工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) 教案

授課日期授課時數(shù)4授課形式項目教學(xué)

授課章節(jié)名稱情境一：小車往返運動控制裝置（S7-200PLC控制器）

知識目標(biāo)：掌握S7-200型PLC應(yīng)用方面的知識

技能目標(biāo)：

1、工藝流程分析能力；

2、I/O地址分配和電氣圖繪制能力；

3、控制流程的確定；

4、電氣系統(tǒng)安裝調(diào)試能力；

4、順序控制系統(tǒng)程序設(shè)計；

5、熟悉并遵守操作規(guī)程；

6、具有安全文明生產(chǎn)的意識；

教學(xué)目的

7、信息的獲取、制定和評估計劃并能實施的能力；

8、具有自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新的能力：

9、具有解決實際問題的能力；

態(tài)度目標(biāo)：

1、良好的自身修養(yǎng)和職業(yè)道德；具有批評與自我批評的能力；

2、有團結(jié)合作的能力；

3、有良好的心理素質(zhì)和克服困難的能力；

4、有角色及利益的定位能力；

5、環(huán)保意識；

重點：傳感器技術(shù)，S7-200型PLC指令和編程軟件的使用和PLC

教學(xué)重點、難點程序的編制。

難點：電氣接線圖的繪制和PLC程序的編制

更新、補充、

無

刪節(jié)內(nèi)容

課外作業(yè)項目報告

學(xué)生3?4人一組，每組由一人負(fù)責(zé)，在西門子PLC和工業(yè)控制網(wǎng)

絡(luò)實訓(xùn)室，學(xué)生以電氣安裝調(diào)試員、程序設(shè)計員等角色進行工作，

教學(xué)反思程序員將設(shè)計的控制程序下載到PLC進行調(diào)試，調(diào)試結(jié)束后進行

資料整理和工程文件歸檔。這樣學(xué)生積極性很高，在第一個項目

實施過程中老師指導(dǎo)學(xué)生完成項目，在以后的項目中學(xué)生掌握了

基本的學(xué)習(xí)方法，這樣能增強學(xué)生的自主能力。

使用教具、掛圖或其

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

它教學(xué)手段

一、任務(wù)分析:分組：3?4人一組15min

地點：西門子PLC實

訓(xùn)室

方法：項目教學(xué)法。

按照基于工作過程的

四個步驟進行。如資

訊一決策、計劃

—＞實施f檢查、

評估。

手段：

1、多媒體課件

2、“教、學(xué)、做”一

體化

完成小車往返運動裝置控制（S7-200）系統(tǒng)安

裝調(diào)試工作。

該部分的各部件裝配示意圖如上圖中左圖所

zj'?O

該單元工作過程是：小車運動控制實訓(xùn)裝置的

原位狀態(tài)為：小車停在左邊（靠近直流減速電動

機），壓住左限位開關(guān)（微動開關(guān)處于閉合狀態(tài)）。

定義小車向接近開關(guān)方向運動為正方向，即正

轉(zhuǎn)。

繼電器與電動機的接法按照如上圖中右圖所

7J\O

小車運動控制實訓(xùn)裝置的控制原理：

在設(shè)備完好和連線無誤的情況下，按下“啟動”

