590C封皮及任務書2.docx

燕山大學課 程 設 計 說 明 書題目： 基于歐陸590C的全數(shù)字直流調速系統(tǒng)調試學院（系）： 電氣工程學院 年級專業(yè)： 2010級計控2班 學 號： 100103010186 學生姓名： 劉秋平 指導教師： 李建雄 方一鳴 教師職稱： 講師 教授 燕山大學課程設計（論文）任務書院（系）： 電氣工程學院 基層教學單位： 自動化系 學 號100103010186學生姓名劉秋平專業(yè)（班級）10級計控2班設計題目基于歐陸590C的全數(shù)字直流調速系統(tǒng)調試設計技術參數(shù)PLC:三菱FX2N-48MR;擴展模塊：三菱FX-2DA、FX-2AD觸摸屏：WEINVIEW6070iH, 7” 64K色真彩屏幕，800x480分辨率直流調速裝置：歐陸590C直流電機：Z4系列/11kw/440V/11.2A/1500rpm設計要求第一，采用Visio或AutoCAD等繪圖軟件繪制電氣圖；第二，完成該套直流調試系統(tǒng)的基本調試，通過HMI控制電機的正轉、反轉、正向點動、反向點動、升速降速、速度設定顯示、速度反饋顯示；第三，利用該套系統(tǒng)模擬工業(yè)運輸小車（或電梯）的控制過程。工作量1、完成設計說明書一份(包括PLC控制系統(tǒng)硬件、軟件設計，觸摸屏人機界面設計，變頻器參數(shù)設置，調試過程中出現(xiàn)問題等)；文稿采用鋼筆、圓珠筆或中性筆書寫，字跡工整、清晰，打印也可，但要排版整潔；2、繪制PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖(包括主回路和控制回路)A4圖紙，可用繪圖軟件或鉛筆繪制，應符合相關制圖標準；3、系統(tǒng)調試，包括590C參數(shù)設置、A/D模塊和D/A模塊調試、根據(jù)工藝要求利用PLC和HMI編程、調試。工作計劃第1周：查閱相關資料，進行接線校線，繪制電氣原理圖，了解系統(tǒng)組成及基本工作原理，熟悉PLC編程軟件，完成交通燈控制系統(tǒng)；第2周：熟悉觸摸屏編程軟件，實現(xiàn)PLC與觸摸屏（HMI）間通訊，在觸摸屏上實現(xiàn)流水燈控制，熟悉D/A模塊，利用PLC和HMI實現(xiàn)D/A輸出；第3周：設置驅動器參數(shù)，利用操作面板或PLC控制實現(xiàn)電動機啟停、正反轉、加減速等功能；第4周：根據(jù)工藝要求，利用PLC和HMI模擬運輸小車控制過程，進行編程與調試；編寫課程設計說明書，并注意文字、圖表、及格式的規(guī)范化；最后進行考核。參考資料1.歐陸590系列直流驅動器簡明操作手冊. 2. FX系列PLC手冊.3. 三菱FX2N2AD和三菱FX2N2DA用戶手冊4. EB8000使用手冊指導教師簽字李建雄 方一鳴基層教學單位主任簽字李海濱說明：此表一式四份，學生、指導教師、基層教學單位、系部各一份。2013年 11 月 22 日 目錄第一章 實訓目的及要求.1第二章 實訓設備組成.2第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設計.3第四章 系統(tǒng)參數(shù)設計.5第五章 控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn).55.1 PLC梯形圖.55.2 人機界面設計.9第六章調試過程及出現(xiàn)的問題.116.1 解決方案.116.2 調試過程中出現(xiàn)的問題.12第七章 所做的工作，自己的收獲及感想.12第一 章 實訓目的及要求一實訓目的：老師們本著讓我們畢業(yè)生能夠多學習知識、將理論與實際相結合的原則，進行了PLC綜合實訓訓練。目的在于讓我們這些自動化的學生在參加工作之前明白我們到了夠工作崗位應該做些什么。了解生產(chǎn)線要進行自動控制采用的控制器，明白在控制系統(tǒng)設計之前需要掌握的基本知識。