台达工业自动化培训资料.

1、 哈尔滨华德学院综合实训系列指导手册电子与信息工程类台达工业自动化培训指导手册电子与信息工程学院2014年6月哈尔滨华德学院专业基础知识系列读本/电子与信息工程类编 审 委 员 会主 任 顾德库 副主任 孙建三 关晓冬 温海洋 邢彦辰委 员（按姓氏笔画排序）王振力 王嘉鹏 计京鸿 刘显忠 刘政宇 孙会楠 孙平 吕志峰 张世龙 李冰 赵建新 姜波 黄磊 编写人 王振力台达工业自动化综合实训1、适用专业自动化2、主要实训内容PLC接线与编程、变频器配置与应用、人机界面编程与应用、伺服驱动器配置与应用、工业控制网络组建等五个部分。3、实训条件PLC、变频器、触摸屏、伺服驱动器、工业控制网络通信模块、

2、计算机、台达工业自动化系列软件。4、实训特点包含电机与拖动、电气控制、电力电子技术、PLC技术、变频器技术、人机界面技术、工业控制网络。涵盖电气控制、PLC软硬件设计、电机控制、人机界面设计、工业控制网络等五个领域。5、实训时间1周实训项目1：台达PLC实训1、实训目的（1）掌握台达SV系列PLC硬件结构及电路设计方法；（2）掌握WPLSoft软件功能和使用方法；（3）掌握梯形图程序的设计方法。2、实训环境（1）台达工业自动化实验室；（2）台达PLC实验模块；（3）装有WPLsoft编程软件的计算机。3、实训理论基础（1）PLC硬件电路设计PLC硬件电路设计是PLC系统设计的基础，PLC硬件电

3、路的设计质量直接影响PLC控制系统的性能。PLC硬件电路设计主要是运用电气控制技术完成PLC输入输出电路和电机控制主电路的设计。PLC硬件电路在实际工程项目中要包括控制系统需求分析、硬件设备选择、电气原理图设计、电气安装接线图设计、现场施工与调试等步骤，在本实训项目中要求学生完成电气原理图设计，并且按照电气原理图实现PLC输入输出电路接线。常用PLC硬件电路如下图所示。SB1SB2SB3SB428SVX0X1X2X3Y0S/SCDC24VL1Y1L2Y2L3Y3L4DC24V（2）PLC软件程序设计由于PLC所有的控制功能都是以软件程序的形式实现的，因此PLC控制系统设计的大量工作集中在程序设

4、计上。IEC 1131-3 规定的标准PLC编程语言包括：梯形图（LDLadder Diagram）、功能块图（FBD Function Block Diagram）、顺序功能图（SFC Sequential Function Chart）、指令表（IL-Instruction List）和结构化文本（ST-Strutured Text）。业界最常用的PLC编程语言是梯形图，对于较简单的系统，梯形图可以用经验法设计，对于较复杂的系统，一般采用逻辑设计法或顺序控制设计法，首先绘制时序图或顺序功能图，然后设计梯形图，实际编程时，并不仅限于一种编程方法，往往各种方法并用。（3）台达PLC编程软件介绍

5、WPLSoft 软件为台达电子DVP 系列可编程控制器及VFD-E 系列变频器在WINDOWS 操作系统环境下所使用的梯形图程序编辑软件。WPLSoft 软件可以在中达电通官方网站上免费下载，使用WPLSoft 软件进行PLC程序设计的基本操作步骤如下：新建文件、PLC机型设置、PLC通信设置、画电路原理图、编写程序、编译程序、下载程序、调试程序。4实训内容（1）水塔水位控制；（2）舞台灯光控制；（3）机械手控制。5实训步骤（1）水塔水位控制控制要求如下图所示，按下SB4按钮模拟液位继电器4常开触点闭合，表示水池水位过低，需要进水，L

6、2灯亮模拟接触器2线圈得电，2号水泵自动启动。按下SB3按钮模拟液位继电器3常开触点闭合，表示水池已满，L2灯灭模拟接触器线圈失电，2号水泵自动停止工作；按下SB2按钮模拟液位继电器2常开触点闭合，表示水塔水位过低，如果此时水池非缺水状态，则L1灯亮模拟接触器1线圈得电，1号水泵自动工作，开始给水塔送水。按下SB1按钮模拟液位继电器1常开触点闭合，表示水塔已满，1号水泵自动停止工作。L1L2SB1SB2SB3SB4I/O分配表输入设备符号PLC端子输出设备符号PLC端子液位继电器SB1X0接触器L1Y0画电气原理图并接线编写梯形图程序运行调试（2）舞台灯光控制控制要求如下图所示，按下启动按钮，