按鈕，設(shè)備將正常運行。

小車從原位開始運行，由直流減速電動機帶動滾

珠絲桿轉(zhuǎn)動，從而推動小車向左運行（直流減速電

動機正轉(zhuǎn)）；第一個接近開關(guān)檢測到小車時，小車

會停止運行，經(jīng)過若干秒后（時間可由學(xué)者在程序

中修改），小車再次重新啟動運行；小車到達第二

個和第三個接近開關(guān)時的現(xiàn)象都與所在第一個接

使用教具、掛圖或其

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

它教學(xué)手段

近開關(guān)的現(xiàn)象一樣（停車的時間可不一樣）。小車分組：3?4人一組

向左行駛碰到左限位開關(guān)后（左限位開關(guān)閉合），

小乍先停車再由原路返回（直流減速電動機反轉(zhuǎn)）,地點：西門子PLC實

在此運行過程中，接近開關(guān)會檢測到小車，但小車訓(xùn)室

不會停止運行，小車會一直運行到初始位置并停止

（即回到原位），整個運動過程結(jié)束。再次需要小

車運動，需再次按下“啟動”按鈕。方法：項目教學(xué)法。

如果小車在運動途中，按下“停止”按鈕，則按照基于工作過程的

小車將停車，再次讓小車運動可按下“啟動”按鈕四個步驟進行。如資

或“復(fù)位”按鈕，但是兩者的運動現(xiàn)象不一樣。按訊一決策、計劃

下“啟動”按鈕時，小車將向左運行（直流減速電一a實施一檢查、

動機正轉(zhuǎn)）；按下“復(fù)位”按鈕時，小車將向右運評估。

行（直流減速電動機反轉(zhuǎn)）。

綠色指示燈亮，表示小車運行狀態(tài)；紅色指示手段：

燈亮，表示小車停車狀態(tài)。1、多媒體課件

二、資訊2、“教、學(xué)、做”一

?小車往返運動控制裝置體化lOmin

1、熟悉運動控制裝置的各組成部分

2、復(fù)習(xí)直流電動機正反轉(zhuǎn)控制原理

?傳感器

20min

（一）、電感式接近開關(guān)及應(yīng)用

1、接近開關(guān)工作原理

電感式接近傳感器屬于一種有開關(guān)量輸出的位

置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組

成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩

感應(yīng)頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用

于接近傳感器，使接近傳感器振蕩能力衰減，內(nèi)部

電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體接

近，進而控制傳感器的通或斷。這種接近傳感器所

能檢測的物體必須是金屬物體。

接近作|g*c|雕需口開羯口輸出需匚

2、電感式接近開關(guān)的安裝與調(diào)試

電感式接近開關(guān)一般有藍色、棕色和黑色3根引

出線，使用時藍色引出線應(yīng)連接到電源的0V,棕

色引出線應(yīng)連接到電源的正24V,黑色輸出線接入

PLC的輸入端子。接近開關(guān)分高電平輸出和低電平

輸出兩種，應(yīng)根據(jù)不同的用途選擇不同類型的接近

開關(guān)。

?NPN型輸出接線（低電平輸出），參見圖

紅/棕-----r-0+lOMVDC

黃/黑

蘭/蘭------0OVDC

直流3線傳感器（NPN型）輸出接線示意圖

QkPNP型輸出接線（高電平輸出），參見圖

——紅/棕一-O+10-30VDC

7—黃/黑Pq

1/i一------/------------=UYUC

直流3線傳感器（PNP型）輸出接線示意圖

90min

?S7-200PLC

（一）、西門子S7-200系列PLC概述

1、西門子PLC產(chǎn)品概述

2、S7-200PLC硬件組成

（1）基本單元

（2）擴展模塊

（3）通訊方式

3、S7-200PLC軟件資源

（二）、西門子S7-200系列PLC程序結(jié)構(gòu)

在S7-200PLC中，有四種程序:

OS系統(tǒng)程序

0B1主程序

SBR子程序

INT中斷程序

（三）、STEP7Micro/WIN編程軟件

軟件：S7-200可編程控制器使用

STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程。

電纜：采用PC/PPI電纜建立PC機與PLC之間的通

信。

連接：PC/PPT電纜的兩端分別為RS-232和RS-485

接口，RS-232端連接到個人計算機RS-232通信口

COM1或COM2接口上,RS-485端接到S7-200CPU

通信口上。

1、通信參數(shù)的設(shè)置

硬件設(shè)置好后，按下面的步驟設(shè)置通信參數(shù)。

1）在STEP7-Micro/WIN32運行時單擊通信圖標(biāo)，

或從“視圖（View）”菜單中選擇“通信

（Communications）”,則會出現(xiàn)一個通信對話框。

2）對話框中雙擊PC/PPI電纜圖標(biāo)，將出現(xiàn)PC/PG

接口的對話框。

3）單擊“屬性（Properties）”按鈕，將出現(xiàn)接

口屬性對話框，在PC/PPI性能設(shè)置的窗口中按“默

認(rèn)（Default）”按鈕，可獲得默認(rèn)的參數(shù)。

2、建立在線連接

3、修改PLC的通信參數(shù)

計算機與可編程控制器建立起在線連接后，即可以

利用軟件檢查、設(shè)置和修改PLC的通信參數(shù)。步驟

如下：

1）單擊瀏覽條中的系統(tǒng)塊圖標(biāo)，或從“視圖

（View）”菜單中選擇“系統(tǒng)塊（SystemBlock）”

選項，將出現(xiàn)系統(tǒng)塊對話框。

2）單擊“通信口”選項卡，檢查各參數(shù)，確認(rèn)無

誤后單擊確定。若須修改某些參數(shù)，可以先進行有

關(guān)的修改，再單擊“確認(rèn)”。

3）單擊工具條的下載按鈕-,將修改后的參數(shù)

