模块六.ppt

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1、三菱PLC触摸屏和变频器应用技术,主编 曹菁,1)了解触摸屏相关知识，掌握触摸屏的简单应用。 2)熟悉GTDesigner编程软件的使用，掌握图形、对象的操作和属性的设置。 3)了解变频器的工作原理、基本结构和各基本功能参数的意义。 4)熟悉变频器操作面板和外部端子组合控制的接线和参数设置。 5)熟悉变频器多段调速的参数设置和外部端子的接线。 1)能根据项目要求, 熟练地使用三菱公司的GTDesigner编程软件编制触摸屏程序，并写入触摸屏与PLC进行联机调试运行。,2)掌握变频器的基本操作和外部端子的功能，能根据控制要求进行参数设置。 3)能运用PLC、触摸屏和变频器进行综合控制，解决实际工

2、程问题。,一、项目任务,1)儿童2人、学生1人、教授2人共3组抢答，竞赛者若要回答主持人所提出的问题时，需抢先按下桌上的按钮。 2)为了给参赛儿童组一些优待，儿童2人中任一个人按下按钮时均可抢得，抢答指示灯HL1都亮。 3)若在主持人按下开始按钮后10s内有人抢答，则幸运彩灯点亮表示庆贺，同时触摸屏右上角显示“抢答成功”，否则，10s后右上角显示“无人抢答”，再过3s后返回原显示界面。 4)触摸屏可完成比赛开始、题目介绍、返回、清零、加分和抢答指示灯显示等功能，并可显示各组的总得分。,二、相关知识点,1. 三菱F940GOT的性能及基本工作模式 *1 表示只有连接了FX2N系列PLC时有效。

3、2.绘制用户画面软件GTDesigner简介和使用 3. 用户画面的制作,二、相关知识点,图6-1 触摸屏的外观,1. 三菱F940GOT的性能及基本工作模式,(1) F940GOT的基本功能 三菱F940GOT的显示画面为5.7in，规格具有F940GOTBWDC(双色)、F940GOTLWDC(黑白) 、 F940GOTSWDC(彩色)3种型号，其双色为蓝白2色，黑白为黑白2色，彩色为8色，其他性能指标类似，屏幕硬件规格见表6-1。,(1) F940GOT的基本功能 三菱F940GOT的显示画面为5.7in，规格具有F940GOTBWDC(双色)、F940GOTLWDC(黑白) 、 F94

4、0GOTSWDC(彩色)3种型号，其双色为蓝白2色，黑白为黑白2色，彩色为8色，其他性能指标类似，屏幕硬件规格见表6-1。,表6-1 三菱F940GOT屏幕硬件规格,(1) F940GOT的基本功能 三菱F940GOT的显示画面为5.7in，规格具有F940GOTBWDC(双色)、F940GOTLWDC(黑白) 、 F940GOTSWDC(彩色)3种型号，其双色为蓝白2色，黑白为黑白2色，彩色为8色，其他性能指标类似，屏幕硬件规格见表6-1。,表6-2 F940GOT功能概要,(1) F940GOT的基本功能 三菱F940GOT的显示画面为5.7in，规格具有F940GOTBWDC(双色)、F

5、940GOTLWDC(黑白) 、 F940GOTSWDC(彩色)3种型号，其双色为蓝白2色，黑白为黑白2色，彩色为8色，其他性能指标类似，屏幕硬件规格见表6-1。,表6-2 F940GOT功能概要,(1) F940GOT的基本功能 三菱F940GOT的显示画面为5.7in，规格具有F940GOTBWDC(双色)、F940GOTLWDC(黑白) 、 F940GOTSWDC(彩色)3种型号，其双色为蓝白2色，黑白为黑白2色，彩色为8色，其他性能指标类似，屏幕硬件规格见表6-1。,表6-2 F940GOT功能概要,*1 表示只有连接了FX2N系列PLC时有效。,1) 画面显示功能。 2) 画面操作功

