三）实训项目原理与要求1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。用CPU224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。四）实训项目的步骤61、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。2、设计梯形图程序，调试并记录数据。输入输出电压AIW温度值（℃）执行器开度AQW电压（V）0V04V40%6V60%8V80%10V100%三、综合型自主实训项目：四站小车的呼叫控制一）实训项目工艺要求：本课题要求：用基本指令或功能指令设计一个4站小车的呼叫控制系统，其控制要求如下：（1）车所停位置号小于呼叫号时，小车右行至呼叫号处停车；（2）车所停位置号大于呼叫号时，小车左行至呼叫号处停车；（3）小车所停位置号等于呼叫号时，小车原地不动；（4）小车运行时呼叫无效；（5）具有左行、右行定向指示、原点不动指示；（6）具有小车行走位置的七段数码管显示。（7）小车需在一个呼叫位置停留30秒后才能响应另一个呼叫。4站小车呼叫示意图二）目的通过本次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。三）内容与要求1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块；2、4站小车控制系统设计；3、硬件接线图、程序清单；74、采用顺序功能图（SFC图）进行设计或经验设计法；5、设计组态王上位机监控画面，显示小车的当前位置、停留的倒计时等。四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订）。报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）实训任务书；（2）实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据）b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）五、实训进度安排周次工作日工作内容第一周1布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。2完成两个基础实训项目。3根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等）4完成硬件接线，编写程序并调试5编写程序并调试第二周1编写程序并调试2编写程序并调试3编写程序并调试及准备实训报告4完成报告并于下午两点之前上交5答辩本实训共需两周时间六、实训考核办法本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。82引言2.1课题背景本课题主要研究的是基于PLC的小车定点呼叫系统的设计，包括硬件的设计和软件的设计。通过设计编制PLC程序实现小车模型控制系统的自动控制。提供较为直观、清晰、准确的小车运行状态，为维修和故障诊断提供多方面的可能性，充分提高系统的工作效率。将PLC应用到运料小车定点呼叫电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到多达128I/O点，且能增加特殊功能模块或扩展板。本课题主要包括：分析被控对象和明确系统控制要求；选定PLC类型，确定系统I/O设备的数量及种类；控制流程设计；控制程序设计。PLC在运料小车控制系统中的应用，已经在国内外工程、工厂中得到实际应用，具有巨大的经济和社会价值，其智能化和自动化的思路值得以后继续深入研究和推广。2.2设计任务和主要目标通过2个基础实训项目加深对PLC的理解，巩固PLC基本指令功能、运用方法，掌握模拟量输入输出的基本工作原理，熟悉组态王的使用，最后要求自行设计四站小车的呼叫控制项目（要求具有定点呼叫，数码管显示、正转和反转等功能）。3基础实训一：变频器对圆台的运行控制3.1实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。3.2由变频器的面板控制圆台运行93.2.1接线（1）变频器电源接L.N(220v)（2）变频器输出u,v,w接至圆台u,v,w（3）给变频器加上AC220V电源，检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。3.2.2参数设置（1）在P0003=3，P0004=0时，设定P0725=1（2）用基本操作面板（BOP）进行圆台运行控制。参数P0700=1，P1000=1（3）（4）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位。3.2.3变频器的运行操作按运行，按停止，按点动，按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变转速。3.3由PLC对变频器进行控制3.3.1接线图参数号出厂值设定值说明P1040520设定键盘控制的频率值(Hz)P1058510正向点动频率(Hz)P1059510反向点动频率(Hz)P1060105点动斜坡上升时间（s）P1061105点动斜坡下降时间（s）P1120105上升斜坡时间P1121105下降斜坡时间P070021由键盘输入设定值（选择命令源）P100021由键盘（电动电位计）输入设定值10图2-2变频器与PLC的连线图3.3.2程序图113.4由外接电位器控制圆台3.4.1接线图3.4.2参数设置设置P1000=2，频率设定值为“模拟输入”4基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合运用4.1实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉组态王与PLC的连接使用。4.2模拟量采集4.2.1设计方案采集0—100℃对应由/0—10v，则AIW0对应0—320004.2.2接线图12接线图4.3通过PLC输出模拟量改变圆台转速4.3.1梯形图4.4根据梯形图调试并记录数据输入输出电压AIW0温度值（℃）执行器开度AQW0电压（V）0V-320000.014V128324040%128004.016V192806060%192006.018V257608080%256008.0110V32048100100%3200010.01135综合型自主实训项目：四站小车的呼叫控制5.1设计方案和流程图设计方案：四站小车的呼叫控制主要是通过输入信号和输出信号的比较，判断小车的实时位置与呼叫位置的预期位置，从而给小车前后行驶的信号来控制小车的运行。所以，我们需要对小车的实时位