7、天塔开始按照预先设定好的顺序发光，发光的顺序如下： L1L1、L2、L9L1、L5、L8L1、L4、L7L1、L3、L6L1、L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9L1、L2、L6L1、L3、L7L1、L4、L8L1、L5、L9L1、L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9L1循环下去，按下停止按钮，所有操作都停止需重新启动。L8L1L2L3L4L5L7L9L6L8I/O分配表画电气原理图并接线编写梯形图程序运行调试（3）机械手控制控制要求如下图所示，按启动按钮后，传送带A运行直到按一下光电开关PS才停止，同时电磁阀YV2得电，机械手下降。下降到位后电磁阀YV2失电，并且机械手夹紧物

8、体，2s后电磁阀YV1得电，机械手开始上升，而机械手保持夹紧。上升到位后电磁阀YV1失电且YV3得电，机械手左转，左转到位后电磁阀YV3失电且YV2得电，机械手下降，下降到位后电磁阀YV2失电，机械手松开，2s后电磁阀YV1得电，机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到按一下光电开关才停止循环。I/O分配表画电气原理图并接线画顺序功能图编写梯形图程序运行调试6总结与思考（1）PLC控制系统设计的原则与步骤。（2）PLC硬件电路设计有什么基本原则？（3）常用的PLC程序设计方法有哪些？（4）PLC定时器指令使用有什么技巧？（5）试完成

9、以下实训内容：2-4译码器、三人表决器、电机启停控制、电机正反转控制、四路抢答器控制、单灯闪烁控制、两台电动机协调工作控制、流水灯控制、跑马灯控制、液体混合装置控制、装配流水线控制、十字路口交通灯控制。实训项目2：台达变频器实训1、实训目的（1）掌握台达E系列变频器硬件结构；（2）掌握台达E系列变频器电路设计方法；（3）掌握台达E系列变频器参数功能及配置方法。2、实训环境（1）台达工业自动化实验室；（2）台达变频器实验挂箱；（3）台达PLC实验模块；（4）三相异步电动机。3、实训理论基础（1）台达VFD-E变频器介绍台达VFD-E系列变频器采用弹性模块的设计，最大的特色是内置PLC功能，可编写

10、简易程序储存与执行；并可外加通讯卡（支持DeviceNet，Profibus，LonWorks ，CANopen），是小马力型的最佳代表，满足业界最多元化的需求。台达VFD-E变频器结构如下图所示。台达VFD-E系列变频器数字操作器的显示器上可以显示运行、停止、正转、反转和频率值等状态，RUN、STOP可以控制电动机启动和停止，频率设定旋钮可以更改频率设定值，MODE、ENTER、加减键用于修改变频器内部参数。台达VFD-E变频器的工作电路由两个部分组成：一部分是完成整流、逆变转换的主电路；另一部分是状态和控制信息的收集、转换和传输的控制电路。台达VFD-E变频器的工作电路设计方法查阅相关技术

11、手册。（2）变频器常用参数介绍台达VFD-E变频器的常用参数和功能如下表所示。参数功能说明设定值功能00.02参数管理设定9：所有参数的设定值重置为出厂值02.00第一频率指令来源设定0：由数字操作器输入1：由外部端子AVI输入模拟信号DC 0+10V控制2：由外部端子ACI/AVI2输入模拟信号DC420mA或DC 0+10V控制3：由通讯RS485/USB输入02.01运转指令来源设定0：由数字操作器输入1：由外部端子操作键盘STOP键有效2：由外部端子操作键盘STOP键无效3：由RS-485/USB通讯界面操作，键盘STOP键有效4：由RS-485/USB通讯界面操作，键盘STOP键无效

12、09.00通信地址125409.01通信传输速率0： 4800 bps 1： 9600 bps 2： 19200 bps 3： 38400 bps09.04通信数据格式0：7,N,2 for ASCII 1：7,E,1 for ASCII 2：7,O,1 for ASCII 3：8,N,2 for RTU 4：8,E,1 for RTU 5：8,O,1 for RTU 6：8,N,1 for RTU 7：8,E,2 for RTU 8：8,O,2 for RTU 9：7,N,1 for ASCII 10：7,E,2 for ASCII 11：7,O,2 for ASCII4实训内容（1）数字操