下載到可編程控制器，設(shè)置的參數(shù)才會起作用。

4、可編程控制器的信息的讀取

5、STEP7-Mirco/WIN窗口組件

6、編程語言

1）梯形圖程序設(shè)計語言

2）語句表程序設(shè)計語言

3）順序功能流程圖程序設(shè)計

（四）、西門子S7-200系列PLC指令系統(tǒng)

1、定時器T

1）定時器的性質(zhì)：

2）定時器編號：

3）定時器分類：

4）定時器指令：

通電延時型斷電延時型有記憶通電延時

型

TONTxx,PTTOFTxx,PTTONRTxx,PT

-INTOK-INTOF-INTOUR

-In-|PT4n______

2、計數(shù)器c

i）計數(shù)器性質(zhì)和編號：

2）計數(shù)器種類和指令：

加計數(shù)器（CTU）減計數(shù)器（CTD）加減計數(shù)器（CTUD）

（五）、西門子S7-200系列PLC安裝接線

CMJ224AODG.電器

二甌______________二____前驪氏12O240VAC（U*

000000000000000000

[110。01”?2.040，0。?4107io7"i!5M口AC1

jAlMO.O0」g0」0.4OSOSOJHIQ1.11131.4L。ML*I

lOmin

000000000000000000

?相關(guān)要求和規(guī)程

1、電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)；

2、安裝接線標(biāo)準(zhǔn)；

3、調(diào)試程序完全正確之前，不允許小車碰撞兩端

限位；

4、直流電動機極性要區(qū)分正確；

5、接線后檢查無誤方可通電調(diào)試

20min

6、設(shè)備要有接地

7、工具、工件、電線擺放合理

8、打掃衛(wèi)生，注意文明生產(chǎn)

三、決策、計劃

1、人員分配

15min

2、工作流程的分析

3、控制方案的確定

4、程序的編制與系統(tǒng)的調(diào)試步驟確定

四、實施

1、資料收集整理；

2、電氣線路的設(shè)計與繪制；

授課日期授課時數(shù)4授課形式項目教學(xué)

授課章節(jié)名稱情境一：小車往返運動控制裝置（S7-200PLC控制器）（續(xù)）

教學(xué)目的掌握S7200控制系統(tǒng)的設(shè)計方法

重點：設(shè)計方法

教學(xué)重點、難點

難點：故障排查

更新、補充、

刪節(jié)內(nèi)容

課外作業(yè)

教學(xué)反思學(xué)生們的接線能力有待進一步提高，需要多練。

使用教具、掛圖

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

或其它教學(xué)手段

四、實施分組：3?4人一135min

2、電氣線路的設(shè)計與繪制；組

1）I/O分配表

地點：西門子PLC

實訓(xùn)室

方法：項目教學(xué)

法。按照基于工

作過程的四個步

驟進行。如資訊

一決策、計劃

一實施—檢

查、評估。

手段：

1、多媒體課件

2、”教、學(xué)、做”

一體化

使用教具、掛圖

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

或其它教學(xué)手段

輸入信號。輸出信號。分組：3?4人一

地址.按鈕傳感湖恥地址,，按鈕傳感需說明。組

器」

10aSB1“出“Q06KMla電動機正

轉(zhuǎn)。地點：西門子PLC

電動機反

io.u-SB2a停止」Q0.1P實訓(xùn)室

轉(zhuǎn)一

102,SB3P復(fù)位~Q0%停止指示

燈2

傳感器P檢測到向右領(lǐng).運行指示

103Q0.3'方法：項目教學(xué)

信號停止?、燈C

10*傳感器2e檢測到向右p?P法。按照基于工

信號停止?，作過程的四個步

10.5。傳感器3”檢測到向右pQP

信號停止“驟進行。如資訊

I0&右極限?，檢測到信號pQP―?決策、計劃

停止“—實施—檢

10.7P左極限-、檢測到信號辛dP

停止一查、評估。

2）接線七昱

手段：35min

小車啟動nx<―-10.0

LUQ0.0-\l-iKI1（電機正轉(zhuǎn)）、多媒體課件

小車停止-10.11

LU

小車復(fù)位-10.2Q0.1TI-K?2（電機反轉(zhuǎn)）2、”教、學(xué)、做”

LLl

接近開關(guān)1-10.3

一?--0-小車停止指示燈（紅）一體化

4Q0.2

接近開關(guān)2一X--10.4

-0-小車運行指示燈（緣）

榭研關(guān)3―-10.5Q0.3

右限位-10.6

部R位10.7UJ

-lOmin

T」-；：S7-200

DC24VDC24V

3、電氣名戈路￥與裝；

4、程序（KJ編審4與系統(tǒng)的調(diào)試

網(wǎng)格1

名動：0。接近開關(guān)1IQ3接近開關(guān)2KM接近開關(guān)"Q5ff?ffi：IO7fiWQOI停止」Q1iEWQQO

THH/1-H^HnL7ITU'I)