6、能。 3) 检测监视功能。 4) 数据采样功能。 5) 报警功能。 6)其他功能。 (2)触摸屏的基本工作模式及与计算机、PLC的连接 作为PLC的图形操作终端，触摸屏必须与PLC联机使用，通过操作人员手指与触摸屏上的图形元件的接触发出PLC的操作指令或显示PLC运行中的各种信息。,1) 画面显示功能。,图6-2 系统主菜单画面状态,2) 画面操作功能。,实际使用时，操作者可以通过触摸屏上设计的操作键来切换PLC的位元件，也可以通过设计的键盘输入及更改PLC数字元件的数据。在触摸屏处于HPP(手持式编程)状态时，还可以作为编程器对与其连接的PLC进行程序的读写、编辑、软元件的监视，以及对软元件

7、的设定值和当前值的显示及修改。,3) 检测监视功能。,触摸屏可以进行用户画面显示，操作者可以通过画面监视PLC内位元件的状态及数据寄存器中数据的数值，并可对位元件执行强制ONOFF状态，可以对数据文件的数据进行编辑，也可以进行触摸键的测试和画面的切换等操作。,4) 数据采样功能。,可以设定采样周期，记录指定的数据寄存器的当前值，通过设定采样的条件，将收集到的数据以清单或图表的形式显示或打印这些数值。,5) 报警功能。,触摸屏可以指定PLC的位元件(可以是X、Y、M、S、T、C，但最多256个) 与报警信息相对应，通过这些位元件的ONOFF状态来给出报警信息，并可以记录最多1000个报警信息。,

8、6)其他功能。,触摸屏具有设定时间开关、数据传送、打印输出、关键字、动作模式设定等功能，在动作模式设定中可以进行设定系统语言、连接PLC的类型、串行通信参数、标题画面、主菜单调用键、当前日期和时间等设定功能。,(2)触摸屏的基本工作模式及与计算机、PLC的连接 作为PLC的图形操作终端，触摸屏必须与PLC联机使用，通过操作人员手指与触摸屏上的图形元件的接触发出PLC的操作指令或显示PLC运行中的各种信息。,图6-3 计算机与触摸屏的连接,图6-4 触摸屏与PLC的连接,(2)触摸屏的基本工作模式及与计算机、PLC的连接 作为PLC的图形操作终端，触摸屏必须与PLC联机使用，通过操作人员手指与触

9、摸屏上的图形元件的接触发出PLC的操作指令或显示PLC运行中的各种信息。,图6-5 触摸屏机箱 上的通信接口 1RS422接口 2RS232接口,2.绘制用户画面软件GTDesigner简介和使用,(1)软件的主界面 GTDesigner软件安装完毕后，单击快捷方式图标即可进入软件的主界面，如图6-6所示，主界面由标题栏、菜单栏、工具栏及应用窗口等部分组成，如图。 (2)图形、对象等主要功能的设置,(1)软件的主界面 GTDesigner软件安装完毕后，单击快捷方式图标即可进入软件的主界面，如图6-6所示，主界面由标题栏、菜单栏、工具栏及应用窗口等部分组成，如图。,图6-6 GT Design

10、er软件的主界面,(2)图形、对象等主要功能的设置,图6-7 文本设置对话框,3. 用户画面的制作,1)单击触摸屏上的“开始前进”按钮，小车开始前进运行(电动机正转)；单击“开始后退”按钮，小车开始后退运行(电动机反转)。 2)小车前进运行、后退运行或停止时均有文字显示。 3)具有小车的运行时间设置及运行时间显示功能。 4)单击“停止”按钮或运行时间到，小车即停止运行。 (1)软元件分配及系统接线图 (2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。 (3)PLC程序 PLC梯形图程序如图6-25所示。 (4)程序下载和系统调试,(1)软元件

11、分配及系统接线图,图6-8 系统接线示意图,(1)软元件分配及系统接线图,图6-9 触摸屏的画面1,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-10 触摸屏的画面2,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-11 “GOT/PLC型号”对话框,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-12 “工程辅助设置”对话框,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-

12、9、图6-10所示。,图6-13 “文本设置”对话框,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-14 “注释显示”对话框1,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-15 “注释显示”对话框2,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-16 触摸键的设置1,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-17 “触摸键”对话框2,(

13、2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-18 “触摸键”对话框3,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-19 “触摸键”对话框4,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-20 “数值输入”对话框1,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-21 “数值输入”对话框2,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元

