维修电工技师实操教案设计(DOC 38页).doc
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1、课题变频器PLC触摸屏实训授课时间计划课时讲授时间实习操作时数52实习班级学生人数教学内容:1. 变频技术应用部分2. 小型可编程序控制器应用与编程3. 人机界面触摸屏画面制作4. PLC、触摸屏、变频器三机综合运用教学要求:1.学会变频技术应用PU操作与外部操作2. 掌握小型可编程序控制器的编程方法3. 掌握人机界面触摸屏画面制作技术4. PLC、触摸屏、变频器三机综合运用教学重点:PLC、触摸屏、变频器三机综合运用教学难点:1、PLC与变频器二机通信;2.触摸屏与变频器二机通信;3.PLC、触摸屏、变频器三机通信安全注意事项:1 设备安全与防盗2 人身安全课日安排: 变频技术应用部分 2月
2、18日25日 人机界面触摸屏画面制 2月25日26日 触摸屏与PLC控制项目教学 3月3日17日 PLC、触摸屏、变频器三机综合运用 3月18日3月25日图1 分课题变频技术应用部分授课时间2012年2月18日25日计划课时12入门指导时数2实习操作时数10授课内容:1. PU运行操作2. 无极调速外部控制运行操作3. 多段速度外部控制运行操作授课目的:1.掌握变频器面板PU运行操作2. 掌握变频器外部控制运行操作3. 掌握变频器多段速度运行重点:变频器面板PU运行操作难点:变频器多段速度运行前课前准备:1、变频器2、电动机3、连接线4、教案安全措施:1、 检查电源是否正常2、 检查连接线是否
3、完好3、 检查其他安全保障是否正常教学过程:三相异步电动机转速公式为: n=(60f/p)*(1-s)从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差
4、损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:1、具有较硬的机械特性,稳定性良好2、无转差损耗,效率高;3、接线简单、控制方便、价格低;4、有级调速,级差较大,不能获得平滑调速5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,
5、获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流直流交流变频器和交流交流变频器两大类,目前国内大都使用交直交变频器。其特点:1、效率高,调速过程中没有附加损耗2、应用范围广,可用于笼型异步电动机3、调速范围大,特性硬,精度高4、技术复杂,造价高,维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。变频器发展展望交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术,既要处理巨大电能的转
6、换(整流、逆变),又要处理信息的收集、变换和传输,因此它的共性技术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题,后者要解决(基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略)的硬、软件开发问题(在目前状况下主要全数字控制技术)接线说明1) 电源及电机接线的压着端子,请使用带有绝缘管的端子。2) 当接线时剪开布线挡板上的保护衬套(22K以下的)。3) 电源一定不能接到变频器输出端上(U, V, W),否则将损坏变频器。4) 接线后,零碎线头必须清除干净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时,请注意不要使碎片粉末等进
7、入变频器中。5) 为使电压下降在2%以内,请用适当型号的电线接线。变频器和电机间的接线距离较长时,特别是低频率输出情况下,会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。源型逻辑在这种逻辑中, 信号接通时,电流是流入相应的输入端子。端子PC是触点输入信号的公共端。端子SE是集电极开路输出信号的公共端变频器简单操作 多功能参数单元. 用户参数组功能 变频器设置软件 编程简单(通讯运行模式)变频器能用“外部操作模式”,“PU操作模式”,“组合操作模式”和“通讯操作模式”(1) 外部操作模式 (出厂设定) 连接到端子板的外部操作信号(频率设定电位器, 启动开关等)控制变频器的运行。当电源接通时, 启
8、动信号(STF,STR)接通,则开始运行。PU操作模式变频器的操作可用PU(FR-DU04/FR-PU04) 的键盘进行.这种模式不需外接操作信号, 可立即开始运行外部/PU组合操作模式可按下例两种方法中任一种,用外部和PU组合模式操作变频器: 1) 启动信号用外部信号设定,频率设定信号用PU操作; 2) 启动信号设定用PU(FR-DU04/FR-PU04)运行命令键,频率设定信号用外部频率设定电位器设定。频率设定模式参数设定方法小结:分课题人机界面触摸屏画面制作授课时间2012年2月25日26日计划课时18入门指导时数3实习操作时数15授课内容:1. 字符串显示2. PLC内部寄存器链接3.