TEHQO4O

TTJ

-UI

T1------------

網(wǎng)絡(luò)2

SjWT：Q0.3正轉(zhuǎn):QO.O反轉(zhuǎn):Q0.1紅燈:QQ2

■HI——()

接近開關(guān)210.4

5、填寫工作過程記錄單、故障診斷和排除記錄表；

6、完成匯報內(nèi)容，并總結(jié)書寫項目報告；

五、檢查、評估

1、學(xué)生自評

學(xué)生自我評價參與意識和參與程度：與同學(xué)的合

作；自我完成的效果。

2、教師點評

教師點評各組學(xué)生安裝電氣接線，程序運行效果及

學(xué)生合作精神。并為每一小組給出初評成績。

六、總結(jié)

1、團隊協(xié)作比較好的組

2、任務(wù)理解與知識準(zhǔn)備比較充分的組

3、任務(wù)完成較圓滿的組

4、成果展示過程語言流暢、邏輯性強、表達準(zhǔn)確

的組

授課日期授課時數(shù)4授課形式項目教學(xué)

情境二：交流異步電機變頻調(diào)速裝置（S7-200PLC控制器）

授課章節(jié)名稱

子情境一：多段速度控制

知識目標(biāo)：掌握S7-200型PLC應(yīng)用方面的知識；

掌握變頻器的工作原理和應(yīng)用。

技能目標(biāo)：

1、工藝流程分析能力；

2、I/O地址分配和電氣圖繪制能力；

3、控制流程的確定；

4、電氣系統(tǒng)安裝調(diào)試能力；

4、順序控制系統(tǒng)程序設(shè)計；

5、熟悉并遵守操作規(guī)程；

教學(xué)目的6、具有安全文明生產(chǎn)的意識；

7、信息的獲取、制定和評估計劃并能實施的能力；

8、具有自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新的能力；

9、具有解決實際問題的能力：

態(tài)度目標(biāo)：

1、良好的自身修養(yǎng)和職業(yè)道德；具有批評與自我批評的能力；

2、有團結(jié)合作的能力；

3、有良好的心理素質(zhì)和克服困難的能力；

4、有角色及利益的定位能力；

5、環(huán)保意識；

重點：變頻器技術(shù)，S7-200型PLC指令和編程軟件的使用和PLC

教學(xué)重點、難點程序的編制。

難點：電氣接線圖的繪制和PLC程序的編制

更新、補充、

無

刪節(jié)內(nèi)容

課外作業(yè)項目報告

變頻器的使用過程中變頻器的參數(shù)設(shè)置和查閱的方法應(yīng)傳授給學(xué)

教學(xué)反思

生，同時培養(yǎng)學(xué)生翻閱說明書的習(xí)慣。

使用教具、掛圖

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

或其它教學(xué)手段

一、工作任務(wù)：分組：3?4人一

任務(wù)一：完成異步電動機的手動無極調(diào)速控組15min

制和手動多段速度控制，以及采用PLC進行變頻器

多段速自動控制地點：西門子PLC

第一檔速度：45HZ實訓(xùn)室

第二檔速度：35HZ

第三檔速度：25HZ

第四檔速度：15HZ方法：項目教學(xué)

第五檔速度：30HZ法。按照基于工

第六檔速度：40IIZ作過程的四個步

第七檔速度：50HZ驟進行。如資訊

??B一決策、計劃

QofMI----------------

,--------*—實施—檢

[一.da,

查、評估。

手段：

1^—1、多媒體課件

IWWl.)]2、“教、學(xué)、做”

???

一體化

ft

1-1

參數(shù)設(shè)置：

(1)面板控制：

參數(shù)設(shè)置：

①變頻器復(fù)位

P0010=30

P0970=l；將變頻器復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值

②P0010=l；調(diào)試參數(shù)過濾器

0-----準(zhǔn)備

1-----快速調(diào)試

2-----變頻器

29-----下載

30工廠的缺省設(shè)定值

關(guān)聯(lián).

