第四章S7300系列PLC和MM440在變頻調速系統(tǒng)中的應用41說課材料

1、中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第一頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 本章內容本章內容 變頻器變頻器-PLC-PLC控制控制(kngzh)(kngzh)系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 變頻器變頻器-PLC-PLC系統(tǒng)組態(tài)系統(tǒng)組態(tài) S7-300S7-300系列系列PLC PLC 和和 MM440MM440聯(lián)機聯(lián)機 用用PLCPLC數(shù)字量輸出控制數(shù)字量輸出控制(kngzh)MM440(kngzh)MM440變頻器運行變頻器運行 用用PLCPLC模擬量輸出控制模擬量輸出控制(kngzh)MM440(kngzh)MM440變頻器調速變頻器調速 用用PLCPLC控制控制(kngzh)MM440(

2、kngzh)MM440變頻器實現(xiàn)多頻段控制變頻器實現(xiàn)多頻段控制(kngzh)(kngzh)第二頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 4.1 4.1 變頻器變頻器-PLC -PLC 控制系統(tǒng)概述控制系統(tǒng)概述 1 1變頻器變頻器-PLC -PLC 控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成 變頻器變頻器 可編程控制器（可編程控制器（PLCPLC） 變頻器與變頻器與PLCPLC的接口部分的接口部分 2 2變頻器與變頻器與PLCPLC的接口的接口 接口是變頻器接口是變頻器-PLC-PLC控制系統(tǒng)硬件控制系統(tǒng)硬件(yn(yn jin)jin)結構中的重要部分，其主要類型：結構中的重要部分，其主要類型：

3、第三頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用1 1）變頻器與）變頻器與PLCPLC的開關的開關(kigun)(kigun)量輸入接量輸入接口口 用來接收用來接收PLCPLC輸出的開關輸出的開關(kigun)(kigun)量命量命令信號令信號 變頻器與變頻器與PLCPLC的開關的開關(kigun)(kigun)量接口電量接口電路路第四頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 變頻器從變頻器從PLC開關開關(kigun)量輸出端子獲取運量輸出端子獲取運行指令。行指令。 第五頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用2 2）變頻器與）變頻器與PLCPLC的模擬量輸入接口的

4、模擬量輸入接口 PLC-PLC-變頻器系統(tǒng)變頻器系統(tǒng)(xtng)(xtng)中，變頻器中，變頻器的模擬量輸入信號由的模擬量輸入信號由 PLCPLC的模擬量輸出通道提的模擬量輸出通道提供。供。 電壓信號：電壓信號：0 010V10V、10V 10V 電流信號：電流信號：0 020mA 20mA 第六頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 模擬量輸入模擬量輸入(shr)接口電路接口電路第七頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 PLC的模擬量輸出信號范圍與變頻器的模擬的模擬量輸出信號范圍與變頻器的模擬量輸入范圍不同時，接口量輸入范圍不同時，接口(ji ku)電路：電路：第八

5、頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 3 3）RSRS485 485 通信接口通信接口 PLCPLC與變頻器之間可以與變頻器之間可以(ky)(ky)由網絡連接器由網絡連接器通過通過RS-485 RS-485 串行通信接口連接。串行通信接口連接。第九頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 PLC與變頻器通過與變頻器通過(tnggu)RS485 端口端口相連相連 第十頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 變頻器之間通過變頻器之間通過(tnggu)PROFIBUS電纜相電纜相連連 第十一頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 RS RS485 48

6、5 通信接口的特點通信接口的特點 抗干擾能力強、數(shù)據(jù)抗干擾能力強、數(shù)據(jù)(shj)(shj)傳輸速傳輸速率高。率高。 通過通過RS-485RS-485串行通信口，用雙絞線電串行通信口，用雙絞線電纜能實現(xiàn)多站聯(lián)網，能進行長距離通信。纜能實現(xiàn)多站聯(lián)網，能進行長距離通信。 通過通過 RS-485 RS-485 通信接口，通信接口， 在在PLCPLC與變與變頻器之間傳遞數(shù)據(jù)頻器之間傳遞數(shù)據(jù)(shj)(shj)時，編程工作量時，編程工作量很大。很大。 第十二頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 4.2.1 PLC 4.2.1 PLC系統(tǒng)的組建及硬件組態(tài)系統(tǒng)的組建及硬件組態(tài) 1. PLC1.

