電機(jī)控制與調(diào)速技術(shù)課件 項(xiàng)目六 典型案例綜合訓(xùn)練

項(xiàng)目六典型案例綜合訓(xùn)練電機(jī)控制與調(diào)速【項(xiàng)目工作場景】工作任務(wù)是用亞龍158G電工實(shí)訓(xùn)考核柜模擬數(shù)控機(jī)床對工件進(jìn)行特定的加工，本項(xiàng)目參照企業(yè)模式以工作票的形式給定任務(wù)，學(xué)生按照圖紙要求，在YL-158G設(shè)備上完成元器件的選擇及安裝、三相交流異步電動(dòng)機(jī)控制電路的安裝與調(diào)試、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制電路的安裝與調(diào)試、交流伺服電動(dòng)機(jī)控制電路的安裝與調(diào)試任務(wù)。工件加工前先將工件裝夾并在工作臺(tái)上固定好。按下啟動(dòng)按鈕SB1，運(yùn)行工作指示燈亮，砂輪電機(jī)M1低速啟動(dòng)，5S后進(jìn)入正常的高速工作狀態(tài)。接著工作臺(tái)M2旋轉(zhuǎn)180°停止（順時(shí)針正向）；過2S后磨頭M4下降（順時(shí)針正向）6mm停止；再過2S后工作臺(tái)M3移動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)在A點(diǎn)（SQ1）和B點(diǎn)（SQ2）兩點(diǎn)間來回運(yùn)動(dòng)（A到B順時(shí)針正向，B到A逆時(shí)針反向。為了確保安全，在A點(diǎn)和B點(diǎn)的外端分別安裝了SQ3和SQ4兩個(gè)極限位置開關(guān)，只要工作臺(tái)運(yùn)行時(shí)超越了這兩個(gè)位置則整個(gè)設(shè)備應(yīng)該停止工作并報(bào)警），即從A運(yùn)動(dòng)到B處停4S，再返回A處停5S，這樣運(yùn)行3個(gè)周期后停止；過2S后磨頭M4上升（逆時(shí)針反向）5mm停止；再過2S后，工作臺(tái)反向旋轉(zhuǎn)180°停止（逆時(shí)針）；再過2S后磨頭下降6mm停止；再過2S后砂輪電機(jī)能動(dòng)停止。等待下一個(gè)工件的加工。工作臺(tái)在移動(dòng)過程中需要冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻（按第二段速運(yùn)行）。系統(tǒng)運(yùn)行示意圖【相關(guān)知識(shí)和技能】任務(wù)實(shí)施擬采用亞龍YL-158-G電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備作為工作平臺(tái)。電源進(jìn)線開關(guān)、指示燈、主令開關(guān)等布置見圖。柜門元件布置圖2.變頻器、PLC、直流調(diào)速器、步進(jìn)電機(jī)、伺服系統(tǒng)、交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器等布置見圖，交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器等按任務(wù)書的需要布置安裝。柜內(nèi)電器元件布線圖3.按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈等的接線端子排在門板上的保護(hù)箱內(nèi)部。4.系統(tǒng)暫停與急停任務(wù)綜合編程和調(diào)試目錄CONTENTS【任務(wù)目標(biāo)】1.能夠根據(jù)工作任務(wù)書要求或圖紙標(biāo)示正確地進(jìn)行元器件的選擇，并安裝到位。

2.熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的多種控制方式，能按圖紙要求完成線路連接，并接控制要求調(diào)試設(shè)備各功能。

3.熟悉步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制過程，能按圖紙要求完成線路連接，并接控制要求完成功能調(diào)試。

4.熟悉何服電動(dòng)機(jī)的控制過程，能根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)置；能根據(jù)困紙要求完成線路連接，并按控制要求究完成功能調(diào)試。【任務(wù)分析】

