《運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用》電子教案 項(xiàng)目1-任務(wù)4 基于 PLC 的變頻器多段速運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)首頁課程課題：項(xiàng)目1任務(wù)4授課教師學(xué)時(shí)數(shù)8授課班級(jí)授課日期教學(xué)地點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)(1)掌握變頻器的數(shù)字量端子的配線原理，能夠進(jìn)行變頻器外部數(shù)字量端子的配線。(2)掌握利用變頻器外部數(shù)字量端子實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、多段速控制的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)。(3)能夠通過變頻器外部數(shù)字量端子實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、多段速控制。(4)掌握利用變頻器外部模擬量端子控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。(5)能夠正確設(shè)置外部端子控制變頻器運(yùn)行的參數(shù)。(6)會(huì)使用編程軟件GXWorks3。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)(1)掌握利用變頻器外部數(shù)字量端子實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、多段速控制的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)。（2）能夠通過變頻器外部數(shù)字量端子實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、多段速控制。(3)會(huì)使用編程軟件GXWorks3。教學(xué)方法教學(xué)手段PPT、邊講邊練教學(xué)準(zhǔn)備1、PLC本體:FX5U-32MT2、人機(jī)界面：GS21073、三菱FR-E740系列變頻器4、電腦及相應(yīng)軟件參考資料教學(xué)反思課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施方案備注【任務(wù)目標(biāo)】通過對變頻器外部端子配線、變頻器主要參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行調(diào)試方法等內(nèi)容的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，使學(xué)生熟悉變頻器的調(diào)試方法、主要參數(shù)設(shè)置，能夠利用外部端子控制變頻器運(yùn)行，基本掌握FX5UPLC的編程軟件GXWorks3的使用?！救蝿?wù)分析】根據(jù)任務(wù)要求和查閱有關(guān)資料，我們知道控制變頻器運(yùn)行的主要有以下幾種方式。（1）利用PLC的開關(guān)量信號(hào)控制變頻器。（2）利用PLC的模擬量信號(hào)控制變頻器。（3）PLC采用RS-485的Modbus-RTU通信方式控制變頻器。（4）PLC采用現(xiàn)場總線通信方式控制變頻器。（5）PLC采用RS-485無協(xié)議通訊方法控制變頻器本任務(wù)中我們要實(shí)現(xiàn)多段速的控制。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，為了能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，變頻器提供外部端子控制方式，變頻器的外部端子控制運(yùn)行也有很多種情況，比如可以使用通過操作面板設(shè)定頻率，外部按鈕實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)指令；也可以通過面板操作運(yùn)行（RUN），通過模擬信號(hào)進(jìn)行頻率設(shè)定（電壓/電流輸入）；還可以通過外接硬件開關(guān)來實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)運(yùn)行指令和頻率組合指令等等；本任務(wù)主要是采用PLC輸出的開關(guān)量信號(hào)控制變頻器實(shí)現(xiàn)對變頻器的多段速控制。通過教師的講授以及引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)查閱有關(guān)資料來完成本任務(wù)。 【知識(shí)準(zhǔn)備】一.認(rèn)識(shí)變頻器外部端子2.端子功能3.多段速運(yùn)行模式變頻器在外部操作模式或組合操作模式2下,變頻器可以通過外接的開關(guān)器件的組合通斷改變輸入端子的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。這種控制頻率的方式稱為多段速控制功能。E740變頻器的速度控制端子是RH、RM和RL。通過這些開關(guān)的組合可以實(shí)現(xiàn)三段、七段的控制。七段速的各自運(yùn)行頻率則由參數(shù)Pr.4-Pr.6（設(shè)置前三段速的頻率）、Pr.24-Pr.27（設(shè)置第四段速至第七段速的頻率）對應(yīng)的控制端狀態(tài)及參數(shù)關(guān)系決定，如果把參數(shù)Pr.183設(shè)置為8，將RMS端子的功能轉(zhuǎn)換成多速段控制端REX，就可以用RH、RM、RL和REX通斷的組合來實(shí)現(xiàn)15段速。詳細(xì)的說明請參閱FR-E740使用手冊。二.FX5UCPU模塊認(rèn)識(shí)三.GXWorks3軟件簡單使用1.GXWorks3的畫面構(gòu)成2.創(chuàng)建工程文件（1）新建工程（2）打開工程（3）保存工程（4）刪除工程3.創(chuàng)建數(shù)據(jù)（1）新建數(shù)據(jù)（2）數(shù)據(jù)屬性4.工程的機(jī)型/運(yùn)行模式更改5.模塊配置圖的創(chuàng)建和參數(shù)設(shè)置（1）模塊配置圖的創(chuàng)建和配置（2）參數(shù)的設(shè)置6.計(jì)算機(jī)與CPU模塊之間的連接（1）以太網(wǎng)電纜直接連接（2）以太網(wǎng)電纜經(jīng)由集線器連接1）CPU模塊側(cè)的設(shè)置2）工程工具側(cè)的設(shè)置（3）使用RS-232C電纜7.程序編寫舉例【任務(wù)實(shí)施】1.根據(jù)控制要求確定輸入輸出端子地址分配，畫出控制系統(tǒng)原理圖并完成硬件連接輸入輸出啟動(dòng)按鈕SB1X0正轉(zhuǎn)STF輸出Y10停止按鈕SB2X1反轉(zhuǎn)STR輸出Y11

高速RH輸出Y12

中速RM輸出Y13

低速RL輸出Y142.PLC程序編寫及仿真3.設(shè)備上電，變頻器參數(shù)設(shè)置及程序下載4.系統(tǒng)調(diào)試在調(diào)試程序時(shí)一定要弄清楚操作的過程，按規(guī)范操作。注意觀察在運(yùn)行過程中電動(dòng)機(jī)和變頻器的變化情況?！救蝿?wù)總結(jié)】不同變頻器的多段速控制輸入信號(hào)子可能不一樣，但實(shí)質(zhì)都一樣，這種調(diào)速都是一種有級(jí)的調(diào)速，本項(xiàng)目中E740變頻器多段速運(yùn)行控制的實(shí)質(zhì)是通過PLC的輸出去控制變頻器的RH、RM、RL以及STF、STR這些端子從何控制電機(jī)以不同的頻率和旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)行。實(shí)際上變頻器除了