在變頻器投入運行之前應(yīng)將本參數(shù)復(fù)位為0o

P0003(用戶訪問級)與參數(shù)的訪問也有關(guān)系。

③電機參數(shù)設(shè)置

P304=220V額定電壓10^20007

P305二0.8A額定電流

P307=0.12KW額定功率

P310=50Hz額定頻率

④P0003=3選擇用戶訪問級別

可能的設(shè)定值：

0--用戶定義的參數(shù)表-有關(guān)使用方法的詳

細(xì)情況請參看P0013的說明

1---標(biāo)準(zhǔn)級：可以訪問最經(jīng)常使用的一些參

數(shù)。

2一—擴展級：允許擴展訪問參數(shù)的范圍，

例如變頻器的I/O功能。

3——專家級：只供專家使用。

4——維修級：只供授權(quán)的維修人員使用-

具有密碼保護.

⑤P700=l選擇命令源

0—工廠的缺省設(shè)置

1--B0P（鍵盤）設(shè)置

2—由端子排輸入

4--通過BOP鏈路的USS設(shè)置

5--通過COM鏈路的USS設(shè)置

6-—通過COM鏈路的通訊板（CB）設(shè)置

?P1000=l頻率設(shè)定值的選擇

0無主設(shè)定值

1MOP設(shè)定值（MOP--電動電位計）

2模擬設(shè)定值

3固定族率

4通過BOP鏈路的USS設(shè)定

5通過COM燧路的USS設(shè)定

6通過COM鏈路的CB設(shè)定

10無主設(shè)定值+MOP設(shè)定值

11MOP設(shè)定值+MOP設(shè)定值

12模擬設(shè)定值+MOP設(shè)定值

13固定頻率+MOP設(shè)定值

14通過BOP性路的USS設(shè)定+MOP設(shè)定值

15通過COM鏈路的USS設(shè)定+MOP設(shè)定值

16通過COM徒路的CB設(shè)定+MOP設(shè)定值

20無主設(shè)定值+模擬設(shè)定值

21MOP設(shè)定值+模擬設(shè)定值

22模擬設(shè)定值+模擬設(shè)定值

23固定頻率+模擬設(shè)定值

24通過BOP鏈路的USS設(shè)定+模擬設(shè)定值

25通過COM鏈路的USS設(shè)定+模擬設(shè)定值

26通過COM徒路的CB設(shè)定+模擬設(shè)定值

30無主設(shè)定值+固定頻率

31MOP設(shè)定值+固定頻率

32模擬設(shè)定值+固定頻率

33固定頻率+固定頻率

34通過BOP璉路的USS設(shè)定+固定頻率

35通過COM鏈路的USS設(shè)定+固定頻率

36通過COM鏈路的CB設(shè)定+固定頻率

40無主設(shè)定值+BOP鏈路的USS設(shè)定值

41MOP設(shè)定值+BOP鏈路的USS設(shè)定值

42模擬設(shè)定值+BOP錐路的USS設(shè)定值

43固定頻率+BOP健路的USS設(shè)定值

44通過BOP鏈路的USS設(shè)定+BOP族路的USS設(shè)定值

45通過COM鏈路的USS設(shè)定+BOP鏈路的USS設(shè)定值

46通過COM徒路的CB設(shè)定+BOP徙路的USS設(shè)定值

50無主設(shè)定值+COM鏈路的USS設(shè)定值

51MOP設(shè)定值+COM鏈路的USS設(shè)定值

52模擬設(shè)定值+COM法路的USS設(shè)定值

53固定頻率+COM鏈路的USS設(shè)定假

54通過BOP鏈路的USS設(shè)定+COM鏈路的USS設(shè)定值

55通過COM鏈路的USS設(shè)定+COM鞋路的USS設(shè)定值

60無主設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定假

61MOP設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定值

62模擬設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定值

63固定頻率+COM鏈路的CB設(shè)定值

64通過BOP鏈路的USS設(shè)定+COM鏈路的CB設(shè)定值

66通過COM鏈路的CB設(shè)定+COM鏈路的CB設(shè)定值

⑦P0010=0變頻器準(zhǔn)備

⑧P1040=30MOP的設(shè)定值

（2）外部手動控制

前面①~④步相同，參數(shù)不變

無級調(diào)速：

⑤P700=2命令源由端子排輸入

注意：將P0010=0才可進P701....