9、 两台电机启动、三相六拍步进电机控制、售货机控制实例。授课目的:1.掌握触摸屏画面制作2. 掌握触摸屏与PLC内部寄存器链接3. 字符串显示、交通灯控制实例重点:字符串及字幕制作难点:掌握字符串显示、交通灯控制实例前课前准备:1、触摸屏GTO F9402、电脑3、连接线4、教案安全措施:1、检查电源是否正常2、检查连接线是否完好3、检查其他安全保障是否正常教学过程:触摸屏基础知识一、 概述本实验设备采用的触摸屏为三菱公司的GOTF940型号,它可以同时显示八种不同的色彩,灯管寿命较高。如今,人机界面已经成为高级设备控制终端的流行装置,它可以方便地将CPU的内部寄存器和继电器展示出来,并且加以编
10、辑及控制。它使工控设备的操作和控制更加容易,更能体现出现代高科技的便利。人机界面触摸屏(以下简称触摸屏)可以将对外设的CPU内部的参数进行监控。使编制的程序更加直观和方便。二、 触摸屏编程软件本实验设备配置的是“FX-PCS-DU-WIN-C”编程软件和“GT Designer”,利用它可以随心所欲地编制触摸屏的控制画面。参考画面的实例是用“FX-PCS-DU-WIN-C”编制。先从产品配送的光盘里找到“人机界面F940”的内容,然后安装“FX-PCS-DU-WIN-C”软件。安装完毕后运行该软件1 点击“新建”,就出现项目设定的对话窗口。其中终端:选择人机界面触摸屏的型号。本实验设置成F94
11、0GOTSWDPLC系统:设置人机界面触摸屏监控的外设。本实验设置成MELSECFX。常用设备注解如下MELSECFX :三菱FX系列PLCMELSECQnA,Q :三菱QnA及Q系列PLCMELSECA :三菱A系列PLC欧姆龙C :欧姆龙C系列PLC松下FP :松下FP0、FP1系列PLCSIEMENSS7 300 :西门子S7-300系列PLCSIEMENSS7 200 :西门子S7-200系列PLCFREQROL :三菱变频器DU系统语言:触摸屏编程软件的系统语言,一般选择简体中文“Chinese(Simplified)”。字符设定:指触摸屏显示出来的字符字体,一般也选择简体中文“Ch
12、inese(Simplified)” 2 本套设备配备了参考程序,学员通过设备配套的光盘找到该实验。找到SX.dup文件,用编程软件FX-PCS-DU-WIN-C打开。出现画面清单,该参考文件包含了显示字串实例,窗口连接实例,PLC内部数据实例,路口交通灯实例,闪烁灯光控制等。其中,交通灯实验和闪烁灯光实验需要配合PLC程序三、 RS232编程口接线方式PC与RS232通讯线PC端GOT端本实验设备提供的触摸屏可以通过电脑RS232串口直接进行编程,其引脚接线图如下图所示,本设备提供了配套的连接线。四、 基本参数设置在对触摸屏进行编程之前需先对触摸屏进行通讯参数设置。如下图点击左上角区域,就会
13、弹出基本参数设置画面,此画面存于触摸屏的ROM里,可以随时调用。 调用基本设置界面的触发区域可以由用户自行更改,默认是位于触摸屏的左上角。可以通过其他模式设定模式主菜单调用键,可出现下画面,自行修改。 主菜单调用键 选择调用键1 先对RS232的串口参数进行设置。调出主菜单。按下列图示顺序调出串行通讯口的设置画面。此串口设置只针对触摸屏的RS232C串口。用PC机对触摸屏进行编程的时候,通讯口采用默认设置。即,速度:300bps,数据位:7位,停止位:1位,校验:偶,握手:DSR/DTR,打印机:不使用。 选择菜单 终止用户屏模式HPP模式采样模式报警模式测试模式其他模式 其他设置 终止设定时
14、间开关数据传送打印输出关键字设定模式 设定模式 终止系统语言PLC类型串行通讯口(RS232)标题画面主菜单调用键设置时钟设定背光 串行通讯口 终止速度: 300bps数据位: 7位停止位: 1位校验: 偶握手: DSR/DTR打印机: 不使用2 连接通讯线触摸屏有两个通讯端口,一般我们用RS-232C进行编程和控制外设PLC,RS-422控制变频器PU口(详细情况参阅通讯实验部分)。本章节只接受触摸屏的编程和监控PLC通讯线连接。触摸屏对PLC的监控连接PC对触摸屏的编程连接3 GOTPLC的参数设置当触摸屏监控PLC时,需要对触摸屏的参数进行设置。设置过程如下图组所示。“PLC类型”设置成
