自動化生產(chǎn)線圖解項目教程（西門子S7-200與S7-200SMART） 教案 項目6 電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控

自動化生產(chǎn)線課程教案序號6周次授課形式講授與演示授課章節(jié)名稱項目6電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控教學(xué)目的1．能夠獨立完成變頻器的安裝和拆卸。2．掌握PLC、變頻器、電動機之間的接線方法，并能夠獨立完成接線。3．理解變頻器的參數(shù)設(shè)置，并且能夠獨立完成變頻器操作面板的參數(shù)設(shè)置。4．掌握電動機多段速PLC控制原理，并且能夠用PLC完成對多段速的控制。5．掌握MCGS觸摸屏的設(shè)計和下載方法，并能夠完成電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控。教學(xué)重點掌握PLC、變頻器、電動機之間的接線方法，并能夠獨立完成接線。理解變頻器的參數(shù)設(shè)置，并且能夠獨立完成變頻器操作面板的參數(shù)設(shè)置。3．掌握電動機多段速PLC控制原理，并且能夠用PLC完成對多段速的控制。4．掌握MCGS觸摸屏的設(shè)計和下載方法，并能夠完成電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控。教學(xué)難點1．掌握電動機多段速PLC控制原理，并且能夠用PLC完成對多段速的控制。2．掌握MCGS觸摸屏的設(shè)計和下載方法，并能夠完成電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控。使用教具PPT、PLC、MCGS及變頻器等。課外作業(yè)課后體會授課主要內(nèi)容6.1項目要求利用S7-200PLC與MCGS觸摸屏設(shè)計一個電動機多段速PLC控制系統(tǒng)，具體要求如下。1．按下啟動按鈕SB1，電動機以10Hz的頻率啟動運行；按下啟動按鈕SB2，電動機以25Hz的頻率啟動運行；按下啟動按鈕SB3，電動機以40Hz的頻率啟動運行；按下停止按鈕SB4，電動機停止運行。2．在MCGS觸摸屏上，按下觸摸屏啟動按鈕1，電動機以10Hz的頻率啟動運行；按下觸摸屏啟動按鈕2，電動機以25Hz的頻率啟動運行；按下觸摸屏啟動按鈕3，電動機以40Hz的頻率啟動運行；按下觸摸屏停止按鈕4，電動機停止運行。3．在MCGS觸摸屏上顯示電動機的運行頻率值，還能通過指示燈顏色變化顯示變頻器DIN3（7號端子）、DIN2（6號端子）和DIN1（5號端子）的狀態(tài)。6.2學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能夠獨立完成變頻器的安裝和拆卸。2．掌握PLC、變頻器、電動機之間的接線方法，并能夠獨立完成接線。3．理解變頻器的參數(shù)設(shè)置，并且能夠獨立完成變頻器操作面板的參數(shù)設(shè)置。4．掌握電動機多段速PLC控制原理，并且能夠用PLC完成對多段速的控制。5．掌握MCGS觸摸屏的設(shè)計和下載方法，并能夠完成電動機多段速PLC控制及MCGS監(jiān)控。6.3相關(guān)知識（變頻器）電動機轉(zhuǎn)速的快慢由西門子變頻器MM420來控制，MM420（MICROMASTER420）是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列，該系列有多種型號。6.3.1變頻器的安裝和拆卸1．變頻器的安裝步驟（1）用導(dǎo)軌的上閂銷把變頻器固定到導(dǎo)軌的安裝位置上。（2）向?qū)к壣习磯鹤冾l器，直到導(dǎo)軌的下閂銷嵌入到位。2．從導(dǎo)軌上拆卸變頻器的步驟（1）為了松開變頻器的釋放機構(gòu)，將螺絲刀插入釋放機構(gòu)。（2）向下施加壓力，導(dǎo)軌的下閂銷就會松開。（3）將變頻器從導(dǎo)軌上取下。6.3.2MM420變頻器的接線接線端子在變頻器機殼下蓋板內(nèi)，拆卸蓋板后可以看到變頻器的接線端子，如圖6-1所示。1）變頻器主電路的接線變頻器主電路的接線端子有兩種，分別用于接三相電源和單相電源，具體采用哪種接法，應(yīng)根據(jù)所購買的變頻器的要求而定。打開變頻器的蓋子后，就可以連接電源和電動機的接線端子。電源連接到變頻器的電源接線端子，變頻器的電動機接線端子引出線連接到電動機上。注意：接地線PE必須連接到變頻器接地端子上，并連接到交流電動機的外殼上。2）信號端子接線6.3.3MM420變頻器的操作面板利用操作面板（BOP）可以改變變頻器的各個參數(shù)，圖6-2所示為BOP操作面板。BOP具有7段顯示數(shù)字，可以顯示參數(shù)的序號、數(shù)值、報警和故障信息、設(shè)定值等。6.3.4MM420變頻器的參數(shù)1）參數(shù)號和參數(shù)名稱參數(shù)號是指該參數(shù)的編號。參數(shù)號用0000～9999的4位數(shù)字表示。當(dāng)在參數(shù)號的前面冠以一個小寫字母“r”時，表示該參數(shù)是“只讀”的參數(shù)。其他所有參數(shù)號的前面都冠以一個大寫字母“P”，這些參數(shù)的設(shè)定值可以直接在標(biāo)題欄的“最小值”和“最大值”之間的范圍內(nèi)進行修改。[下標(biāo)]表示該參數(shù)是一個帶下標(biāo)的參數(shù)，并且指定了下標(biāo)的有效序號。通過下標(biāo)可以對同一參數(shù)的用途進行擴展，或?qū)Σ煌目刂茖ο笞詣痈淖兯@示或所設(shè)定的參數(shù)。2）修改參數(shù)的方法3）常用的參數(shù)修改方法6.3.5MM420多段速控制多段速功能也稱為多個固定頻率運行功能，在參數(shù)P1000=3的條件下，用3個數(shù)字量輸入端子選擇固定頻率的組合，實現(xiàn)電動機多段速運行，可通過以下三種方式實現(xiàn)。（1）直接選擇（P0701～P0703=15）。（2）直接選擇+ON命令（P0701～P0703=16）。（3）二進制編碼選擇+ON命令（P0701～P0703=17）。M420變頻器的三個數(shù)字量輸入端口為DIN1、DIN2、DIN3，通過P0701～P0703設(shè)置實現(xiàn)多段速控制。每一段頻率分別由P1001～P1007參數(shù)設(shè)置，最多可實現(xiàn)七段頻率控制。6.4項目解決步驟步驟1．輸入和輸出信號器件分析

步驟2．根據(jù)控制系統(tǒng)進行PLC、變頻器及觸摸屏硬件選擇

步驟3．輸入和輸出信號器件地址分配

步驟4．觸摸屏輸入操作變量和輸出顯示變量分配

步驟5．硬件接線圖繪制

步驟6．變頻器參數(shù)設(shè)置

步驟7．選擇PLC類型和建立符號表

步驟8．PLC程序設(shè)計

步驟9．MCGS觸摸屏監(jiān)控畫面設(shè)計

步驟10．聯(lián)機調(diào)試

小結(jié)：學(xué)生能夠獨立完成變頻器的安裝和拆卸。掌握PLC、變頻器、電動機之間的接線方