二 實訓的基本要求：1、 采用Visio或AutoCAD等繪圖軟件繪制電氣圖；2、 完成該套直流調試系統(tǒng)的基本調試，通過HMI控制電機的正轉、反轉、正向點動、反向點動、升速降速、速度設定顯示、速度反饋顯示；3、 利用該套系統(tǒng)模擬工業(yè)運輸小車（或電梯）的控制過程。第二章 實訓設備組成.一、三菱PLC:FX2N-48MR； 1、優(yōu)點：配置靈活、運算高速、寄存器容量突出、元件資源豐富。 2、技術參數(shù)：適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 3、開發(fā)軟件：GX-Developer 可以編寫梯形圖和狀態(tài)轉移圖，支持在線和離線編程等功能。二、擴展模塊：三菱FX-2DA、FX-2AD； 1、FX2N-2AD：用于將2點模擬輸入（電壓輸入和電流輸入）轉換成12位的數(shù)字值，并將這個值輸入到可編程控制器中。根據(jù)連接方式對輸入電壓和電流進行選擇，可接受范圍為0到10V DC,0到5V DC,或4到20mA。占用8個I/O點，利用FROM/TO指令與PLC進行數(shù)據(jù)傳輸。 2、FX2N-2DA：用于將12位的數(shù)字值轉換成2點模擬輸出（電壓輸出和電流輸出），并將這個值輸入到可編程控制器中。根據(jù)連接方式對輸入電壓和電流進行選擇，可接受的輸出范圍為0到10V DC,0到5V DC,或4到20mA，占用8個I/O點，利用FROM/TO指令與PLC進行數(shù)據(jù)傳輸。3、 觸摸屏：WEINVIEW6070iH, 7” 1、64K色真彩屏幕，800x480分辨率； 2、內置電源隔離器并且支持MPI 187.5K鏈接； 3、與PLC兼容性強，可與市場上95%以上的PLC兼容； 4、采用電阻屏，滿足工業(yè)控制特殊環(huán)境； 4、 變頻器：590C 1、控制裝置采用全數(shù)字控制技術，功率部分采用IGBT的電壓型PWM交流變頻傳動裝置，使傳動裝置更加快速、精度更高、效率更高； 2、主要技術指標：控制模式、控制性能、輸出頻率、過載能力、標準功能；5、 直流電機：Z4系列/11kw/440V/11.2A/1500rpm 額定功率4KW,勵磁電壓180v， 額定電流11.2A，勵磁電流2.89A; 額定電壓440V,轉速1500/3000r/min,工作方式S1 ;第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設計 第四章 系統(tǒng)參數(shù)設計通電開機后按M鍵出現(xiàn)DIAGNOSTIS后按向下鍵頭找到SET UP PARAMETERS(設定參數(shù))，按M鍵進入菜單，按向下鍵找到FIELD CONTROL（勵磁控制），按M鍵進入找到FLD.CTRL MODE(勵磁控制方式),按M鍵進入菜單，把VOLTAGE CONTROL(電壓控制)改成CURRENT CONTROL（電流控制），按兩次E鍵退出；按向下鍵頭找到SPEED LOOP(速度環(huán))，按M鍵進入，按向下鍵找到SPEED BK SELECT(速度反饋選擇),M進入菜單，按向上或向下鍵選擇ARM VOLTS（電樞電壓反饋）、ANALOG TACH(測速反饋)或ENCODER(編碼反饋)，選擇反饋方式是根據(jù)所選的配件板及實際電機使用的反饋方式；按E鍵退出.參數(shù)保存：按M鍵直到出現(xiàn)DIAGNOSTS(診斷)后，按向上的鍵頭找到PARAMETER SAVE ,按M進入，然后按向上鍵頭，參數(shù)自動保存。按E鍵一直退到底。第5章 控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)5.1 PLC梯形圖1、流水燈控制實驗 實驗內容：根據(jù)指導書小燈對應PLC上的輸入輸出點，編寫程序并進行調試。然后編寫觸摸屏程序，模擬控制流水燈。2、熟悉D/A模塊，利用PLC和HMI實現(xiàn)D/A輸出 3、設置驅動器參數(shù)，利用操作面板或PLC控制實現(xiàn)電動機啟停、正反轉、加減速等功能；5.2 人機界面設計人機界面的編輯，我們是用的EB8000軟件。