@P701=l數(shù)字輸入1的功能（DIN1）

0禁止數(shù)字輸入

10N/0FF1（接通正轉(zhuǎn)/停車命令1）

2ONreverse/0FF1（接通反轉(zhuǎn)/停車命令D

30FF2（停車命令2）-按慣性自由停車

40FF3（停車命令3）-按斜坡函數(shù)曲線快速降速停車

9故障確認(rèn)

10正向點動

11反向點動

12反轉(zhuǎn)

13Mop（電動電位計）升速（增加頻率）

14MOP降速（減少頻率）

15固定頻率設(shè)定值（直接選擇）

16固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON命令》

17固定頻率設(shè)定值（二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇+0X命

令）

21機旁/遠程控制

25直流注入制動

29由外部信號觸發(fā)跳閘

33禁止附加頻率設(shè)定值

99使能BICO參數(shù)化

美聯(lián)：

設(shè)定值為99（使能BICO參數(shù)化）時，要求P0700（命令信號源》:

或POOIOI.P39001結(jié)束快速調(diào)試〉=1,2或

3（快速調(diào)試）；或P0010=30.P0970（工廠賃位）=1才能熨位。

②P702=2數(shù)字輸入2的功能（DIN2）

0禁止數(shù)字輸入

10X/0FF1（接通正轉(zhuǎn)/停乍命令1）

2ONreverse/OFF1（接通反轉(zhuǎn)/停車命令1）

30FF2（停車命令2）-按慣性自由停車

40FF3（停車命令3）-按斜坡函數(shù)曲線快速降速停車

9故障確認(rèn)

10正向點動

11反向點動

12反轉(zhuǎn)

13MOP（電動電位計）升速（增加頻率）

HMOP降速（減少頻率）

15固定頻率設(shè)定值（直接選擇）

16固定頻率設(shè)定值（直接選擇+0N命令》

17固定頻率設(shè)定值（二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇+0Y命

令》

21機旁/遠程控制

25直流注入耨動

29由外部信號觸發(fā)跳閘

33禁止附加頻率設(shè)定值

99使能BICO參數(shù)化

使用教具、掛圖

授課主要內(nèi)容或綱要時間分配

或其它教學(xué)手段

③P1000=2頻率設(shè)定值的選擇分組：3?4人一

0無主設(shè)定值組

1MOP設(shè)定值

2模擬設(shè)定值地點:西門子PLC

3固定頻率實訓(xùn)室

4通過BOP鏈路的USS設(shè)定

5通過COM鏈路的USS設(shè)定

6通過COM鏈路的CB設(shè)定方法：項目教學(xué)

10無主設(shè)定值+MOP設(shè)定值法。按照基于工

11MOP設(shè)定值+MOP設(shè)定值作過程的四個步

12模擬設(shè)定值+MOP設(shè)定值驟進行。如資訊

13固定頻率+MOP設(shè)定值一決策、計劃

14通過BOP鏈路的USS設(shè)定+MOP設(shè)定值一實施一檢

15通過COM鏈路的USS設(shè)定+MOP設(shè)定值查、評估。

16通過COM^路的CB設(shè)定+MOP設(shè)定值45min

20無主設(shè)定值+模擬設(shè)定值手段；

21MOP設(shè)定值+模擬設(shè)定值1、多媒體課件

22模擬設(shè)定值+模擬設(shè)定值2、“教、學(xué)、做”

23固定頻率+模擬設(shè)定值一體化

24通過BOP鏈路的USS設(shè)定+模擬設(shè)定值

25通過COM處路的USS設(shè)定+模擬設(shè)定值

26通過COM鏈路的CB設(shè)定+模擬設(shè)定值

30無主設(shè)定值+固定頻率

3iMOP設(shè)定值+固定頻率

32模擬設(shè)定值+固定叛率

33固定頻率+固定頻率

34通過BOP鞋路的USS設(shè)定+固定頻率

35通過COM鏈路的USS設(shè)定+固定頻率

36通過COM鏈路的CB設(shè)定+固定頻率

40無主設(shè)定值+BOP處路的USS設(shè)定值

41MOP設(shè)定值+BOP鏈路的USS設(shè)定值

42模擬設(shè)定值+BOP鏈路的USS設(shè)定值

43固定頻率+BOP鏈路的USS設(shè)定值

44通過BOP鏈路的USS設(shè)定+BOP鏈路的USS設(shè)定值

45通過COM鏈路的USS設(shè)定+BOP轉(zhuǎn)路的USS設(shè)定值

46通過COM鞋路的CB設(shè)定+BOP桂路的USS設(shè)定值

50無主設(shè)定值+COM鏈路的USS設(shè)定值

51MOP設(shè)定值+COM鏈路的USS設(shè)定值

52模擬設(shè)定值+COM鏈路的USS設(shè)定值

53固定頻率+COM鏈路的USS設(shè)定值

54通過BOP鏈路的USS設(shè)定+COM璉路的USS設(shè)定值

55通過COM跳路的USS設(shè)定+COM燧路的USS設(shè)定值

60無主設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定值

61MOP設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定值

62模擬設(shè)定值+COM鏈路的CB設(shè)定值

63固定頻率+COM鏈路的CB設(shè)定值

64通過BOP漣路的USS設(shè)定+COM塔路的CB設(shè)定值

66通過COM優(yōu)路的CB設(shè)定+COM鏈路的CB設(shè)定值

多段速控制：

⑤P700=2命令源由端子排輸入

P0010=0

?P701=17

P702=17

P703=17

17周定頻率設(shè)定值（二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇+0X命

令》

⑦P1000=3

⑧頻率設(shè)定

P1001=45HZ

P1002=35HZ

P1003=25HZ

P1004=15HZ

P1005=30HZ

P1006=40HZ

P1007=50HZ

（3）外部自動控制

二、資訊

?變頻器SPWM技術(shù)

