三菱变频器与西门子PLC的通及三菱变频器的运用毕业设计Word格式.docx

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4.6数据块15

4.7PLC的编程17

4.8应注意的问题20

第五章触摸屏与PLC的联机应用21

5.1用触摸屏控制电动机的运转21

5.2设计触摸屏窗口21

5.3工程保存及编译22

5.4PLC的编程22

5.5联机调试22

第六章系统安装时的注意事项23

结论25

道谢26

参照文件27

绪论

三菱,在自动化领域应当是个相当有名誉的品牌，PLC、人机界面、变频器、伺服

产品以及自动化仪表等等都是三菱企业的优势产品,在各行业中也都博得了优秀的

口碑。

三菱变频器以其稳固的性能,丰富的功能,优秀的力矩特征,以及较高的性价比,在变频器市场据有侧重要的地位。

并以其强盛的品牌效应,在中国的市场份额逐年增添。

三菱变频器经过近20年的发展，产质量量和功能都相当稳固与完美。

特别是跟着功率器件以及IC芯片的精益求精，变频器产品也是不停地革故鼎新，从初期使用分立元件的K系列、Z系列，到此刻使用IPM、PIM模块的A系列，三菱变频器应当说又上了一个新台阶。

我们应当提到的是在大功率模块的应用上，三菱变频器可能更有优势。

为了知足市场的需要，三菱变频器还开发了应用于多种场合的选件卡，主要包含要求精准转速的PG反应卡、用于精准定位的定位控制卡、用于压力控制的PI控制卡以及用于扩展输出点的继电器和晶体管输出卡。

