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课题七PLC、变频器和触摸屏综合应用

本课题任务：1任务一电动机调速与故障报警2任务二PID算法与水箱水位控制3

任务一电动机调速与故障报警任务引入本任务控制要求如下：1．电动机调速控制系统由PLC、模拟量扩展模块、触摸屏和变频器构成，要求控制功能强，操作方便。2．可以在屏幕上通过修改和设定电动机的转速来实现电动机调速控制。3．既可以通过触摸屏操作画面上的“启动”、“停止”按钮对电动机进行控制，也可以由启动/停止按钮进行控制。外接硬件“紧急停止”按钮用于生产现场出现紧急情况或触摸屏无法显示时停机。4．出现故障时自动停车并显示故障画面。

相关知识―PLC转换指令项目整数转双整数双整数转整数双整数转实数四舍五入取整取整梯形图指令表ITDIN，OUTDTIIN，OUTDTRIN，OUTROUNDIN，OUTTRUNCIN，OUTITD将整数值IN转换成双整数值，存入OUTDTI将一个双整数值IN转换成一个整数值，存入OUTDTR将一个32位，有符号整数值IN转换成一个32位实数，存入OUTROUND将实数值IN转换成双整数值，存入OUT。如果小数部分大于等于0.5，则数字向上取整。TRUNC将一个实数值IN转换成一个双整数，存入OUT。只有实数的整数部分被转换，小数部分舍去。

任务实施主电路

二、PLC控制电路

触摸屏的组态建立触摸屏与PLC的通讯连接

2.创建变量

3.组态监控画面

4.组态设置画面

5.报警的组态报警类别的设置

（2）离散量报警的组态

（3）模拟量报警的组态

（4）报警窗口和报警指示器的组态

监控画面应用模板设置画面应用模板

四、编写PLC控制程序1.电动机转速的测量与显示类别地址作用高速计数器HSC0SMB37控制字节SMB38初始值HC0当前值触摸屏显示的当前转速VW10速度显示存储器定时器T38采样时间图7.10旋转编码器接线

2.电动机的启动/停止与调速符号地址注释触摸屏“启动按钮”M0.0启动按钮触摸屏“停止按钮”M0.1停止按钮SB1按钮I0.7紧急停车SB2按钮I1.0启动SB3按钮I1.1停止KMQ0.0控制电动机存储器VW20触摸屏设定转速存储器AQW0模拟量输出存储器

3.故障控制字事故信息MW10字节MB10MB11位M11.7M11.6M11.5M11.4M11.3M11.2M11.1M11.0故障信息紧急停车车门打开故障变频器故障控制电路跳闸主电路跳闸输入I0.7I0.6I0.5I0.4I0.3

五、操作步骤按图7.1和图7.2连接控制线路接通QS、QF2，拨状态开关于“RUN”图7.11~7.13下载到PLC把已组态的触摸屏画面下载到触摸屏用RS485电缆将PLC和触摸屏连接按表7.7设置变频器参数触摸屏中设置设定转速为700r/min、轧车转速为100r/min点击“启动”或按SB2，电动机启动模拟各种故障发生按SB3或触摸屏的“停止”按钮，电动机停止

任务二PID算法与水箱水位控制任务引入有一个水箱需要维持一定的水位（例如，75%水位高度），该水箱的水以变化的速度流出，这就需要一个用变频器控制的电动机拖动水泵供水。当出水量增大时，变频器输出频率提高，使电动机升速，增加供水量；反之电动机降速，减少供水量，始终维持水位不变化。

相关知识―PID指令PID算法

离散化

地址偏移量参数数据格式参数类型说明0过程变量当前值PVn双字，实数输入必须在0.0~1.0范围内4给定值SPn双字，实数输入必须在0.0~1.0范围内8输出值Mn双字，实数输入/输出在0.0~1.0范围内12增益KC双字，实数输入比例常量，可为正数或负数16采样时间TS双字，实数输入以秒为单位，必须为正数20积分时间TI双字，实数输入以分钟为单位，必须为正数24微分时间TD双字，实数输入以分钟为单位，必须为正数28上一次的积分值Mx双字，实数输入/输出0.0~1.0之间(根据PID运算结果更新)32上一次过程变量PVn-1双字，实数输入/输出最近一次PID运算值

在许多控制系统中，只需要一种或两种回路控制类型。例如只需要比例回路或者比例积分回路。通过设置常量参数，可以选择需要的回路控制类型。如果不想要积分动作（PID计算中没有“I”），可以把积分时间（复位）置为无穷大“INF”。即使没有积分作用，积分项还是不为零，因为有初值MX。如果不想要微分回路，可以把微分时间置为零。如果不想要比例回路，但需要积分或积分微分回路，可以把增益设为0.0，系统会在计算积分项和微分项时，把增益当作1.0看待。2.PID控制回路类型的选择

3.PID指令LADSTL说明PID