選擇位狀態(tài)設置，選擇PLC類型為 FX系列,啟動與停止按鈕的地址分別設為x22和x23。開關類型均設置為復歸型。燈的外形可以從圖片庫中選擇，字體也可以自行設置。1、 流水燈界面設計流水燈的地址分別設為Y011、Y012、Y0132、2、熟悉D/A模塊，利用PLC和HMI實現(xiàn)D/A輸出界面設計3、實現(xiàn)電動機啟停、正反轉、加減速等功能HMI界面設計第6章 調試過程及出現(xiàn)的問題6.1 解決方案一.電氣原理圖的繪制 按照實訓日程，前兩天是根據(jù)連接好的PLC掛屏進行校對，繪制原理圖。主要就是用萬用表檢查電路是如何接線，然后記錄下來，自己進行布線繪制。 由于以前自己自學過AutoCAD軟件，所以現(xiàn)在畫電氣柜原理圖比較熟悉的，但是對于一些制圖時紙設置，元器件布置，元件的標準形式以及符號換需要進一步了解。 二.流水燈控制實驗 1、控制要求 根據(jù)電氣原理圖中小燈對應PLC上的輸入輸出點，編寫程序并進行調試。然后編寫觸摸屏程序，模擬控制流水燈2. I/O端子分配之后熟悉觸摸屏編程軟件，實現(xiàn)PLC與觸摸屏（HMI）間通訊，在觸摸屏上實現(xiàn)流水燈控制；在將程序下載到觸摸屏時，總是不能正確下載，反復試驗后也未能成功，但我們利用EB8000在線模擬清晰地看到了流水燈的運轉狀況。三、電機轉速控制實驗查閱資料后，熟悉D/A模塊，利用PLC和HMI實現(xiàn)D/A輸出；我們添加了數(shù)值輸入、數(shù)值顯示、加減速模塊來方便觀察電機運轉狀況，在編寫程序時，由于不懂電機的工作方式，總是把程序少些了，因而電機一直不能轉動，最終得到了老師的指引，添加了電機D/A輸出程序，可是電機正常運轉，在此之上成功實現(xiàn)了加減速的功能，并利用軟件編程設置了電機轉速的上限和下限，從而使電機在額定轉速內運轉。與此同時，對于590C參數(shù)設置、A/D模塊和D/A模塊調試、通訊下載等過程更加的熟練。四、運輸小車控制過程這是最后一周訓練了，我們要利用PLC和HMI模擬運輸小車控制過程，進行編程與調試。這次要添加的模塊更多了，我們想把程序一次性編好，再看看其中哪些功能是好用的，老師看見后，告誡我們先實現(xiàn)一個功能在慢慢往上添加其它功能。和同學討論后，編寫的程序并不能完全實現(xiàn)老師給出的所有功能。所以理論上可以實現(xiàn)的功能在實踐中并不會都實現(xiàn)，實訓讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我更加了解了關于PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。本次實訓脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流。多和同學討論。6.2 調試過程中出現(xiàn)的問題合上空氣開關QF1、QF4，打開控制電源，給控制柜上電。 本次編寫程序使用的是GX Developer軟件。在下載程序之前首先要根據(jù)通信線給PC機安裝驅動。安裝驅動成功后，就可以下載程序驗證了。在完成流水燈設計時，只顧下載程序，忘記打開FX開關，因而不能下載，簡單的一個開關的問題就耗費了我們很長的時間，在老師的指引下，流水燈終于按照順序依次亮滅。在設置590C參數(shù)時，不是很理解它的工作原理及工作方式等，經(jīng)過仔細查看說明書后，有了進一步的了解，隨后在老師的指導下，實現(xiàn)了電機正轉、反轉、加速、減速等功能。第七章 所做的工作，自己的收獲及感想在這期間，雖然遇到了一些困難，但通過老師指導和與同學的交流，以及查閱相關資料，從剛開始的迷茫到慢慢地有了清晰的思路并動手設計、操作，從而順利地完成了這次綜合實訓。通過這次綜合實訓，我學到了很多東西。我不僅了解了PLC的主要功能和特點，充分感受到了PLC功能的強大，也學習到了PLC程序的簡單編寫和調試，加深了對PLC相關基本知識和軟件編程方法的理解和掌握，而且學習了利用EB8000軟