14、件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-22 “数值显示”对话框,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-23 “新屏幕”对话框,(2)触摸屏画面设计 根据系统的控制要求及触摸屏的软元件分配，触摸屏的画面如图6-9、图6-10所示。,图6-24 “触摸键”对话框“返回”的设置,(3)PLC程序 PLC梯形图程序如图6-25所示。,图6-25 PLC梯形图程序,(4)程序下载和系统调试,1)将PLC梯形图程序写入PLC。 2)写入触摸屏画面程序。具体步骤是： 将触摸屏RS232接口与计算机RS232接口用通信电

15、缆连接好，选择“通信”“下载至GO T”“监控数据”，进行数据下载。 弹出“监控数据下载”对话框，选择“所有数据”和“删除所有旧的监视数据”，核对“GOT类型”，单击对话框中“设置”按钮，弹出“选项”对话框，进行“通讯”的设置，选择端口为“COM1”，波特率为“38400”。观察触摸屏画面显示是否与计算机画面一致。 3) PLC程序和触摸屏画面写入后，将触摸屏RS422接口与PLC编程接口用通信电缆连接。 4) 进行模拟调试，PLC不接电动机。 5) 将PLC输出电路和电动机主电路连接好，再进行调试运行，直至系统按要求正常工作。 6）记录程序调试的结果。,三、项目分析,1.PLC和触摸屏软元件

16、分配及系统接线图 2.系统接线示意图,1.PLC和触摸屏软元件分配及系统接线图,表6-3 PLC和触摸屏软元件分配表,2.系统接线示意图,图6-26 PLC、触摸屏系统接线示意图,四、项目实施,1. 触摸屏画面设计 2. PLC程序 3. 程序下载和系统调试,1. 触摸屏画面设计,图6-27 触摸屏画面,1. 触摸屏画面设计,图6-27 (续),1. 触摸屏画面设计,图6-28 “屏幕切换元件”对话框的设置,2. PLC程序,图6-29 PLC梯形图,2. PLC程序,图6-29 (续),3. 程序下载和系统调试,1)在断电状态下，连接好PCPPI通信电缆，将PLC运行模式选择开关拨到STOP

17、位置，将PLC梯形图程序写入PLC。 2)写入触摸屏画面程序。 3)按图6-26连接好触摸屏和PLC的外部电路，对程序进行调试运行，观察程序的运行情况。 4)记录程序调试的结果。,一、项目任务,表6-4 7段速度的设定值,二、相关知识点,1.变频器的基本调速原理 2.变频器的分类 3.变频器的额定值 4.变频器的型号说明 5.变频器的基本功能参数 6.变频器的主电路接线 7.变频器控制电路端子介绍 8.变频器的面板操作 *1.端子SD PC不要相互连接、不要接地。 *2.低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态)，高电平表示OFF(不导通状态)。 9.变频器的基本操作,二、相关知识

18、点,10.变频器的外部运行操作方式 11. 操作面板PU与外部信号的组合控制 12. 多段速度运行,1.变频器的基本调速原理,2.变频器的分类,(1)按变频的原理分类 可分为交交变频器和交直交变频器两种形式。 (2)按变频器的用途分类 变频器按用途可分为通用变频器和专用变频器。,(1)按变频的原理分类 可分为交交变频器和交直交变频器两种形式。,图6-30 单相交交变频器的原理框图,(1)按变频的原理分类 可分为交交变频器和交直交变频器两种形式。,图6-31 交直交变频器的基本构成,(2)按变频器的用途分类,变频器按用途可分为通用变频器和专用变频器。 通用变频器的特点是其通用性。随着变频技术的发

19、展和市场需要的不断扩大，通用变频器也在朝着两个方向发展：一是低成本的简易型通用变频器；二是高性能的多功能通用变频器。专用变频器包括用在超精密机械加工中的高速电动机驱动的高频变频器，以及大容量、高电压的高压变频器。,3.变频器的额定值,(1) 输入侧的额定值 输入侧的额定值主要是电压和相数。 (2) 输出侧的额定值,(1) 输入侧的额定值 输入侧的额定值主要是电压和相数。,输入侧的额定值主要是电压和相数。在我国的中小容量变频器中，输入电压的额定值有 以下几种：380400V50Hz，200230V50Hz或60Hz。,(2) 输出侧的额定值,1）输出额定电压UN： 输出额定电压是指输出电压中的最