13、作器控制变频器；（2）外部端子控制变频器；（3）PLC控制变频器5实训步骤（1）数字操作面板控制变频器控制要求通过数字操作器控制变频器实现电机启停与调速。画电气原理图并接线变频器参数设置参数设置值说明02.000由数字操作器进行频率设置02.010由数字操作器进行运转控制运行调试（2）外部端子控制变频器控制要求通过外部端子控制变频器实现电机启停与调速。画电气原理图并接线变频器参数设置参数设置值说明02.001由外部端子AVI输入模拟信号DC 0+10V进行频率设置02.011由外部端子进行运转控制，操作键盘STOP键有效运行调试（3）PLC控制变频器控制要求PLC通过Modbus控制变频器实现

14、电机启停。画电气原理图并接线变频器参数设置参数设置值说明02.0004由外部端子AVI输入模拟信号DC 0+10V控制02.0103由RS-485通信接口进行运转控制，键盘操作有效09.0001VFD-E变频器通信地址为0109.0102通信速率为19200bps09.0403Modbus RTU模式，字符格式<8，N，2>编写PLC梯形图程序运行调试6总结与思考（1）变频器使用的基本步骤与技巧。（2）试完成以下实训内容：外部端子控制电动机有级调速、PLC输出端子控制变频器。实训项目3：台达触摸屏实训1、实训目的（1）掌握台达B系列触摸屏硬件结构及功能；（2）掌握Screen Ed

15、itor软件功能和使用方法；（3）掌握人机界面的设计方法。2、实训环境（1）台达工业自动化实验室；（2）台达触摸屏实验模块；（3）台达PLC实验模块；（4）装有Screen Editor软件的计算机。3、实训理论基础（1）台达DOP-B07E515触摸屏介绍台达DOP-B07E515触摸屏是一款7寸宽屏，65536色TFT高分辨率的触摸屏，内部具有丰富的接口：3个串行口、一个以太网接口、一个USB接口和一个存储卡接口。该款触摸屏的通信接口能够支持Modbus总线协议，方便用户进行连接使用。台达DOP-B07E515触摸屏如下图所示。DOP-B系列机种支持USB Host功能，可连接U盘、SD卡

16、、鼠标及USB界面的打印机等周边设备，大大加强了人机的功能。DOP-B系列机种支持U盘，不需电脑即可通过U盘来更新韧体、下载画面程序以及备份资料等。DOP-B系列机种可接上COM Port界面打印机或USB界面打印机作Hard-Copy或排版打印。台达人机界面产品支持Delta、Omron、Siemens、Mitsubishi等超过二十种不同厂牌的PLC(控制器)通讯协议。同时也会随时在网站上更新最新的PLC通讯协议。可同时支持多个通讯端口连接多台不同或是相同的PLC。DOP-B系列机种最多可同时连接支持3种不同通讯协议的设备。使用COM 2/COM 3 的RS-485界面，可串接多台PLC。

17、DOP-B触摸屏与PLC串行通信接线方法参考触摸屏技术手册。（2）触摸屏软件介绍Screen Editor软件是台达的触摸屏组态软件，该软件及相关技术手册可以在中达电通官方网站上免费下载。使用Screen Editor软件进行触摸屏组态的基本操作步骤如下：新建文件、触摸屏机型设置、触摸屏通信设置、变量设计、画面设计、动画设计、编译程序、下载程序、调试程序。4实训内容（1）Screen Editor软件仿真调试；（2）触摸屏与PLC硬件调试。5实训步骤（1）Screen Editor软件仿真调试控制要求通过Screen Editor软件仿真调试功能实现动画设计。触摸屏内部变量定义变量名称数据类型