变频器功能的不停加

强和选件卡的开发，使得三菱变频器更好地知足了不一样用户的需要，也成为三菱变频器能够快速壮大的动力。

PLC拥有靠谱性高、灵巧性好、开关量控制能力及通信联网能力强等特点，使其在开关量控制上发挥了巨大的威力。

同时，PLC在模拟量控制上也富裕特点，拥有配

置灵巧、通用性好、价钱廉价等特点，特别在开关量、模拟量混淆控制的系统上更显

出独到的优胜性。

现代工业生厂的好多领域将变频器与PLC相联合使用对自动化设施进行智能控制。

跟着网络技术的发展，PLC既能够独立对自动化设施进行控制，也能够作为工作站与整个工厂网络系统的各个单元进行信息互换，有益于“无人化”工厂的实现。

第一章三菱变频器的概括

1.1三菱变频器的简介

三菱变频器是以电力电子技术、微电子技术和现代控制理论在沟通调速系统中的应用基础上发展起来的智能型的调速设施。

变频器不单调速光滑、范围大、效率高、

启动电流运转安稳，并且节能成效显然。

变频器作为一种新式的调速节能设施，是当前最简易得一种速节能方式。

三菱变频器是经过对电力半导体器件的通断控制将电压和频次固定不变的沟通

电电源变换为电压或频次可变沟通电的电能控制装置。

在实质应用时，不单要实现调速，还要求调速系统能知足机械特征和调速指标。

1.2FR-S520变频器的操作板

如图1-1FR-S520SE-1.5K-CH变频器的操作面板

图1-1变频器操作面板

1.3FR-S520变频器的接线总图

如图1-2FR-S520SE-1.5K-CH变频器的接线总图

图1-2变频器的接线总图

第二章三菱变频器的运用

2.1三菱变频器面板操作重要参数简介

（1）操作模式选择

变频器的操作模式能够用外面信号操作也能够用PU（旋钮RUN键）操作

任何一种操作模式都可固定或组合使用

（

2）

参

数

清

零

（3）把Pr.30的设定值从0变到1

扩充功能显示选择的设定值为1时扩充功能参数有效。

三菱（FR-S520SE-1.5K-CH）变频器的运用状况

利用面板操作、电位器（1K）、三段固定频次这三种方法分别来实现电动机的正反转。

2.2.1利用面板操作

（1）电源和电动机的接线

（2）设定面板基本操作参数

参数

显示

名称

设定范围

最小

出厂时设

实质设定值

设定

定值

单位

P0

转矩提高

0~15%

0.1%

6%/5%/4%

6%

1

P1

上限频次

0~120Hz

50Hz

2

P2

下限频次

0Hz

3

P3

基准频次

7

P7

加快时间

0~999s

5s

8

P8

减速时间

9

P9

电子过电

0~50A

额定输出

流保护

电流

17

P17

RUN键旋

0正转

0,1

转方向选

1反转

择

30

P30

扩充功能

0,1

显示设置

79

P79

运转模式

0~4,7,8

选择

CLr

参数清零

0:

不推行

0,1,10

1:

参数清

10:

所有清

2.2.2利用电位器（1K）操作

（2）电动机正转：

把变频器的STF端连结PLC，电动机正转运转，转速由外接电位器来控制，旋转电位器，使模拟信号从0V~+10V变化，对应变频器的频次从0~50Hz变化，经过调理电位器改变变频器的“2”端口模拟输入电压信号的大小，可光滑无极地

调理电动机转速的大小。

电动机反转：

把变频器的STR端连结PLC，电动机反转运转，与电动机正转相

同，转速由外接电位器来控制，旋转电位器，使模拟信号从0V~+10V

变化，对应变频器的频次从0~50Hz变化，经过调理电位器改变变

频器的“2”端口模拟输入电压信号的大小，可光滑无极地调理电

动机转速的大小。

2.2.3利用三段固定频次操作

（2）变频器设定参数以下表，经过操作能够实现变频器的三段固定频次。

最小设定单

出厂设定

实际设

位

值

4

P4

3速设定

（高速）

5

P5

30Hz

（中速）

6

P6

10Hz

（低速）

第三章可编程控制器（PLC）的简介

3.1PLC的发展史

在可编程序控制器问世以前，继电器接触器控制在工业控制领域中据有主导地

位。

继电器接触器控制系统是采纳固定接线的硬件实现控制逻辑。

假如生产工艺发生变化，就一定从头设计，改变硬件机构，这样造成时间和金钱的浪费。

此外，大型控制系统用继电器接触器控制，使用的继电器多，控制系统的体积大，耗电多，工作频次低等弊端，为认识决这些问题，早在1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车企业（GM企业），为了适应汽车型号的不停翻新，提出要用一种新式的控制装置代替它，为此，特定以下10项公然招标的技术要求，即：