20、大值。在大多数情况下，它就是输出频率等于电 动机额定频率时的输出电压值。通常，输出电压的额定值总是和输入电压相等的。 2）输出额定电流IN： 输出额定电流是指允许长时间输出的最大电流，是用户在选择变频器时的主要依据。 3）输出额定容量SN(kVA)：SN与UN、IN关系为 SN=KF(3KF)UNIN。 4）配用电动机功率PN(kW)：变频器说明书中规定的配用电动机容量，仅适合于长期 连续负载。,4.变频器的型号说明,Q1.TIF,5.变频器的基本功能参数,(1)转矩提升(P0) 可以把低频领域的电动机转矩按负荷要求调整。 (2) 输出频率范围 (P1、P2)和基波频率(P3) P1为上限频率

21、，用P1设定输出频率的上限，即使有高于此设定值的频率指令输入，输出频率也被钳位在上限频率；P2为下限频率，用P2设定输出频率的下限；基波频率P3为电动机在额定转矩时的基准频率，在 (3) 运行 (P4、P5、P6) P4、P5、P6为3速设定(高速、中速和低速)的参数号，分别设定变频器的运行频率。 (4) 加减速时间(P7、P8) P7为加速时间，即用 P7设定从0Hz加速到P20设定的频率的时间(注：P20为加减速基准频率。 (5) 电子过电流保护(P9) P9用来设定电子过电流保护的电流值，以防止电动机过热。,5.变频器的基本功能参数,(6) 扩张功能显示选择 (P30) P30的设定值设

22、定为“0”时，基本功能参数有效，P30的设定值设定为“1”时，扩张功能参数有效。 (7) 操作模式选择(P79) P79用于选择变频器的操作模式，变频器的操作模式可以用外部信号操作，也可以用操作面板(PU操作模式)进行操作。,5.变频器的基本功能参数,表6-5 三菱FRS520型变频器基本功能参数一览,(1)转矩提升(P0) 可以把低频领域的电动机转矩按负荷要求调整。,表6-6 转矩提升参数设定值一览,(2) 输出频率范围 (P1、P2)和基波频率(P3) P1为上限频率，用P1设定输出频率的上限，即使有高于此设定值的频率指令输入，输出频率也被钳位在上限频率；P2为下限频率，用P2设定输出频率

23、的下限；基波频率P3为电动机在额定转矩时的基准频率，在,(3) 运行 (P4、P5、P6) P4、P5、P6为3速设定(高速、中速和低速)的参数号，分别设定变频器的运行频率。,(4) 加减速时间(P7、P8) P7为加速时间，即用 P7设定从0Hz加速到P20设定的频率的时间(注：P20为加减速基准频率。,(5) 电子过电流保护(P9) P9用来设定电子过电流保护的电流值，以防止电动机过热。,表6-7 3段速度对应的端子状态,(6) 扩张功能显示选择 (P30) P30的设定值设定为“0”时，基本功能参数有效，P30的设定值设定为“1”时，扩张功能参数有效。,(7) 操作模式选择(P79) P

24、79用于选择变频器的操作模式，变频器的操作模式可以用外部信号操作，也可以用操作面板(PU操作模式)进行操作。,表6-8 变频器的操作模式(P79的设定),6.变频器的主电路接线,表6-9 主电路端子说明,6.变频器的主电路接线,图6-32 3相400V系列FRS540E型变频器电源输入标准接线图,6.变频器的主电路接线,图6-33 单相200V系列FRS520SE型变频器电源输入标准接线图,6.变频器的主电路接线,图6-34 控制电路接线端子排列,7.变频器控制电路端子介绍,图6-35 变频器外部端子图,8.变频器的面板操作,表6-10 控制电路端子说明,8.变频器的面板操作,表6-10 控制

25、电路端子说明,*1.端子SD PC不要相互连接、不要接地。,漏型逻辑（出厂设定）时，端子SD为触点输 入的公共端子；源型逻辑时，端子PC为触点输入的公共端子。,*2.低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态)，高电平表示OFF(不导通状态)。,图6-36 变频器的外形和各部分名称,*2.低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态)，高电平表示OFF(不导通状态)。,图6-37 操作面板外形,*2.低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态)，高电平表示OFF(不导通状态)。,表6-11 操作面板各按键及各显示符的功能,9.变频器的基本操作,(1)PU显示模式 在