18、说明$M0.0bit按钮改写变量值控制指示灯状态$M1word数值输入改写变量值控制仪表指示状态画面设计动画设计选择交替型按钮写入内存地址设定为“$M0.0”，按钮显示状态可以自行选择, 选择指示灯读出内存地址设定为“$M0.0”，指示灯显示状态可以自行选择；选择数值输入写入内存地址设定为“$M1”，选择仪表显示读出内存地址设定为“$M1”。仿真运行调试（2）触摸屏与PLC硬件调试控制要求通过触摸屏控制PLC开关量输出并实时监控。画电气原理图并接线PLC输出端子接指示灯，触摸屏和PLC采用RS-232通信。配置触摸屏通信参数触摸屏变量定义变量名称数据类型说明M0bit触摸屏按钮改写PLC内部变

19、量M0Y0bit触摸屏指示灯显示PLC输出变量Y0画面设计与前实验相同动画设计选择交替型按钮写入内存地址设定为“Link1 M0”, 选择指示灯读出内存地址设定为 “Link1 Y0”。 编写梯形图程序运行调试6总结与思考（1）触摸屏设计的基本步骤与技巧。（2）试完成以下实训内容：触摸屏控制变频调速、触摸屏显示装配流水线控制。实训项目4：台达伺服驱动器实训1、实训目的（1）掌握台达伺服驱动器设备功能；（2）掌握台达伺服驱动器电路设计方法；（3）掌握台达伺服驱动器参数功能及配置方法。2、实训环境（1）台达工业自动化实验室；（2）台达伺服驱动器实验挂箱；（3）交流伺服电动机。3、实训理论基础（1）

20、台达A2伺服驱动器介绍台达A2伺服驱动器拥有强大的位置控制功能，支持高分辨率编码器，可以实现网络型控制架构，可以应用于慢走丝机床、电火花加工机床、试验机、多轴同步应用、精密加工机床、填充灌瓶设备、送料机、木工机械、线切割机、包装设备、印刷设备、纺织设备等领域的闭环控制。台达A2伺服驱动器结构如下图所示。台达A2伺服驱动器面板上有电源指示灯、显示器和功能按键，功能如下表所示。名称功能说明显示器 五组七段显示器用于显示监视值、参数值及设定值。电源指示灯主电源回路电容量的充电显示。MODE键切换监视模式/参数模式/异警显示，在编辑模式时，按MODE键可跳出到参数模式。SHIFT键参数模式下可改变群组

21、码。编辑模式下闪烁字符左移可用于修正较高的设定字符值。监视模式下可切换高/低位数显示。UP键变更监视码、参数码或设定值。DOWN键变更监视码、参数码或设定值。SET键显示及储存设定值。监视模式下可切换10/16进制显示。在参数模式下，按SET键可进入编辑模式。台达台达A2伺服驱动器的工作电路由两个部分组成：一部分是完成整流、逆变转换的主电路；另一部分是状态和控制信息的收集、转换和传输的控制电路。台达台达A2伺服驱动器的工作电路设计方法查阅相关技术手册。（2）台达A2伺服驱动器常用参数介绍台达A2伺服驱动器支持位置控制模式（P）、速度控制模式（S）和转矩控制模式（T），台达A2伺服驱动器的常用参

22、数和功能如下表所示。参数功能说明设定值功能P1-00外部脉冲列输入型式设定脉冲型式： AB 相脉冲、正转脉冲及逆转脉冲、脉冲+ 方向外部脉冲输入来源：低速光耦合、高速差动P1-01控制模式及控制命令输入源设定PT：位置控制模式（命令来源为外部）PR：位置控制模式（命令由内部寄存器输入）S：速度控制模式T：扭矩控制模式P2-00位置控制比例增益位置控制增益值加大时，可提升位置应答性及缩小位置控制误差量。但若设定太大时易产生振动及噪音。P2-01位置控制增益变动比率依据增益切换条件切换位置控制增益的变动率。P2-10P2-17数字输入接脚功能规划输入功能选择：伺服启动（Servo On）、故障复位

23、（ARST）、转矩限制（TRQLM、CTRG）、速度命令选择（SPD）、位置命令选择（POS）输入接点：常开接点、常闭接点P3-00通信地址此站号代表本驱动器在通讯网路上的绝对地址，同时适用于RS-232485与CANopen。设定范围：1127。P3-01通信传输速率设置RS-232/485、CANopen通信速率P3-02通信协议0：7，N，2(MODBUS，ASCII) 1：7，E，1(MODBUS，ASCII) 2：7，O，1(MODBUS，ASCII) 3：8，N，2(MODBUS，ASCII) 4：8，E，1(MODBUS，ASCII)5：8，O，1(MODBUS，ASCII) 6