（1）编程简单方便，可在现场改正程序。

（2）硬件保护方便，采纳插件式构造。

（3）靠谱性高于继电器接触器控制装置。

（4）体积小于继电器控制装置。

（5）可将数据直接送入计算机。

（6）用户程序储存器容量起码能够扩展到4KB。

（7）输入能够是沟通115V。

（8）输出为沟通115V，能直接驱动电磁阀，沟通接触器等。

（9）通用性强，扩展方便。

（10）成本上要有竞争力。

美国数字设施企业依据GM企业招标的技术要求，于1969年研制出生界上第一台

可编程序控制器，并在

GM企业汽车自动装置线上试用，获取成功。

80年月此后，跟着大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，以

16位和

32位微

办理器为中心的可编程序控制器获取快速发展。

这时的PLC拥有了高速计数、中止技

术、PID调理和数据通信功能，进而使PLC的应用范围和应用领域不停扩大。

3.2PLC的基本构成及工作原理

PLC是以微办理器为中心的构造，其功能的实现不单鉴于硬件的作用，更要靠软件的支持。

FX系列PLC是由基本单元、扩展单元及特别功能单元构成。

基本单元包

括CPU、储存器、I/O接口零件和电源，是PLC的主要部分。

扩展单元是扩展I/O点数的装置，内部有电源；

扩展模块用于增添I/O点数和改变I/O口点数比率，内部电

源，由基本单元和扩展单元供应。

扩展单元和扩展模块内无CPU，一定与基本单元一

起使用。

特别功能单元是一些特别用途的装置，如进行模拟量控制的A/D、D/A变换

模块，高速计数器模块（HC），过程控制模块（PID）等特别功能单元。

PLC的工作原理与计算机对比有较大的不一样，PLC从0000号储存地点所寄存的第一条

用户程序开始，在无中止或跳转的状况下，按储存地点号递加的方向次序逐条履行用

户程序，直到END指令结束。

而后再从头开始履行，并循环往复地重复，直到停机或

运转（RUN）切换到停止（STOP）工作状态。

PLC对输入、输出信号的办理与微型计

算机不一样：

微型计算机对输入、输出信号及时办理，而PLC对输入、输出信号是集中

批办理。

3.3PLC的特点

PLC是综合继电器接触控制的有点及计算灵巧活、方便的长处而设计制造和发展的，这就使PLC拥有很多其余控制器所没法对比的特点：

（1）靠谱性高，抗扰乱能力强。

（2）配套齐备，功能完美，合用性强。

（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎。

（4）系统设计、建筑工作量小，保护方便。

（5）体积小，重量轻，能耗低。

3.4PLC的硬件构成

主要由中央办理器（CPU）、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口

电源等部分构成。

此中CPU是PLC的中心，输入单元与输出单元式连结现场输入/输出设施与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机的外设连结。

关于整体式PLC，所有零件都装在同一机壳内，其构成框图如图3-1

所示；

对

于模块式PLC，各零件独立封装成模块，各模块经过总线连结，安装在机架或导轨上，

其构成框图如图3-2所示。

不论是哪一种构造种类的PLC，都可依据用户

需要进行配

置与组合。

图3-1整体式PLC构成框图

图3-2模块式PLC构成框图

3.5PLC的软件构成

PLC的软件由系统程序和用户程序构成。

系统程序由PLC制造产商设计编写的，并存入PLC的系统储存器中，用户不可以直

接改写与改正。

系统程序一般包含系统诊疗程序、输入办理程序、编译程序、信息传

送程序、监控程序等。

PLC用户程序是用户利用PLC的编程语言，依据控制要求编制的程序。

在PLC应

用中，最重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序，以实现控制的目的。

因为PLC

是特意为工业控制而开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，为了知足他们

的传统习惯和掌握能力，PLC的主要编程语言采纳比计算机语言相对简单、易懂、形

象的专业语言。

第四章三菱变频器与西门子PLC的通信

4.1通信协议

计算机与变频器之间的数据通信履行过程如图4-1所示

图4-1通信过程

（1）通信过程中，假如发现数据错误，变频器将要求进行再试，从用户程序履行再试操作。

假如连续再试次数超出参数设定值，变频器将进入到报警停止状态。

（2）通信过程中，发生接收一个错误数据时，变频器给计算机返回再试数据?