26、PU显示模式下，按MODE键可改变PU显示模式。 (2)频率设定模式 (3)参数设定模式 在参数设定模式下，可改变参数号或参数设定值。 (4)显示输出电流模式,(1)PU显示模式 在PU显示模式下，按MODE键可改变PU显示模式。,1）接通电源时为监示显示画面。 2）按XCX1.TIF键，进入“频率设定”模式。 3）按XCX2.TIF键，进入“参数设定”模式。 4）按XCX2.TIF键，进入“报警履历显示”模式。 5）按XCX2.TIF键，回到“频率设定”模式。,(2)频率设定模式,1）接通电源时为监示显示画面。 2）按XCX1.TIF键，设定PU操作模式。 3）旋钮XCX3.TIF设定用旋钮

27、显示希望设定的频率（如30Hz），约5s闪灭。 4）按XCX4.TIF键，设定频率数；不按XCX4.TIF键，闪烁5s后，显示回到00（ 显示器显示），此时，再回到第3步，设定频率。 5）约闪烁3s后显示回到00（显示器显示），用XCX6.TIF键运行。 6）变更设定频率时请进行上述的第3、4步操作（从以前的设定频率开始）。 7）按XCX5.TIF键，停止。,(3)参数设定模式 在参数设定模式下，可改变参数号或参数设定值。,1）确认运行显示为“停止中”；操作模式显示为PU操作模式（按XCX1.TIF键）。 2）按XCX2.TIF键，进入参数设定模式。 3）拨动XCX3.TIF设定用旋钮，选择参

28、数号码(例P7)。 4）按XCX4.TIF键，读出现在的设定值，如显示“5”（即为出厂设定值）。 5）拨动XCX3.TIF设定用旋钮，变成希望的值，如将设定值从5变到10。 6）按XCX4.TIF键，完成设定。 7）按两次XCX4.TIF键，则显示下一个参数。 注意：设定结束后，按1次XCX2.TIF键，进入“报警履历显示”模式；按2次XCX2.TIF 键，进入“频率设定”模式。,(4)显示输出电流模式,1）按XCX2.TIF键，显示输出频率。 2）无论是运行、停止，还是任何操作模式，只要按下XCX4.TIF键，则输出电流被显示 。 3）放开XCX4.TIF键，则回到输出频率显示模式。 注意：

29、P52为“1”，在显示模式下，则显示输出电流，按下XCX4.TIF键期间，显示输出 频率。 P52为“0 ”，在显示模式下，则显示输出频率，按下XCX4.TIF键期间，显示输出电流,10.变频器的外部运行操作方式,(1)外部信号控制变频器连续运行 图6-38是外部信号控制变频器连续运行的接线图。 (2)外部信号控制点动运行(P15、P16) 当变频器需要用外部信号控制点动运行时，可将P60P63的设定值定为9时，这时对应的RL、RM、RH、STR 可设定为点动运行端口。,(1)外部信号控制变频器连续运行 图6-38是外部信号控制变频器连续运行的接线图。,图6-38 外部信号控制连续运行的接线图

30、,(2)外部信号控制点动运行(P15、P16) 当变频器需要用外部信号控制点动运行时，可将P60P63的设定值定为9时，这时对应的RL、RM、RH、STR 可设定为点动运行端口。,图6-39 外部信号控制 点动运行接线图,11. 操作面板PU与外部信号的组合控制,(1)外部端子控制电动机起停，操作面板PU设定运行频率(P79=3) 当需要操作面板PU与外部信号的组合控制变频器连续运行时，将P79设为3，“EXT”和“PU”灯同时亮，可用外部端子“STF”或“STR”控制电动机的起动、停止，用操作面板PU设定运行频率。 (2)操作面板PU控制电动机的起动、停止，用外部端子设定运行频率(P79=4

31、) 若将P79设为4，“EXT”和“PU”灯同时亮，可用按操作面板PU上的“RUN”和“STOP” 键控制电动机的起动、停止，调节外部电位器RP，可改变运行频率。,(1)外部端子控制电动机起停,当需要操作面板PU与外部信号的组合控制变频器连续运行时，将P79设为3，“EXT”和“PU”灯同时亮，可用外部端子“STF”或“STR”控制电动机的起动、停止，用操作面板PU设定运行频率。在图638a中，合上SB1，电动机正向运行在PU设定的频率上，断开SB1，即停止；合上SB2，电动机反向运行在PU设定的频率上，断开SB2，即停止。,(2)操作面板PU控制电动机的起动、停止,操作面板PU控制电动机的起