（一）、脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的概念

1、脈沖寬度調(diào)制（縮寫為PW）：是通過按照一

定的規(guī)則和要求對一系列脈沖寬度進行調(diào)制，來得

到所需要的等效波形。

2、以變頻調(diào)速常用的電路結(jié)構(gòu)為例來說明PWM

含義：一般異步電動機需要的是正弦交流電，而逆

變電路輸出的往往是脈沖。PWM控制的目的就是通

過對逆變電路輸出脈沖的寬度進行調(diào)制，使之與正

弦波等效。這樣，雖然電動機的輸入信號仍為脈沖，

但它是與正弦波等效的調(diào)制波，那么電動機的輸入

信號也就等效為正弦交流電了。

（二）、PWM技術(shù)的基本原理

1、PWM技術(shù)的理論基礎(chǔ)：采樣控制理論中的一個

重要結(jié)論一一面積等效控制原理

2、SPTVM原理：將一個正弦半波電壓分為、等份，

并把正弦曲線每一等份所包圍的面積都用一個與

其面積相等的等幅矩形脈沖來代替，且矩形脈沖的

中點與相應(yīng)正弦等份的中點重合，得到脈沖列，這

就是PWM波。正弦波的另外半波也用同樣的辦法來

等效，就可以得到與正弦波等效的脈寬調(diào)制波，又

稱其為SPWMo

3、實際應(yīng)用中SPWM波的形成：

調(diào)制方法調(diào)制波外所希望生成的正弦波

f載波5等腰三角波或鋸齒波

利用載波和雨制波相的比較方式來確定脈寬和間

隔。

4、按照調(diào)制脈沖的極性關(guān)系，PWM逆變電路的控

制方式分為單極性控制、雙極性控制。

（三）、單相橋式SPWM逆變電路分析。

保持?jǐn)鄳B(tài)。當(dāng)4＞S時，控制VT3為通態(tài)，負(fù)載輸

出電壓當(dāng)ur＜幼時，控制VT3為斷態(tài)，負(fù)

載輸出電壓必二0,此時負(fù)載電流可以經(jīng)過VT1與

VD2續(xù)流。

2）在a負(fù)半周，讓VT4一直保持通態(tài)，VT1

保持?jǐn)鄳B(tài)。當(dāng)4VS時，控制VT2為通態(tài)，負(fù)載輸

出電壓當(dāng)“.＞小時，控制VT2為斷態(tài)，負(fù)

載輸出電壓4:0,此時負(fù)載電流可以經(jīng)過VT4與

VD3續(xù)流。這樣，就得到了SPWM波4,6為4

的基波分量?？梢姡谌我话雮€周期中，SPWM波

只能在一個方向變化，故稱為單極性SPWM控制方

式。由于改變4的幅值時，調(diào)制波的脈寬將隨之

改變，從而改變輸出電壓的大?。欢淖兺獾念l

率時，則輸出電壓的基波頻率也隨之改變。

2、雙極性SPWM控制

設(shè)定調(diào)制波4、載波5,載波納改為正負(fù)兩

個方向變化的等腰三角波。當(dāng)〃Q坊時，給VT1和

VT3導(dǎo)通信號，而給VT2和VT4關(guān)斷信號，負(fù)載輸

出電壓4=〃；當(dāng)4＜修時，給VT2和VT4導(dǎo)通信

號，而給VT1和VT3關(guān)斷信號，負(fù)載輸出電壓

4二-爆這樣，就得到了SPWM波可見，在任一

半個周期中，SPWM波在正、負(fù)兩個方向交替，故

稱為雙性SPWM控制方式。改變U-的幅值和頻率，

即可達到調(diào)壓、調(diào)頻的目的。

ffi單悔tlPWM”式崢11*

(四)、變頻器的三相橋式SP陽逆變電路

由電路結(jié)構(gòu)可見，其控制方式為用雙極性控

制。電路的開關(guān)器件采用IGBT,負(fù)載為感性。其

工作原理如下：

1、調(diào)頻原理

U、V、W三相載波信號公用一個三角載波外

三相調(diào)制信號如、4、如為相位依次相差120。的25min

正弦波。改變?nèi)嗾{(diào)制信號/、如、如的頻率，

即可變頻器的輸出頻率，達到變頻之目的。U、V、

W三相的IGBT控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說

明電路的控制

過程。當(dāng)班＞5時，給VT1導(dǎo)通信號，給VT4關(guān)