變頻器控制的電機(jī)【設(shè)置參數(shù)：變頻器設(shè)置為第一速段為25Hz（赫茲）加速時(shí)間2秒，第二速段為35Hz、第三速段為50Hz】、步進(jìn)電機(jī)【設(shè)置參數(shù)：正向脈沖頻率400Hz，反向脈沖頻率800Hz，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為2細(xì)分，電流設(shè)置為1.5A?！拷M成，伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)1圈絲桿移動(dòng)2mm。伺服電機(jī)用于定位控制，選用位置控制模式，所采用的是簡化接線方式。電機(jī)旋轉(zhuǎn)“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向，逆時(shí)針為反向”為準(zhǔn)?！局R(shí)準(zhǔn)備】【知識(shí)準(zhǔn)備1】―――FX系列PLC的計(jì)數(shù)器C功能：對內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。結(jié)構(gòu)：線圈、觸點(diǎn)、設(shè)定值寄存器、當(dāng)前值寄存器。地址編號(hào)：字母C＋（十進(jìn)制）地址編號(hào)

（C0～C255）設(shè)定值：等于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)。用常數(shù)K設(shè)定。16位低速計(jì)數(shù)器通用加計(jì)數(shù)器：C0～C99(100點(diǎn))；設(shè)定值區(qū)間為K1～K32767停電保持加計(jì)數(shù)器：C100～C199(100點(diǎn))；設(shè)定區(qū)間為K1～K32767特點(diǎn)：停電保持計(jì)數(shù)器在外界停電后能保持當(dāng)前計(jì)數(shù)值不變，恢復(fù)來電時(shí)能累計(jì)計(jì)數(shù)。十六位加計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)過程【知識(shí)準(zhǔn)備2】FX系列PLC的內(nèi)部編程元件―――輔助繼電器(M)用于PLC內(nèi)部編程，其線圈和觸點(diǎn)只能在程序中使用，不能直接對外輸入輸出，經(jīng)常用作狀態(tài)暫存等。輔助繼電器采用十進(jìn)制地址編號(hào)，輔助繼電器分為以下幾類：通用輔助繼電器M0～M499(500點(diǎn))斷電保持輔助繼電器M500～M1023(524點(diǎn))裝有后備電池，用于保存停電前的狀態(tài)，并在運(yùn)行時(shí)再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。特殊輔助繼電器M8000～M8255(256點(diǎn))――系統(tǒng)規(guī)定了專門用途，使用時(shí)查產(chǎn)品說明書即可。如：M8000（運(yùn)行監(jiān)控），M8002（初始脈沖），M8013（1s時(shí)鐘脈沖），M8033指PLC停止時(shí)輸出保持，M8034指PLC禁止全部輸出，M8013固定提供1s時(shí)鐘脈沖等【知識(shí)準(zhǔn)備3】―――步進(jìn)順控的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖步進(jìn)順控概述：一個(gè)控制過程可以分為若干個(gè)階段，這些階段稱為狀態(tài)或者步。狀態(tài)與狀態(tài)之間由轉(zhuǎn)換條件分隔。當(dāng)相鄰兩狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件得到滿足時(shí)，就實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一種流向的稱作單流程順控結(jié)構(gòu)。FX系列PLC的狀態(tài)元件每一個(gè)狀態(tài)或者步用一個(gè)狀態(tài)元件表示，S0為初始步，也稱為準(zhǔn)備步，表示初始準(zhǔn)備是否到位。其它為工作步。狀態(tài)元件是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本元素，是可編程控制器的軟元件之一。FX2N共有1000個(gè)狀態(tài)元件，其分類、編號(hào)、數(shù)量及用途如表表6-1所示。類別元件編號(hào)個(gè)數(shù)用途及特點(diǎn)初始狀態(tài)S0～S910用作SFC圖的初始狀態(tài)返回狀態(tài)S10～S1910在多運(yùn)行模式控制當(dāng)中，用作返回原點(diǎn)的狀態(tài)通用狀態(tài)S20～S499480用作SFC圖的中間狀態(tài)，表示工作狀態(tài)掉電保持狀態(tài)S500～S899400具有停電保持功能，停電恢復(fù)后需繼續(xù)執(zhí)行的場合，可用這些狀態(tài)元件信號(hào)報(bào)警狀態(tài)S900～S999100用作報(bào)警元件使用3．狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的畫法步進(jìn)順控的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的三要素：驅(qū)動(dòng)動(dòng)作、轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件。其中轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件必不可少，而驅(qū)動(dòng)動(dòng)作則視具體情況而定，也可能沒有實(shí)際的動(dòng)作。步與步之間的有向連線表示流程的方向，其中向下和向右的箭頭可以省略。【任務(wù)實(shí)施】1.I/O地址分配表（1）確定輸入點(diǎn)數(shù)根據(jù)控制要求，共需要4個(gè)行程開關(guān)檢測信號(hào)，還需要啟動(dòng)、停止和急停3個(gè)開關(guān)信號(hào)，以及3個(gè)熱過載保護(hù)信號(hào)，所以一共有10個(gè)輸入信號(hào)。（2）確定輸出點(diǎn)數(shù)根據(jù)控制要求，皮帶輸送機(jī)需要三段速正轉(zhuǎn)運(yùn)行，變頻器（冷卻電機(jī)）需要4個(gè)控制信號(hào)，步進(jìn)2個(gè)信號(hào)，伺服2個(gè)信號(hào)，砂輪電機(jī)3個(gè)信號(hào)，工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)2個(gè)信號(hào)，指示燈HL1個(gè)信號(hào)，一共需要10個(gè)輸出端子。2．列出PLC輸入輸出地址分配表

