PLC和变频调速应用技术培训报告.docx
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PLC和变频调速应用技术培训报告
PLC和变频调速应用技术培训报告
2007年6月20日,来自总装二厂,冲焊二厂共三人赴南京进行PLC和变频调速应用技术进行为期十天的培训.培训内容包括西门子PLC编程技术及工程应用,FX系列PLC编程及应用,变频器应用知识。
首先学习的是变频器应用知识。
主讲是的变频调速应用技术作者张燕宾高级工程师。
老师对我们详细介绍了三相交流异步电动机的构造和原理,以及为什么要开发变频器。
构造
图1-1 异步电动机的构造
a)外形 b)定子 c)转子
旋转原理
图1-2 三相交流异步电动机的旋转原理
a)三相交变电流 b)三相绕组 c)旋转原理
为使异步电机可以实现无级调速,是使用变频器的最初目的。
自然机械特性
图2-1 异步电动机的自然机械特性
电动机的机械特性体现了电动机的带负载能力。
电动机在没有人为地改变其参数时的机械特性称为自然机械特性。
电动机在人为的改变某个参数后得到的机械特性称为人工机械特性。
如:
转子串联电阻,改变电压,改变频率。
电动机在带动负载运行时,在电动机的输出轴和负载的输入轴之间,必须通过传动机构进行连接。
在分析电动机能否带的动负载时,需要对电动机的转矩和负载转矩在同一个坐标系内进行比较。
折算的基本原则是能量守恒原理。
λ=
nL=
根据输能量守恒的原则,有:
=
=
=
TL=TM·λ
折算公式
1)转速的折算
nL’=nL·λ=nM
2)转矩的折算
TL’=
3)飞轮力矩的折算
(GDL2)’=
实例某电动机,带重物作园周运动,如图所示。
运行时,到达A点后电动机开始过载,到达B点时容易堵转,怎样解决?
(上限频率为45Hz)
图2-29 重物园周运动
将传动比加大10%,则在电动机转矩相同的情况下,带负载能力也加大10%。
但这时的上限频率应加大为49.5Hz。
随后的几天,我们重点学习的是西门子PLC编程技术及工程应用。
主讲的是西门子PLC编程技术及工程应用作者,柴瑞娟教授。
她首先讲的是STEP7的编程环境
SIMATIC管理器窗口
SIMATICManager可以集中管理一个自动化项目的所有数据,可以分布地读/写各个项目的用户数据。
其他的工具都可以在SIMATICManager中根据需要启动。
硬件组态窗口
硬件组态工具可以为自动化项目的硬件进行组态和参数设置。
可以对机架上的硬件进行配置,设置其参数及属性。
软件编程窗口
用于S7-300和S7-400的编程语言有梯形逻辑图(Ladderlogic),语句表(StatementList),和功能块图(FunctionBlockDiagram)。
都集成在一个软件包中
STEP7编程语言的程序结构
用户块包括组织块、功能块、功能和数据块。
组织块是操作系统和用户程序之间的接口。
组织块只能由操作系统来启动。
各种组织块由不同的事件启动,且具有不同的优先级,而循环执行的主程序则在组织块OB1中。
功能块(FB)是通过数据块参数而调用的。
它们有一个放在数据块中的变量存储区,而数据块是与其功能块相关联的,称为背景数据块。
特点:
每一个功能块可以有不同的数据块。
这些数据块虽然具有相同的数据结构,但具体数值可以不同。
功能(FC)没有指定的数据块,因而不能存储信息。
功能常常用于编制重复发生且复杂的自动化过程。
数据块(DB)中包含程序所使用的数据。
系统块包含在操作系统中,包括:
系统功能(SFC)、系统功能块(SFB)和系统数据块(SDB)。
块的调用关系如图所示。
CPU动态扫描过程
位逻辑指令
位逻辑指令主要包括位逻辑运算指令、位操作指令和位测试指令。
作用:
完成逻辑操作,并将逻辑操作结果RLO用于赋值或置位,也用于控制定时器和计数器的运行。
STEP7提供可视化的在线调试功能。
在STEP7中完成的硬件组态和用户程序必须通过电缆下载到PLC中,经过软硬件的联调成功后,才能最终完成控制任务。
利用CPU的诊断功能,可以识别CPU或模块中的系统错误和CPU中的程序错误。
不同的故障应采用不同的手段予以排除:
(1)导致CPU停机的故障,应使用“ModuleInformation”工具。
(2) 逻辑错误,即程序可执行但功能不能实现,应使用变量表和程序状态工具。
(3) 偶尔出现的故障,即只在特定的系统状态下才出现的故障,它可能导致停机或逻辑错误。
可采用“CPUMessages”工具
控制系统的设计步骤
(1)分析任务(将任务分解为若干子任务)
(2)描述任务和子任务(任务说明书)
(3)生成控制算法
(4)选择控制媒介
(5)执行(建立控制系统)
顺序控制设计是一种先进的设计方法,其设计思想是将系统的工作周期划分为若干顺序相连的阶段,我们称之为“步”。
当步被激活时(即满足一定的转换条件),步所代表的行动或命令将被执行。
这样一步一步按照顺序,执行机构就能够顺序“前进”。
设计步骤是首先根据工艺流程,画出顺序功能图(SFC),之后编写梯形图(或功能块图)程序。
例举课堂作业:
如图所示为专用钻床加工系统示意图,它是用来加工零件的。
需加工的零件为圆盘状零件,其上均匀分布了3个大孔和3个小孔。
钻床自动运行的初始状态为:
两个钻头在最上位,上限位开关I0.3和I0.5为ON。
工作过程为:
加紧工件,大小钻头开始向下钻孔,至规定的深度后,钻头向上提升并等待,此时工件旋转120度后,开始加工第二对孔。
当3对孔加工完后,松开工件,回到初始状态。
钻孔的孔数用减计数器来控制,计数器设定初值为3。
试画出顺序功能图,并编写相应的梯形图程序。
顺序功能图
由顺序功能图作出梯形图
梯形图
线性化编程是将整个用户程序放在组织块OB1中,在CPU循环扫描时执行OB1中的全部指令。
其特点是结构简单、但效率低下。
另一方面,某些相同或相近的操作需要多次执行,这样会造成不必要的编程工作。
再者,由于程序结构不清晰,会造成管理和调试的不方便。
所以在编写大型程序时,避免线性化编程。
经过十天的培训,我们对PLC和变频调速应用技术有了一个比较深入的了解,但是还需要更加深入的实践相配合,这就需要我们在未来的安装调试过程中,紧密跟踪,实践学习,努力掌握好PLC和变频调速应用技术的各种知识,确保生产的正常进行。
感谢领导为安排了此次培训,使我们受益匪浅。
汇报人:
邵振中聂松洪为峰
2007-7-9
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