液体混合装置PLC控制系统特制材料.docx
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液体混合装置PLC控制系统特制材料
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：
液体混合装置PLC控制系统
班级：
学号：
姓名：
项目
评分比例
得分
实训平时表现
30%
实训答辩
50%
实训报告
20%
实训总成绩
指导老师：
年月日
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：
液体混合装置PLC控制系统
姓名：
\
学号：
班级：
指导教师：
起止日期：
《PLC控制技术》实训任务书
题目：
液体混合装置PLC控制系统
（一）
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
1、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）
0V
0
4V
40%
6V
60%
8V
80%
10V
100%
三、综合型自主实训项目：
液体混合装置PLC控制系统
一）实训项目工艺要求：
本课题要求设计一个自动售货机的PLC控制系统，具体要求是：
1）在初始状态时，容器是空的，各阀门均关闭，低、中、高液位传感器为开关量，分别按动三个按钮来模拟液位情况。
初始时所有传感器为OFF状态。
当液面淹没时接通并保持闭合状态，相对应的指示灯H、I、J点亮。
2）系统有手动和自动两种工作方式。
当进入手动方式时，手动指示灯点亮，液体A阀门、液体B阀门、混料泵M、报警灯等均可以通过按动组各自的测试按钮进行点动调试。
3）进入自动方式时，自动指示灯点亮，按下启动按钮，系统进入工作状态，系统电源指示灯点亮。
5S后开始工作，液体A阀门X1先打开，液体A流入容器，液位开始升高，当中液位传感器报警后，A阀门X1关闭，打开液体B阀门X2，液体B流入容器；当高液位传感器报警后，关B阀门，混料泵电机M得电；搅拌20S后，混料泵关闭，出料泵开，混合液流出容器；低液位传感器报警后，出料泵继续开10S，液体排空，此时报警灯按亮2S、灭1S的规律闪烁5次，一个循环结束。
在此过程中，若没有按动停止按钮，则A阀门再次打开，开始新一轮的循环。
任何时候按下停止按钮，在当前工作周期结束后，才停止操作，电源指示灯熄灭。
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、液体混合装置PLC控制系统设计；
3、硬件接线图、程序清单；
4、采用状态转移图SFC图或经验设计法进行设计；
5、设计组态王上位机监控画面，对工作过程进行显示。
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%。
一．基础实训项目一
1.1任务1变频器的面板操作与运行
1.1.1I/O接线
无多余的接线，只需要给变频器加上AC220V电源，检查电路正确无误后，合上主电源开关QS即可。
1.1.2I/O接线图
1.1.3参数设置
（1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。
（2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。
电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。
（3）设置面板操作控制参数
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0010
0
0
正确地进行运行命令的初始化
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
1
由键盘输入设定值（选择命令源）
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
1
由键盘（电动电位计）输入设定值
P1080
0
0
电动机运行的最低频率（Hz）
P1082
50
50
电动机运行的最高频率（Hz）
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1040
5
20
设定键盘控制的频率值（Hz）
P1058
5
10
正向点动频率（Hz）
P1059
5
10
反向点动频率（Hz）
P1060
10
5
点动斜坡上升时间（s）
P1061
10
5
点动斜坡下降时间（s）
面板基本操作控制参数
1.2任务2变频器的外部运行操作
1.2.1．I/O接线
输入
输出
正转
I0.0
正传指示灯
Q0.0
反转
I0.1
反转指示灯
Q0.1
正向点动
I0.2
正向点动指示灯
Q0.2
停止
I0.3
1.2.2变频器外部运行操作接线图
外部运行操作接线图
1.2.3I/O图
1.2.4梯形图程序
1.2.5参数设置
接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表。
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
2
命令源选择“由端子排输入”
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
7
命令和数字I/O
*P0701
1
1
ON接通正转，OFF停止
*P0702
1
2
ON接通反转，OFF停止
*P0703
9
10
正向点动
*P0704
9
11
反向点动
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
1
由键盘（电动电位计）输入设定值
*P1080
0
0
电动机运行的最低频率（Hz）
*P1082
50
50
电动机运行的最高频率（Hz）
*P1120
10
5
斜坡上升时间（s）
*P1121
10
5
斜坡下降时间（s）
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
*P1040
5
20
设定键盘控制的频率值
*P1058
5
10
正向点动频率（Hz）
*P1059
5
10
反向点动频率（Hz）
*P1060
10
5
点动斜坡上升时间（s）
*P1061
10
5
点动斜坡下降时间（s）
变频器参数设置
1.2.6变频器运行操作
（1）变频器启动：
在变频器的前操作面板上按运行键
，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。
（2）正反转及加减速运行：
电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。
（3）点动运行：
按下变频器前操作面板上的点动键
，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。
当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。
这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。
（4）电动机停车：
在变频器的前操作面板上按停止键
，则变频器将驱动电动机降速至零。
1.3任务3变频器的模拟信号操作控制
1.3.1I/O接线
输入
输出
正转
I0.0
正传指示灯
Q0.0
反转
I0.1
反转指示灯
Q0.1
正向点动
I0.2
正向点动指示灯
Q0.2
1.3.2变频器模拟信号控制接线图
MM440变频器模拟信号控制接线图
1.3.3I/O接线图
1.3.4梯形图程序
1.3.5参数设置
设置模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置。
参数号
出厂值
设置值
说明
P000
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