根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)和輸出量的工作電壓和工作電流要求分

配輸入輸出地址。輸

入輸

出序號(hào)地址說明地址說明1X0急停按鈕Y0步進(jìn)電機(jī)信號(hào)2X1啟動(dòng)按鈕SB1Y1伺服電機(jī)信號(hào)3X2停止按鈕SB2Y2步進(jìn)電機(jī)方向信號(hào)4X3行程開關(guān)SQ1Y3伺服電機(jī)方向信號(hào)5X4行程開關(guān)SQ2Y4KM1(砂輪電機(jī)M1)6X5行程開關(guān)SQ3Y5KM2(砂輪電機(jī)M1)7X6行程開關(guān)SQ4Y6KM3(砂輪電機(jī)M1)8X7熱過載FR1Y10KM4(冷卻電機(jī)M3)9X10熱過載FR2Y11KM5(冷卻電機(jī)M3)10X11熱過載FR3Y12工作指示燈11X12

Y20冷卻電機(jī)M5變頻器高速12X13

Y21冷卻電機(jī)M5變頻器低速

y23

PLC輸入輸出地址分配表3.繪制系統(tǒng)接線圖系統(tǒng)接線圖4.編制PLC程序PLC程序（1）PLC程序（2）PLC程序（3）PLC程序（4）PLC程序（5）PLC程序（6）5.參數(shù)設(shè)置、程序下載和調(diào)試1)變頻器控制的電機(jī)設(shè)置參數(shù)：變頻器設(shè)置為第一速段為25Hz（赫茲）加速時(shí)間2秒，第二速段為35Hz、第三速段為50Hz；步進(jìn)電機(jī)設(shè)置參數(shù)：正向脈沖頻率400Hz，反向脈沖頻率800Hz，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為2細(xì)分，電流設(shè)置為1.5A；伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)1圈能帶動(dòng)絲桿移動(dòng)2mm。伺服電機(jī)用于定位控制，選用位置控制模式，所采用的是簡化接線方式。電機(jī)旋轉(zhuǎn)“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向，逆時(shí)針為反向”為準(zhǔn)；根據(jù)系統(tǒng)控制要求將編制好的程序下載到PLC。2）斷開電機(jī)等負(fù)載，按下啟動(dòng)按鈕觀察PLC輸出端指示燈的變化是否符合系統(tǒng)控制要求；3）在模擬調(diào)試成功后將電機(jī)等負(fù)載接入系統(tǒng)，按下啟動(dòng)按鈕觀察各個(gè)電機(jī)的運(yùn)行情況，如有異常立即按下急停按鈕，必要時(shí)切斷電源開關(guān)，檢查系統(tǒng)故障，確認(rèn)故障排除后方能繼續(xù)通電調(diào)試。4）按下停止按鈕，系統(tǒng)應(yīng)在完成