7、PLC系統(tǒng)的組建內容系統(tǒng)的組建內容(nirng) (nirng) PLC PLC 機型的選擇機型的選擇 PLC PLC 容量的選擇容量的選擇 I/O I/O 模塊的選擇模塊的選擇 功能模塊的選擇功能模塊的選擇 電源模塊的選擇電源模塊的選擇4.2 4.2 變頻器變頻器-PLC -PLC 系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)(xtng)組態(tài)組態(tài)第十三頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 PLC PLC 機型選擇的基本機型選擇的基本(jbn)(jbn)原則原則 滿足功能要求滿足功能要求 基本基本(jbn)(jbn)功能：邏輯控制、順序功能：邏輯控制、順序控制、算術運算、邏輯運算和數(shù)據(jù)處理等。控制、算術

8、運算、邏輯運算和數(shù)據(jù)處理等。這是所有這是所有PLCPLC都具有的功能。都具有的功能。 特殊功能：根據(jù)控制對象的特殊要求特殊功能：根據(jù)控制對象的特殊要求，所選，所選PLCPLC必須具有這種功能（如通訊，對計必須具有這種功能（如通訊，對計算速度、存儲器容量有特殊要求，具有過程算速度、存儲器容量有特殊要求，具有過程控制能力等）?？刂颇芰Φ龋?第十四頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第十五頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第十六頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第十七頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 用戶存儲器容量選擇用戶存儲器容量選

9、擇 用戶程序用戶程序/數(shù)據(jù)存儲器容量是否夠大。根據(jù)用數(shù)據(jù)存儲器容量是否夠大。根據(jù)用戶程序使用指令、處理數(shù)據(jù)多少，估算用戶程序戶程序使用指令、處理數(shù)據(jù)多少，估算用戶程序/數(shù)據(jù)存儲器容量，且放出數(shù)據(jù)存儲器容量，且放出(fn ch)25%的裕量。的裕量。 I/O模塊、功能模塊及電源的選擇模塊、功能模塊及電源的選擇 根據(jù)上述所列根據(jù)上述所列I/O點數(shù)、所需功能，選擇點數(shù)、所需功能，選擇I/O 模模塊，功能模塊及電源（模塊）。塊，功能模塊及電源（模塊）。 第十八頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 1 1電動機型號及參數(shù)電動機型號及參數(shù)三相三相(sn xin(sn xin) )交流籠型異步

10、電動機交流籠型異步電動機, ,型號型號JW7114JW7114，額定參數(shù)，額定參數(shù): : 額定功率：額定功率：0.37kW 0.37kW 額定電壓：額定電壓：380V 380V 額定電流：額定電流：1.05 A 1.05 A 額定頻率：額定頻率：50Hz 50Hz 額定轉速：額定轉速：14OO r14OO rmin; min; 2 2變頻器型號及參數(shù)變頻器型號及參數(shù)(cnsh)(cnsh) 選用西門子的選用西門子的 MM440MM440，A A型變頻器型變頻器 供貨號：供貨號：6SE6440-2UD13-7AA16SE6440-2UD13-7AA14.3 4.3 變頻器及變頻器及PLCPLC控

11、制系統(tǒng)集成控制系統(tǒng)集成(j (j chnchn) )例子例子第十九頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 3. PLC 3. PLC系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)(xtng)組態(tài)組態(tài) 1 1） 確定確定S7-300PLCS7-300PLC的硬件配置的硬件配置(pizh)(pizh)方案方案 CPU CPU 模塊模塊: : 緊湊型緊湊型 CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP， 供貨號：供貨號：6ES7313-6CE00-0AB06ES7313-6CE00-0AB0 集成的數(shù)字集成的數(shù)字 I IO O 數(shù)字輸入數(shù)字輸入1616點點/ /數(shù)字輸出數(shù)字輸出1616點，點， 2 2個個PR

12、OFIBUS-DP PROFIBUS-DP 主站主站/ /從站接口；從站接口； 電源模塊選電源模塊選 PS307 2A PS307 2A 供貨號：供貨號：6ES7 307-1BA00-0AA0 ( 6ES7 307-1BA00-0AA0 ( AC220V/DC24V )AC220V/DC24V )第二十頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第二十一頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用2 2）在）在 STEP7STEP7中完成硬件組態(tài)中完成硬件組態(tài) 在在STEP7STEP7中生成一個與實際硬件系統(tǒng)完全相中生成一個與實際硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)，對機架上的硬件進行配置同的系

13、統(tǒng)，對機架上的硬件進行配置, ,設置設置(shzh)(shzh)其參數(shù)及屬性。其參數(shù)及屬性。第二十二頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 PLC系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件(yn jin)組態(tài)結果組態(tài)結果示意圖示意圖第二十三頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 PLC PLC的輸入的輸入/ /輸出地址輸出地址(dzh)(dzh)分配列分配列表表PLCPLC的輸入的輸入/ /輸出輸出I/O I/O 地址分配地址分配1616路數(shù)字量輸入路數(shù)字量輸入 I124.0 I124.0I124.7I124.7，I125.0I125.0I125.7I125.71616路數(shù)字量輸出路數(shù)字量輸出Q