15、FX系列,当触摸屏要监控其他设备时需要将这里更改,如控制变频器PU(祥见通讯部分)。 选择菜单 终止用户屏模式HPP模式采样模式报警模式测试模式其他模式 其他设置 终止设定时间开关数据传送打印输出关键字设定模式 设定模式 终止系统语言PLC类型串行通讯口(RS232)标题画面主菜单调用键设置时钟设定背光 PLC类型 终止PLC类型: FX系列联接: CUP端口(RS232C)DST站号 00GOT站号 00 五、下载画面1 当画面编辑完毕以后利用编程线将其下载到触摸屏里。这时在“FX-PCS-DU-WIN-C”的菜单栏里选择“传送DU”,弹出如下窗口。点击“发送”就可以将编制好的画面下载到触摸
16、屏里,在发送选择项目中可以点击“全部”或者指定画面序号来进行单个画面的传送。将画面下载到触摸屏选择单个窗口画面进行传送2 传送过程中如果遇到“终端无响应”的提示就要检查连接线或触摸屏电源,如果提示“接收到非法字符”通过手动设置进行通讯,具体设置方法如下列图组。出现“计算机GOT”的界面即可。 选择菜单 终止用户屏模式HPP模式采样模式报警模式测试模式其他模式 其他设置 终止设定时间开关数据传送打印输出关键字设定模式六、设备内部接线示意图 实例一 窗口链接窗口的链接的目的是实现在触摸屏中不同画面之间的切换,一般使用触摸键作为其链接的切换键。当点击“打开窗口1”时,它将切换至画面6,点击“CLOS
17、E”将切换回画面2,当点击“打开窗口2”时,它将切换到画面7,点击“CLOSE”将切换回画面2。字串+时间+触摸键1+触摸键2+触摸键2+触摸键3+字串:使用字串部件,字串设置为“窗口链接”时间:使用时间部件,按默认值即可,显示系统时间触摸键1:使用触摸键部件,标签为“打开窗口1”, 功能为切换画面触摸键2:使用触摸键部件,标签为“打开窗口2”,功能为切换画面触摸键3:使用触摸键部件,标签为“CLOSE”,功能为切换画面 实例二 字符串显示字符串显示实验通过控制位元件(Y)的通断显示不同字符串。例如:当Y0为OFF时,字符串显示“热烈欢迎各级领导参观指导!”,ON时,显示“我们将谒诚为你服务!
18、”字符串+字符串:使用字符串部件,功能直接显示。实例三 PLC内部寄存器链接通过触摸屏的触摸键改变PLC内总部的数据寄存器(D0)的数值。触摸键1和触摸键2分别为十100、-100的改变数据寄存器D0的值,数值、圆形图、棒图分别以数字和图形的方式表示数据寄存器D0的值圆形图棒图数值触摸键2触摸键1触摸键1:使用触摸键部件,功能为字元件数据+n。触摸键2:使用触摸键部件,功能为字元件数据-n。数值:使用数值部件,功能为显示字元件数值。棒图:使用棒图部件,功能是以条形进度显示字元件数值。圆形图:使用圆形图部件,功能是以圆形的度数显示字元件数值。实例四 交通灯控制实例本实验需要配合PLC部分的参考程
19、序交通灯实验,根据PLC部分的操作指导,将PLC梯型图下载到PLC内。在实验光盘中PLC部分的参考程序,打开“FX2N”文件夹,找到“交通灯自控”实验,写入到PLC内。标签指示器主要是通过位元件(Y)控制其颜色变化。交通灯实验中,将要控制东西红灯(Y0)、东西黄灯(Y1)、东西绿灯(Y2)、南北红灯(Y3)、南北黄灯(Y4)、南北绿灯(Y5)六种灯的亮与灭。点击“START”时,画面中的标签图形将根据PLC程序的输出点(Y0Y5)的通断而变化,点击“STOP”时,变化将停止。标签触摸键1触摸键2触摸键1:使用触摸键部件,功能为开关,由位元件控制其启动。触摸键2:使用触摸键部件,功能为开关,由位
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