《工控组态技术及应用-MCGS》课件kj44v

项目四电机转速控制系统

1.知识目标⑴掌握光电耦合器的使用方法。⑵掌握电机转速控制系统的控制要求。⑶掌握电机转速控制系统的硬件接线。⑷掌握电机转速控制系统的通信方式。

。⑸掌握电机转速控制系统的控制原理。⑹掌握电机转速控制系统的程序设计方法。⑺掌握电机转速控制系统的组态设计方法

一、学习目标

⑴初步具备电机转速控制系统分析能力。⑵初步具备光电耦合器的测速技能。⑶初步具备PLC电机转速控制的设计能力。⑷初步具备电机转速控制PLC程序设计能力。⑸初步具备电机转速控制系统的组态能力。⑹初步具备电机转速控制系统PLC程序与组态的统调能力。2能力要求二、要求学生必备的知识与技能1.必备知识⑴EM235模块的使用方法。⑵PLC应用技术基本知识。⑶PID控制基本知识。⑷闭环控制系统基本知识。⑸组态技术基本知识。

⑴熟练的PLC接线操作技能。⑵熟练的PLC编程调试技能。

⑶熟练的PID控制系统调试技能。⑷计算机监督控制系统的组建能力。2必备技能三、相关知识讲解1.EM235模块

见模块四项目一。2.电机转速控制模块介绍

电机转速控制模块硬件组成如图4-4-1所示。电机转速控制模块作为一个小型对象，系统由两个直流电机，直流调速电路等组成。测速单元编码盘或者专用编码器来实现，具有负载的功能；两个电机组成电动机-发电机模式，采用了电机联轴器；调速器采用2～10V的电压控制，从而改变电机的转速；编码盘为6脉冲/转，配置光电耦合器测速。图4-4-1电机转速控制模块硬件成四、理实一体化教学任务任务一电机转速控制系统控制要求任务二电机转速控制系统硬件接线任务三电机转速控制系统控制原理任务四电机转速控制系统PLC程序设计与调试任务五电机转速控制系统数据库组态任务六电机转速控制系统设备组态任务七电机转速控制系统用户窗口组态任务八电机转速控制系统PLC程序与组态统调1.电机转速控制系统控制要求⑴实训设备基本配置光电耦合器一套电机两个EM235模拟量处理模块一块调速器一个RS232转换接头及传输线一根MCGS运行狗一个计算机（尽量保证每人一机）多台西门子S7-200PLC一台⑴用光电耦合器、电机、PLC、EM235模拟量处理模块、调速器等构成电机转速闭环控制系统。⑵用MCGS软件来监控电机转速闭环控制系统。⑵用MCGS软件来监控电机转速闭环控制系统。2.电机转速控制系统实训设备基本配置及控制接线图⑵系统接线风机控制系统接线图（如图4-4-2所示）。

图4-4-2风机控制系统接线图3.电机转速控制系统I／O分配

PLC中I/O口分配注释MCGS实时数据对应的变量元件地址光电耦合器I0.0脉冲输入

PID_PVVD100测量值PID_PVPID_SPVD104设定值PID_SPPID_MVVD108自动输出值PID_MVPID_PVD112比例系数PID_PPID_TSVD116采样时间，以秒为单位，必须为正数。PID_TSPID_IVD120积分时间PID_IPID_DVD124微分时间PID_DPID_AMVD184手动自动切换PID_AMPID_MANVD188手动输出值PID_MANPID_OUTVD192总输出PID_OUT

图4-4-3电机转速控制系统控制图5.电机转速控制系统PLC控制程序⑴符号表符号地址注释First_Scan_OnSM0.1仅第一个扫描周期中接通为ONINT_0INT0中断程序注释PID_PVVD100测量值PID_SPVD104设定值PID_MVVD108自动输出值PID_PVD112比例系数PID_TSVD116采样时间，以秒为单位，必须为正数。PID_IVD120积分时间PID_DVD124微分时间PID_AMVD184手动自动切换PID_MANVD188手动输出值PID_OUTVD192总输出Time_0_IntrvlSMB34定时中断0的时间间隔（从1至255，以1毫秒为增量）。HSCO_ctrlSMB37HSCO设备与控制HSC0_PVSMD42HSCO的新预置值HSC0_CVSMD38HSC0的新当前值⑵主程序：主程序包括两个络。①网络1：初始化PID参数，指定采样周期为0.1秒，中断时间为：100ms。②网络2：定义高速计数器为HSC0，当前值为0，最大记数值为1000000，并启动高速计数器HSC0。

中断服务程序：①网络1:电机每转一圈产生6个脉冲，将100ms产生的脉冲数除以0.6，得到每秒的转速,送到LD0，重新启动计数器计数。②网络2：将转速转换为0～1之间的数送到PID-PV。③网络3：实现手-自动切换④网络4：将0~1之间的输出值转换为标准的输出值送到AQW0。6.电机转速控制系统的组态图4-4-10电机转速控制系统数据库规划⑶设备组态①打开工作台的设备窗口标签，双击设备窗口，在空白处右击鼠标，打开“设备工具箱”，添加如图4-4-11所示的设备。

图4-4-11电机转速控制系统设备窗口组态

电机转速控制系统PLC属性设置如图4-4-12所示。

图4-4-12电机转速控制系统PLC属性设置⑷用户窗口组态

①打开用户窗口，创建电机转速控制系统窗口。②双击电机转速控制系统窗口，打开动画组态界面，绘制如图4-4-13所示的图形（参考模块二中的项目三）。

图4-4-13电机转速控制系统控制界面③在组态画面中，分别将相应的图形与变量PID_PV、PID_SP、PID_MV、PID_P、PID_TS、PID_I、PID_D、PID_AM、PID_MAN、PID_OUT、sd等建立联系。④实时曲线的画笔与PID_PV、PID_SP、PID_MAN等变量一一建立连接。六、实操考核项目考核采用步进式考核方式，考核内容见表4-4-4.

七、注意事项1.电机转速控制系统采用高速计数器采集风机的转速时，注意记数脉冲的接线端子。2.光电耦合器安装时一定要注意安装位置。3.采集的数据在进行PID运算以前要将其转换为0～1之间的实数。4.PID运算的输出信号要转换为PLC的标准输出值。5.控制信号在送往调压器之前要经过EM235模拟量处理模块进行处理。八、系统调试1.电机转速控制系统PLC程序调试。反复调试PLC程序，直到达到电机转速控制系统的控制要求为止。2.MCGS仿真界面调试。⑴运行初步调试正确的PLC程序。⑵开环调试：将手自动切换按钮置于手动方式，观察控制系统测量值和输出值是否正常显示，如果显示不正常，检查系统接线及设备组态，直到正常显示为止。⑶闭环调试：将手自动切换按钮置于自动方式，观察控制系统的控制效果是否达到控制要求，如果没有达到控制要求，则反复调试，直到达到控制要求为止。

⑴数据不显示；解决方法：在