32、动、停止，用外部端子设定运行频率（P79=4）若将P79设为4，“EXT”和“PU”灯同时亮，可用按操作面板PU上的“RUN”和“STOP” 键控制电动机的起动、停止，调节外部电位器RP，可改变运行频率。多段速度运行变频器可以在3段(P4P6)或7段(P4P6和P24P27)速度下运行，见表612，其运行频率分别由参数P4P6和P24P27来设定，由外部端子来控制变频器实际运行在哪一段速度。图640为7段速度对应的端子示意图。,12. 多段速度运行,表6-12 7段速度对应的参数号和端子,12. 多段速度运行,图6-40 7段速度对应端子示意图,三、项目分析,1.设计思路 2.变频器的参数设定

33、 3. PLC的IO分配 4. PLC接线图,1.设计思路,电动机的7段速运行可采用变频器的多段运行来控制，变频器的多段运行信号通过PLC的输出端子来提供，即通过PLC控制变频器的RL、RM、RH、STR、STF端子与SD端子的通和断。将P79设为3，采用操作面板PU与外部信号的组合控制，用操作面板PU设定运行频率，用外部端子控制电动机的起动、停止。,2.变频器的参数设定,1)上限频率P1=50Hz。 2)下限频率P2=0Hz。 3)基波频率P3=50Hz。 4)加速时间P7=2.5s。 5)减速时间P8=2.5s。 6)电子过电流保护P9设为电动机的额定电流。 7)操作模式选择(组合)P79

34、=3。 8)多段速度设定(1速)P4=10Hz。 9)多段速度设定(2速)P5=20Hz。 10)多段速度设定(3速)P6=25Hz。 11)多段速度设定(4速)P24=30Hz。 12)多段速度设定(5速)P25=35Hz。,2.变频器的参数设定,13)多段速度设定(6速)P26=40Hz。 14)多段速度设定(7速)P27=45Hz。 15)将STR端子功能选择设为“复位”(RES)功能，即P63=10。,3. PLC的IO分配,根据系统的控制要求、设计思路和变频器的设定参数，PLC的输入/输出分配表见表613。,表6-13 PLC输入/输出分配,4. PLC接线图,PLC与变频器的外部接

35、线示意图如图641所示，PLC选用FX2N16MR，变频器选用三 菱FRS520SE。,4. PLC接线图,图6-41 PLC与变频器的外部接线示意图,四、项目实施,1. 编写PLC控制程序 2.系统调试,1. 编写PLC控制程序,图6-42 电动机7段速运行的控制系统状态转移图,2.系统调试,1)先给变频器上电，按上述变频器的设定参数值进行变频器的参数设定。 2)输入PLC梯形图程序，将图6-42所示的状态转移图转换成步进梯形图，通过编程软件正确输入计算机中，并将PLC程序文件下载到PLC中。 3)PLC模拟调试。 4)空载调试。 5)系统调试。,3)PLC模拟调试。,按图641所示的系统接

36、线图正确连接好输入设备(按钮SB1、SB2)，进行PLC的模拟调试，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示(按下起动按钮SB1，PLC输出指示灯Y0、Y1亮，5s后Y1灭，Y0、Y2亮，再过5s后Y2灭，Y0、Y3亮，再过5s后Y1灭，Y0、Y2、Y3亮，再过5s后Y2灭，Y0、Y1、Y3亮，再过5s后Y3灭，Y0、Y1、Y2亮，再过5s后Y0、Y1、Y2、Y3亮，任何时候按下停止按钮SB2，Y0Y3都熄灭，Y4闪一下)。若输出有误，检查并修改程序，直至指示正确。,4)空载调试。,按图641所示的系统接线图，将PLC与变频器连接好，但不接电动机，进行PLC、变频器的空载调试，通过变频器的操作面板