24、：8，N，2(MODBUS，RTU) 7：8，E，1(MODBUS，RTU) 8：8，O，1(MODBUS，RUT)（3）数字操作面板设定伺服驱动器参数台达伺服驱动器的参数可采用数字操作面板或者通过ASDA_Soft软件进行修改。采用数字操作面板设定伺服驱动器参数，操作流程如下图所示。驱动器电源投入时，显示器会先持续显示监视变数符号约一秒钟，然后才进入监控模式； 按MODE键可切换参数模式监视模式异警模式，若无异警发生则略过异警模式；当有新的异警发生时，无论在任何模式都会马上切到异警显示模式下，按下MODE键可；切换到其他模式，当连续20秒没有任何键被按下，则会自动切换回异警模式；在监视模式下

25、，若按下UP或DOWN键可切换监视变数。此时监视变数符号会持续显示约一秒钟； 在参数模式下，按下SHIFT键时可切换群组码。UPDOWN键可变更后二字符参数码；在参数模式下，按下SET键，系统立即进入编辑设定模式。显示器同时会显示此参数对应的设定值，此时可利用UPDOWN键修改参数值，或按下MODE键脱离编辑设定模式并回到参数模式；在编辑设定模式下，可按下SHIFT键使闪烁字符左移，再利用UPDOWN快速修正较高的设定字符值；设定值修正完毕后，按下SET键，即可进行参数储存或执行命令；完成参数设定后，显示器会显示结束代码SAVED，并自动回复到参数模式。（4）伺服驱动器参数配置软件介绍采用AS

26、DA_Soft软件设定伺服驱动器参数具有简单、方便、直观等优点，基本操作步骤如下：设备选择、通信设置、修改参数等。ASDA_Soft软件操作界面如下图所示。4实训内容（1）伺服驱动器实现速度控制；（2）PLC控制伺服驱动器实现位置控制。5实训步骤（1）伺服驱动器实现速度控制画电气原理图并接线配置伺服驱动器参数数字输入参数设定值符号功能定义说明CN1 Pin NoP1-01=2速度模式P1-09=1000内部速度设定100r/minP1-10=5000内部速度设定500r/minP1-11=10000内部速度设定1000r/minDI1P2-10=101SON伺服启动DI1-=9DI2P2-11

27、=109TRQLM扭矩限制DI2-=10DI3P2-12=114SPD0速度命令选择DI3-=34DI4P2-13=115SPD1速度命令选择DI4-=8DI5P2-14=102ARST异常重置DI5-=33运行调试1) 使用者将数字输入DI1 导通，伺服启动（Servo On）。2) 数字输入DI3（SPD0）与DI4（SPD1）速度命令开关开路，代表S1 命令，此时电机根据模拟电压命令运转。3) 只导通数字输入DI3（SPD0），代表S2 命令100r/min 被承认，此时电机转速为100r/min。4) 只导通数字输入DI4（SPD1），代表S3 命令500r/min 被承认，此时电机转

28、速为500r/min。5) 同时导通数字输入DI3（SPD0）与DI4（SPD1），代表S4 命令 1000r/min 被承认，此时电机转速为 1000r/min。6) 可任意重复3)，4)，5)。7) 欲停止时，数字输入DI1 开路伺服停止（Servo Off）。（2）PLC控制伺服驱动器实现位置控制画电气原理图并接线配置伺服驱动器参数PLC程序设计运行调试6总结与思考（1）总结伺服驱动器设计的基本步骤与技巧。（2）试完成以下实训内容：内部位置模式控制、基于Modbus的位置控制。实训项目5：台达工业自动化系统集成实训1、实训目的（1）掌握台达工业自动化设备功能；（2）掌握台达工业自动化系统集成硬件设计方法；（3）掌握台达工业自动化系统集成软件设计方法。2、实训环境（1）台达工业自动化实验室；（2）台达PLC实验模块；（3）台达变频器实验模块；（4）台达触摸屏实验模块；（5）台达伺服启动器实验模块；（6）台达工业控制网络通信模块；（7）计算机。3、实训理论基础（1）台达工业控制网络设备介绍台达工业自动化系统集成主要采用工业控制网络技术，支持工业以太网、Modbus、DeviceNet、CANopen、PROFIBUS-DP、Lonworks等主流工业控制网络标准，主要包括网