自动化生产线图解项目教程（西门子S7-200与S7-200SMART） 教案 项目6 电动机多段速PLC控制及MCGS监控

自动化生产线课程教案序号6周次授课形式讲授与演示授课章节名称项目6电动机多段速PLC控制及MCGS监控教学目的1．能够独立完成变频器的安装和拆卸。2．掌握PLC、变频器、电动机之间的接线方法，并能够独立完成接线。3．理解变频器的参数设置，并且能够独立完成变频器操作面板的参数设置。4．掌握电动机多段速PLC控制原理，并且能够用PLC完成对多段速的控制。5．掌握MCGS触摸屏的设计和下载方法，并能够完成电动机多段速PLC控制及MCGS监控。教学重点掌握PLC、变频器、电动机之间的接线方法，并能够独立完成接线。理解变频器的参数设置，并且能够独立完成变频器操作面板的参数设置。3．掌握电动机多段速PLC控制原理，并且能够用PLC完成对多段速的控制。4．掌握MCGS触摸屏的设计和下载方法，并能够完成电动机多段速PLC控制及MCGS监控。教学难点1．掌握电动机多段速PLC控制原理，并且能够用PLC完成对多段速的控制。2．掌握MCGS触摸屏的设计和下载方法，并能够完成电动机多段速PLC控制及MCGS监控。使用教具PPT、PLC、MCGS及变频器等。课外作业课后体会授课主要内容6.1项目要求利用S7-200PLC与MCGS触摸屏设计一个电动机多段速PLC控制系统，具体要求如下。1．按下启动按钮SB1，电动机以10Hz的频率启动运行；按下启动按钮SB2，电动机以25Hz的频率启动运行；按下启动按钮SB3，电动机以40Hz的频率启动运行；按下停止按钮SB4，电动机停止运行。2．在MCGS触摸屏上，按下触摸屏启动按钮1，电动机以10Hz的频率启动运行；按下触摸屏启动按钮2，电动机以25Hz的频率启动运行；按下触摸屏启动按钮3，电动机以40Hz的频率启动运行；按下触摸屏停止按钮4，电动机停止运行。3．在MCGS触摸屏上显示电动机的运行频率值，还能通过指示灯颜色变化显示变频器DIN3（7号端子）、DIN2（6号端子）和DIN1（5号端子）的状态。6.2学习目标1．能够独立完成变频器的安装和拆卸。2．掌握PLC、变频器、电动机之间的接线方法，并能够独立完成接线。3．理解变频器的参数设置，并且能够独立完成变频器操作面板的参数设置。4．掌握电动机多段速PLC控制原理，并且能够用PLC完成对多段速的控制。5．掌握MCGS触摸屏的设计和下载方法，并能够完成电动机多段速PLC控制及MCGS监控。6.3相关知识（变频器）电动机转速的快慢由西门子变频器MM420来控制，MM420（MICROMASTER420）是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列，该系列有多种型号。6.3.1变频器的安装和拆卸1．变频器的安装步骤（1）用导轨的上闩销把变频器固定到导轨的安装位置上。（2）向导轨上按压变频器，直到导轨的下闩销嵌入到位。2．从导轨上拆卸变频器的步骤（1）为了松开变频器的释放机构，将螺丝刀插入释放机构。（2）向下施加压力，导轨的下闩销就会松开。（3）将变频器从导轨上取下。6.3.2MM420变频器的接线接线端子在变频器机壳下盖板内，拆卸盖板后可以看到变频器的接线端子，如图6-1所示。1）变频器主电路的接线变频器主电路的接线端子有两种，分别用于接三相电源和单相电源，具体采用哪种接法，应根据所购买的变频器的要求而定。打开变频器的盖子后，就可以连接电源和电动机的接线端子。电源连接到变频器的电源接线端子，变频器的电动机接线端子引出线连接到电动机上。注意：接地线PE必须连接到变频器接地端子上，并连接到交流电动机的外壳上。2）信号端子接线6.3.3MM420变频器的操作面板利用操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数，图6-2所示为BOP操作面板。BOP具有7段显示数字，可以显示参数的序号、数值、报警和故障信息、设定值等。6.3.4MM420变频器的参数1）参数号和参数名称参数号是指该参数的编号。参数号用0000～9999的4位数字表示。当在参数号的前面冠以一个小写字母“r”时，表示该参数是“只读”的参数。其他所有参数号的前面都冠以一个大写字母“P”，这些参数的设定值可以直接在标题栏的“最小值”和“最大值”之间的范围内进行修改。[下标]表示该参数是一个带下标的参数，并且指定了下标的有效序号。通过下标可以对同一参数的用途进行扩展，或对不同的控制对象自动改变所显示或所设定的参数。2）修改参数的方法3）常用的参数修改方法6.3.5MM420多段速控制多段速功能也称为多个固定频率运行功能，在参数P1000=3的条件下，用3个数字量输入端子选择固定频率的组合，实现电动机多段速运行，可通过以下三种方式实现。（1）直接选择（P0701～P0703=15）。（2）直接选择+ON命令（P0701～P0703=16）。（3）二进制编码选择+ON命令（P0701～P0703=17）。M420变频器的三个数字量输入端口为DIN1、DIN2、DIN3，通过P0701～P0703设置实现多段速控制。每一段频率分别由P1001～P1007参数设置，最多可实现七段频率控制。6.4项目解决步骤步骤1．输入和输出信号器件分析

步骤2．根据控制系统进行PLC、变频器及触摸屏硬件选择

步骤3．输入和输出信号器件地址分配

步骤4．触摸屏输入操作变量和输出显示变量分配

步骤5．硬件接线图绘制

步骤6．变频器参数设置

步骤7．选择PLC类型和建立符号表

步骤8．PLC程序设计

步骤9．MCGS触摸屏监控画面设计

步骤10．联机调试

小结：学生能够独立完成变频器的安装和拆卸。掌握PLC、变频器、电动机之间的接线方