37、观察变频器的输出频率是否符合要求(即按下起动按钮SB1，变频器输出10Hz，5s后输出20Hz，以后分别以5s的间隔输出25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz，任何时候按下停止按钮SB2，变频器在2s内减速至停止)，若变频器的输出频率不符合要求，检查变频器参数、PLC程序，直至变频器按要求运行。,5)系统调试。,按图641所示的系统接线图正确连接好全部设备，进行系统调试，观察 电动机能否按控制要求运行(即按下起动按钮SB1，电动机以10Hz速度运行，5s后转为20Hz速度运行，以后分别以5s的间隔转为25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz的速度运行，任何时候按下停止按钮SB

38、1，电动机在2s内减速至停止)。否则，检查系统接线、变频器参数、PLC程序，直至电动机按控制要求运行。,五、知识进阶,1. 起动频率(P13) 2. 适用负荷选择(P14) 3.参数写入禁止选择(P77),1. 起动频率(P13),P13为变频器的起动频率，即当起动信号为ON时的开始频率，如果设定变频器的运行频率小于P13的设定值时，则变频器将不能起动。注意：当P2的设定值高于P13的设定值时，即使设定的运行频率小于P2的设定值，只要起动信号为ON，电动机都以P2的设定值运行；当P2的设定值小于P13的设定值时，若设定的运行频率小于P13的设定值，即使起动信号为ON，电动机也不运行；若设定的运

39、行频率大于P13的设定值，只要起动信号为ON，电动机就开始运行。,2. 适用负荷选择(P14),P14用于选择与负载特性最适宜的输出特性(VF特性)。根据用途(负荷特性)选择输出频率和输出电压的形式。当P14=0时，适用恒转矩负载，即从低速到高速需要比较大转矩的情况(如运输机械)；当P14=1时，适用低减转矩负载(风机、水泵类的低速时转矩小的情况)；当P14=2时，适用升降负载(反转时转矩提升为0)；当P14=3时，适用升降负载（正转时转矩提升为0)。,3.参数写入禁止选择(P77),P77用于参数写入与禁止的选择。当P77=0时，仅在PU操作模式下，变频器处于停止时才能写入参数；当P77=1

40、时，除P75、P77、P79外不可写入参数；当P77=2时，即使变频器处于运行也能写入参数。注意：有些变频器的部分参数在任何时候都可以设定。,一、项目任务,1)PLC一上电，系统进入初始状态，准备起动。 2)按起动按钮则开始进水，当水位到达高水位时，停止进水，并开始正转洗涤。 3)当水位下降到低水位时，开始脱水并继续排水，脱水时间为10s，10s时间到，即完成一次大循环。 4)洗衣机“正转洗涤15s”和 “反转洗涤15s”过程，要求使用变频器驱动电动机，且实现3段速运行，即先以30Hz速度运行5s，接着转为45Hz速度运行5s，最后5s以25Hz速度运行。 5) 脱水时的变频器输出频率为50H

41、z，设定其加速、减速时间均为2s。 6)通过触摸屏设定起动按键、停止按键，显示正反转运行时间、循环次数等参数。,2)按起动按钮则开始进水，当水位到达高水位时，停止进水，并开始正转洗涤。,图6-43 工业洗衣 机的控制流程,二、相关知识点,1.操作面板(FRDU04)的名称和功能 2. 外部端子接线图 3. 功能参数,1.操作面板(FRDU04)的名称和功能,(1)FR-DU04型操作面板的各按键功能 (2)面板各指示灯运行指示意义 (3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,1.操作面板

42、(FRDU04)的名称和功能,图6-44 FRA540型变频器的外形和FRDU04型操作面板,(1)FR-DU04型操作面板的各按键功能,1）“MODE” 键：用于选择操作模式和设定模式。可以改变显示模式，共有5种：监视、频率设定、参数设定、运行及帮助模式。连续按“MODE” 键，将循环显示以上5种模式。 2)“SET”键： 用于频率和参数的设定。 3）“”/“” 键：用于连续增加和降低运行频率。按下这个键，可改变频率，在设定模式下按下这些键，则可连续设定参数。 4）“FWD” 键： 用于给出变频器正转指令。 5) “REV”键：用于给出变频器反转指令。 6）“STOP/RESET” 键：用于