。

假如连续数据错误次数达到或超出参数设定值，变频器进入到报警停止状态。

4.2PLC与变频器的通信格式

变频器的通信格式中的字符方式是ASCII码，PLC与变频器进行数据传输时采

用十六进制,数据在PLC可编程控制器与变频器之间自动使用ASCII码传输。

变频器控制的PLC指令规格，为正确成立通信,一定在变频器中设置相关的参数,由操作面板进行。

4.3变频器的通信参数设置

表4-3变频器的通信参数设置

参数号

设定值

n1

通信站号

n2

通信频次

9600bps

n3

停止位长/数据长

n4

有无奇偶校验

n5

通信再试次数

n6

通信校验时间间隔

n7

等候时间设定

---

n8

运转指令权

n9

速度指令权

n10

通信启动模式选择

n11

CR·

LF有无选择

n12

选择写入有无

n13

PU表示语言切替

n14

PU蜂鸣器音控制

n15

PU对照度调整

58

n16

PU主显示画面数据选择

n17

PU零落检测/PU设定自锁0

p30

扩充功能显示设置

P79

通信参数

4.4指令模块介绍

LAD

数据传递指令

信号发送指令

4.5SMB30自由口控制器

表4-4指令模块介绍

STL

操作数及数据种类

功能

MOVB

IN：

VB,IB,QB,MB,

使能输入有

（输入）IN,

SB,SMB,LB,

效时，即EN=1

（输出）OUT

AC,常量

时，将一个输

OUT：

VB,IB,QB,

入IN的字节

MB,SB,SMB，

送到OUT指定

LB,AC

的储存器输

数据种类：

字节

出。

在传递过

程中不改变

数据的大小。

传递后，输入

寄存器IN中

的内容不变。

XMT

TBL：

指令在自由

（输入）

端口模式中

TABLE

PORT：

只用，

（输出）PORT数据种类：

经过通信端

口授送数据。

端口0描绘

SMB30格式

位格式

MSB

LSB

p

d

b

mm

和SMB30.7PP

奇偶选择

00=

无奇偶校验

01=

偶校验

10=

11=

奇校验

每个字符的数据位

0=

每个字符8位

1=

每个字符7位

到

bbb

自由口波特率

000

=38,400

波特

001

=19,200

010

=9,600

011

=4,800

100

=2,400

101

=1,200

110

=600

111

=300

和

协议选择

00

=

点到点接口协议（PPI/

从站模式）

01

自由口协议

10

=PPI/

主站模式

11

保存（缺省设置为PPI/

表4-5SMB30自由口输出器

4.6数据块

VB119

VB120

16#05,16#30,16#32,16#46

VB124

16#41

VB125

16#31

VB126

16#30

VB127

16#32

VB128

16#37

VB129

16#43

VB130

16#0D

VB161

13

VB162

16#05,16#30,16#32,16#46,16#44,16#31,16#39,16#36,16#39,

16#36,16#46,16#42

VB174

VB180

VB181

16#05,16#30,16#32,16#46,16#41,16#31,16#30,16#30,16#37,

16#41,16#0D

VB192

VB199

VB200

16#05,16#30,16#32,16#46,16#41,16#31,16#30,16#34,16#37,

16#45,16#0D

VB211

VB400

VB401

16#05,16#30,16#32,16#45,16#44,16#31,16#30,16#33,16#45,

16#38,16#46,16#43

VB413

VB600

VB601

16#05,16#30,16#32,16#45,16#44,16#31,16#30,16#37,16#44,

16#30,16#46,16#37

VB613

VB800

VB801

4.7PLC的编程

4.8应注意的问题

（1）通信规格一定在变频器的初始化中设定，假如没有进行或有一个错误的设定,，数据将不可以进行传输。

（2）每次参数初始化设定后，需要复位变频器,，如未复位，通信将不可以进行。

（3）经过改变数据格式,即可改变变频器的运转频次和对变频器的数据来进行监

视。

第五章触摸屏与PLC的联机应用

5.1用触摸屏控制电动机的运转

主要针对控制电路进行改造，而主电路部分保存不变。

能够在触摸屏上设置

个按钮开关，再设置6个指示灯，再联合PLC控制接触器KM线圈。

系统框图如图5-1。

图5-1系统框图

5.2设计触摸屏窗口

触摸屏画面设计时能够设计两个窗口，一个是启动画面窗口，如图5-2-1所示；

另一个是电动机控制窗口，如图5-2-2所示，运转灯是用于反应电机运转状况，即接触器KM线圈的通电状况。

两个窗口可互相切换。

图5-2-1启动画面

图5-2-2电动机控制窗口

5.3工程保存及编译

5.4PLC的编程

参照P18（4.7PLC编程）

5.5联机调试

将MT5-PC电缆线的PLC端连结到PLC，把MT5-PC电缆线的HMI连结到触摸屏的

PLC（RS-485）通信口，PC端连结到计算机的COM口，通上电源。

在EasyManage