三菱Q系列PLC课题报告

PAGE技师核心技术专题研修课题报告课题名三菱Q系列PLC、变频器、触摸屏综合运用专业班级********学生姓名******学号************指导教师************************电气技术系二零一二年五月

摘要Q系列三菱PLC是三菱机公司推出的大型PLC,CPU类型有基本型CPU，高性能型CPU，过程控制CPU,运动控制CPU,冗余CPU等。可以满足各种复杂的控制需求Q系列PLC是三菱公司从原A系列PLC基础上发展过来的中、大型PLC系列产品，Q系列PLC采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规模灵活可变，最大输入输出点数达到4096点；最大程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到34ns；其性能水平居世界领先地位，可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。Q系列PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围。Q系列PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装，CPU模块间可以通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信，以提高系统的处理速度。特殊设计的过程控制CPU模块与高分辨率的模拟量输入/输出模块，可以适合各类过程控制的需要。最大可以控制32轴的高速运动控制CPU模块，可以满足各种运动控制的需要。本论文主要采用的型号为Q02HCPU、QJ71E71-100、QJ61BT11N、QX41、QY41、CC-LINK和变频器E700。关键词：QPLC；以太网；远程I/O模块；CC-LINK；三菱变频器E700。目录1总体控制要求 11．1控制要求 11.2触摸屏能够显示 错误！未定义书签。2硬件设计 22．1电气原理图 22．1．1变频器接线如图2-1-1 22.1.2M2电机接线图如图2-1-2 32.1.3PLC接线如图3-1 33、硬件设计 43.1QPLC系统配置 44软件设计 94.1PLC程序设计 94．1.1控制系统I/O分配表 94.1.2 PLC程序说明 104.2HMI程序设计 135制作调试 147参考文献 15附录1程序图 16附录2触摸屏页面 32555555三菱Q系列设计说明书 PAGE311总体控制要求1．1控制要求两台电动机用一台变频器控制，要求：电动机运行速度在0.1Hz~50Hz之间任意可调。在低频率运行时要保证100%转矩，5Hz时。触摸屏上显示电机运行曲线。加减速时间控制可调。触摸屏开机画面为学校的俯视图。调电动机频率设定键要有权限。主页显示设计者，信息（照片、电话、单位、邮箱）。主页上显示万年历。（可调来源PLC）。设备切换到自动运行，每天8:00~11:30,下午13:00~17:00,双休日不运行，一台电动机。在触摸屏无法使用时可以通过远程I/O进行控制（1HzBCD码）。保护齐全，设备故障错误代码显示，（声光报警）10个。2硬件设计2．1电气原理图2．1．1变频器接线如图2-1-1图2-1-1变频器接线图2.1.2M2电机接线图如图2-1-2图2-1-2M2电机接线图2.1.3PLC接线如图3-1图2-1-3PLC外部接线图3、硬件设计3.1QPLC系统配置Q系列PLC的基本组成包括：电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围可编程序控制器是根据输入设备指令信号的ON/OFF状态，对输出设备的输出进行ON/OFF状态的切换，来进行顺序控制逻辑运算。QPLC与输入输出设备的逻辑运算如下图3-1所示：QPLC各模块的选型如表3-1所示：图3-1QPLC与输入输出设备的逻辑运算图表3-1QPLC各模块的选型在本次设计的程序中QPLC软元件参数的设置如下图3-2所示：图3-2QPLC软元件参数的设置编程软件中CC-Link模块的参数设置和以太网模块的参数设置如下图3-3和3-4所示：图3-3CC-Link参数设置块选1，起始I/0为20，总连接个数2，远程输入X1000，远程输出Y1000，远程寄存器W0，W100，特殊继电器SB0，特殊寄存器SW0。图3-4以太网参数设置I/O号改为0，网络号改1，组号改1，站号改1，IP地址改为192.168.1.254。图3-5GTDesigner连接机器设置图3-6GTDesigner连接机器详细设置图3-7GTDesigner系统设置图3-8GTDesigner以太网设置4软件设计4.1PLC程序设计4．1.1控制系统I/O分配表5台电机运行的I/O分配表如表4-1所示:PLC输入口分配PLC输出口分配名称及功能代号点号名称及功能代号点号运行状态切换SB0X47M1电机KM2Y60M1电机启动SB1X40M2电机KM3Y61M2电机启动SB2X41M3电机KM4Y62M3电机启动SB3X42M4电机KM5Y63M4电机启动SB4X43M5电机KM6Y64M5电机启动SB5X44M6电机KM7Y65M6电机启动SB21X47时间启动按钮SB7X465台电机顺序启动SB8X10015台电机逆序停止SB9X1002电机停止SB10X48变频启动SB11X1000变频停止SB12X1003复位按钮SB13X4F故障1：过载显示SB14X50故障2：过电流显示SB15X51故障3：缺相显示SB16X52故障4：短路显示SB17X53急停按钮SB18X1005频率输入SB19X4A手动/自动SB20X4B次数启动按钮SB6X45PLC程序说明图4-2寄存器数值排序图4-3次数比较控制如图4-3为比较启动次数最少两台电机，使辅助继电器得电。时间排序大致原理是跟次数一样的，但还是有需要改变的地方，因为ST里面的数据是随时在改变的，如果你按照原来次数那样写的话会只得电1S，然后就失电了。图4-4时间写入程序由DATERDP触发的时间数据读取运算。寄存器D3和D4分别代表当前的小时和分钟，D10到D17反别代表上午的启停时间和下午的启停时间。D10和D11表示上午的启动时间，D12和D13表示上午的停止时间。启动时间到M0置位，停止时间到M0复位。利用M0的置位与复位情况来控制M1电机的启停情况。图4-5M1电动机运行图4-5M1电动机运行利用软元件M0、M20、M30、M50、M70、M150软元件来控制电机的运行与停止，然后在控制PLC的输出点Y60来控制接触器实现电机的控制。同时启动时间继电器来控制时间，实现自动循环功能。图4-6频率设定多种速度调速，其中Y60,Y61,Y62,Y63,Y64并在一起，是要只有五台电机启动的情况下才会有效果。D300存的是由触摸屏输入的频率，乘以100之后写到程序里面（写到程序里要乘100）。D310里的数据送给W105之后，只要正转Y1020得电，就能进行启动。而且可以随意输入频率。4.2HMI程序设计图4-7触摸屏主页面图4-85制作调试对于三菱Q系列的PLC我们还是刚刚接触，对它的使用还很生疏，虽然它与FX系列的PLC有很多的共通之处，但刚开始学的时候还是感觉很吃力，特别是那些特殊寄存器的应用，都与FX系列的OLC有很大的区别。在老师刚给我们题目的时候感觉很简单，在FX下面写这个程序，但是要用到Q系列的时候，就没有办法了，只能自己慢慢地看老师给我们的资料，有很多的资料刚开始看的时候感觉迷茫，不知重点在那里该从哪里着手。看了好长时间以后，慢慢有了感觉。又在其他同学的帮助下，程序慢慢成形了，但调试了好久也没有成功，后来就边调试边修改程序，经过半天的努力，终于把程序调试成功了。

6结论经过4个星期的学习，对三菱Q系列的PLC有了一个初步的了解，从刚开始的错误的认识，到一个模糊地概念，再到能按要求编出程序的过程中，我自己看资料，靠同学的帮助，过程虽然很累，但当自己学会后还挺开心的。进入技师班以后，在大部分的情况下还是要靠自己自学，从没有资料到有资料后的自学，老师不再会长时间