斷信號，則U相相對于電源假想中點N的輸出電壓

不，=〃/2；當(dāng)人〈出時，給VT4導(dǎo)通信號，給VT1

關(guān)斷信號，則U相相對于電源假想中點N'的輸出電

壓&N二-〃/2。VT1和VT4的驅(qū)動信號始終是互補

的。

當(dāng)給VT1(VT4)加導(dǎo)通信號時，可能是VT1

(VT4)導(dǎo)通,也可能是二極管VD1(VD4)續(xù)流導(dǎo)

通，這要由感性負(fù)載中原來電流的方向和大小來決

定，和單相橋式PWM逆變電路雙極性控制時的情況

相同。V相和W相的控制方式和U相相同。、

出\和小的波形如圖所示。線電壓Uv的波形可由

0，-廝，得出。若求負(fù)載的相電壓可由式小、二如，

-（如，+如，+廝，）/3求得，其波形略。

2、調(diào)壓原理

變頻器的調(diào)壓和調(diào)頻是同時進行的。當(dāng)將三相

調(diào)制信號/、如、如的頻率調(diào)低（高）時，三個

信號的幅度也相應(yīng)調(diào)?。ù螅?，使得調(diào)制信號的分

/為常數(shù)，或按照設(shè)定的要求變化。若調(diào)制信號的

幅度變小，則變頻器的輸出脈沖寬度變窄，等效電

壓變低；若調(diào)制信號的幅度變大，則變頻器的輸出

脈沖寬度變寬，等效電壓變高。綜上所述，變頻器

的調(diào)壓調(diào)頻過程是通過控制三相調(diào)制信號進行的。

W/2

?西門子MM420變頻器

1、西門子MM420變頻器簡介

變頻器模塊面板如卜.圖所示。

lOmin

70min

2、變頻器功能端子:

LI、L2、L3

U、V、W

DIN1（端子⑤）;DIN2（端子⑥）；DIN3（端子⑦）:

內(nèi)部電源+24V（端子⑧）；內(nèi)部電源0V（端子⑨）。

模擬輸入點：AIN+（端子③）；內(nèi)部電源+10V（端

諭入輸出

10.1速度1Q0.0端口5

10.2速度2Q0.1端口6

10.3速度3Q0.2端口7

10.4速度4

10.5速度5

10.6速度6

10.7速度7

子①）；內(nèi)部電源0V（端子②）。一

電位器,它的引出線為[1],[2],[3]端。

3、MM420變頻器的BOP操作面板

4、MM420變頻器的參數(shù)設(shè)置

1）參數(shù)號和參數(shù)名稱

2）更改參數(shù)的數(shù)值的例子

3）部分常用參數(shù)設(shè)置說明

⑴參數(shù)P0003用于定義用戶訪問參數(shù)組的等

級，設(shè)置范圍為0?4,其中：1為標(biāo)準(zhǔn)級：2為擴

展級；3為專家級；4為維修級

⑵參數(shù)P0010是調(diào)試參數(shù)過濾器

P0010的可能設(shè)定值為：0（準(zhǔn)備），1（快速調(diào)試）,

2（變頻器），29（下載），30（工廠的缺省設(shè)定值）;

缺省設(shè)定值為0。

⑶將變頻器復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值的步驟：

為了把變頻器的全部參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定

值，應(yīng)按照下面的數(shù)值設(shè)定參數(shù)：①設(shè)定P0010=

30,②設(shè)定P0970=lo這時便開始參數(shù)的復(fù)位。

復(fù)位為工廠缺省設(shè)置值的時間大約要60秒鐘。

5、項目實施過程中的注意點：

1）參數(shù)級別和過濾參數(shù)的設(shè)置

2）面板控制和外部控制的區(qū)別

3）特別是多功能端子的功能設(shè)定

4）電動機轉(zhuǎn)向的調(diào)整

5）變頻器缺相時變頻器是否運行

三、計劃、決策

1、人員分配

2、工作流程

3、控制方案

4、程序的編制與系統(tǒng)的調(diào)試步驟

四、任務(wù)實施

1、資料收集整理；

2、電氣線路的設(shè)計與繪制；

1）I/O分配表

2）接線圖

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