43、PU面板操作时停止运行，或用于保护功能动作输出停止时复位 变频器(用于主要故障)。按键在每种模式下有不同的功能。如在“监视模式”下，按“SET”键，可以选择显示电动机的频率(Hz灯亮)、电压(V灯亮)或电流(A灯亮)等各种信息。 在“操作(运行)模式”下，按“”/“”键，可选择“外部操作(利用外部信号控制变频器的运转)”、“PU操作”(利用变频器操作单元的键盘直接控制变频器的运转)或“PU点动操作”等操作模式；在频率设定模式下可改变频率；在参数设定模式下，可根据实际需要改变变频器的参数的大小等。,(2)面板各指示灯运行指示意义,1) Hz：显示频率时点亮。 2) A：显示电动机运行电流时点亮。

44、 3) V：显示电压时点亮或程序运行时显示时间 4) MON：监视显示模式时点亮。 5) PU：PU操作模式时点亮。 6) EXT：外部操作模式时点亮。 7) FWD：电动机正转时闪烁。 8) REV：电动机反转时闪烁。,(3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,图6-45 按“MODE”键改变PU工作模式的操作,图6-46 监视模式操作,(3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍

45、。,图6-47 改变运行频率操作,(3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,图6-48 参数设定模式操作方法,(3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,图6-49 运行模式转换操作方法,(3)操作面板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,图6-50 帮助模式操作方法,(3)操作面

46、板的使用 用FR-DU04型操作面板可以进行改变监视模式、设定运行频率、设定参数、显示错误、报警记录清除、参数复制等操作，下面将具体介绍。,图6-51 复制模式操作方法 在复制功能执行中，监视显示闪烁，当复制完成后，显示返回到亮的状态；若变频器不是FRA540系列，则显示“mode error(E.rE4)”。,2. 外部端子接线图,图6-52 FRA540型变频器的电路接线端子,3. 功能参数,(1)操作模式选择 FRA540型变频器的操作模式选择是由参数P79的值来决定，其中，P79=0、1、2、3、4、7、8时的功能，与FRS520型变频器的功能相同，不同之处是FRA540型变频器的操作

47、模式多了表6-16所示的两种功能。 (2)程序运行功能 变频器的程序运行功能必须在P79=5时(程序运行模式)才有效，程序运行时，由P200P231来设定运行参数。,(1)操作模式选择 FRA540型变频器的操作模式选择是由参数P79的值来决定，其中，P79=0、1、2、3、4、7、8时的功能，与FRS520型变频器的功能相同，不同之处是FRA540型变频器的操作模式多了表6-16所示的两种功能。,表6-16 FRA540型变频器较之FRS520型多出的操作模式(P79设定值),(2)程序运行功能 变频器的程序运行功能必须在P79=5时(程序运行模式)才有效，程序运行时，由P200P231来设

48、定运行参数。,表6-17 P200的功能,三、项目分析,1.工作原理分析 2.设计思路 3.变频器的参数设定 4.PLC与触摸屏的软元件分配 5.IO接线图,1.工作原理分析,图6-53 洗衣机实物示意图,2.设计思路,洗衣机正转洗涤15s和反转洗涤15s的过程，要使用FRA540型变频器实现3段速运行。变频器正、反转运行信号通过PLC的输出继电器来提供(即通过PLC控制变频器的RM、RH以及STF、STR端子与SD端子的通断)。,3.变频器的参数设定,1)上限频率P1=50Hz。 2)下限频率P2=0Hz。 3)基波频率P3=50Hz。 4)加速时间P7=2s。 5)减速时间P8=2s。 6

49、)电子过电流保护P9设为电动机的额定电流。 7)操作模式选择(组合)P79=3。 8)多段速度设定(1速)P4=30Hz。 9)多段速度设定(2速)P5=45Hz。 10)多段速度设定(3速)P6=25Hz。,4.PLC与触摸屏的软元件分配,表6-18 PLC与触摸屏的输入/输出(I/O)端口分配,5.IO接线图,图6-54 PLC、变频器和触摸屏的外部接线示意图,四、项目实施,1. PLC控制程序 2. PLC模拟调试 3. 变频器参数设置 4.空载调试 5. 编制触摸屏用户画面 6.系统调试,1. PLC控制程序,图6-55 PLC控制系统的状态转移图,2. PLC模拟调试,按图654所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟调试，观察