14、124.0Q124.0 Q124.7Q124.7Q125.0Q125.0 Q125.7Q125.74 4路模擬量輸入路模擬量輸入 PIW256 PIW256、PIW258PIW258、PIW260PIW260、PIW262PIW2622 2路模擬量輸出路模擬量輸出PQW256PQW256、PQW258PQW258輸入過輸入過程程(guchng)映像映像區(qū)區(qū)輸出輸出(shch)過程映過程映像區(qū)像區(qū)第二十四頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 SM334 AI4AO2的的I/O接線接線(ji xin)端子圖端子圖第二十五頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 A A：熱電

15、阻、熱電偶：熱電阻、熱電偶 B B：電壓：電壓 C C：四線制電流：四線制電流(dinli) (dinli) D D：二線制電流：二線制電流(dinli)(dinli)第二十六頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用4.3 S7-3004.3 S7-300系列系列 PLCPLC和和 MM440MM440變頻器變頻器 聯(lián)機，實現(xiàn)聯(lián)機，實現(xiàn)(shxin)(shxin)數(shù)字量端口開數(shù)字量端口開關操作關操作1 1電動機控制要求電動機控制要求 正向運行正向運行: :起動時間起動時間 8s8s， 正向運轉速度正向運轉速度840r840rminmin，頻率，頻率30Hz 30Hz 反向運行反向運行

16、: : 起動時間起動時間 8s8s， 反向運轉速度反向運轉速度840r840rminmin，頻率，頻率30Hz 30Hz 停止停止: : 停止時間停止時間 8s 8s 第二十七頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用1 1） MM440MM440變頻器需要的數(shù)字變頻器需要的數(shù)字(shz)(shz)控制控制命令命令 正轉正轉/ /停止停止 反轉反轉/ /停止停止 正向點動正向點動 反向點動反向點動 PLCPLC的開關量輸出端與的開關量輸出端與MM440MM440數(shù)字數(shù)字(shz)(shz)輸入端子的連接關系輸入端子的連接關系 ：輸出地址輸出地址 控制功能控制功能連接連接MM440MM4

17、40端子端子 Q124.1 Q124.1正轉正轉/ /停止停止 5 5 Q124.2 Q124.2反轉反轉/ /停止停止6 6 Q124.3 Q124.3正向點動正向點動7 7 Q124.4 Q124.4反向點動反向點動8 8第二十八頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用2 2） PLC PLC 數(shù)字量輸入端子約定數(shù)字量輸入端子約定 PLCPLC輸出端產生變頻器要求的信號，輸出端產生變頻器要求的信號，PLCPLC的的輸入端需要輸入端需要(xyo)(xyo)的命令及與外部開關的關的命令及與外部開關的關系：系：操作按鈕操作按鈕控制功能控制功能輸入地址輸入地址SF1SF1正向起動正向起動

18、 I124.1 I124.1SF2SF2電機停止電機停止I124.2I124.2SF3SF3反向起動反向起動I124.3I124.3SF4SF4正向點動正向點動I124.4I124.4SF5SF5反向點動反向點動 I124.5 I124.5第二十九頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 S7-300PLC S7-300PLC與與 MM440MM440變頻器的連接變頻器的連接(linji)(linji)第三十頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用PLCPLC和和 MM440MM440聯(lián)機聯(lián)機(lin j)(lin j)的的PLCPLC控制程控制程序序 第三十一頁，共41頁

19、。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用第三十二頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 4 4PLCPLC與與MM440MM440變頻器聯(lián)機控制變頻器聯(lián)機控制(kngzh)(kngzh)的步驟：的步驟： 1 1）按圖連接）按圖連接(linji)(linji)電路，電路，第三十三頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用 6 6） 設置電動機額定參數(shù)設置電動機額定參數(shù)(cnsh)(cnsh)（P0010P00101 1） 設置快速調試參數(shù)設置快速調試參數(shù)(cnsh)(cnsh) 3 3） 編寫編寫PLCPLC控制程序，并下載控制程序，并下載(xi zi)(xi zi)至至PLC

20、PLC中；運行中；運行/ /調試調試PLCPLC程序。完成后程序。完成后STOPSTOP。 4 4） 合變頻器電源空氣開關合變頻器電源空氣開關 QAQA。 5 5） 恢復變頻器工廠缺省值?；謴妥冾l器工廠缺省值。2 2）完成）完成PLCPLC系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)(xtng)組態(tài)；組態(tài)；第三十四頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用電動機額定電動機額定( dng)參數(shù)參數(shù)使用地區(qū)使用地區(qū)(dq)參參數(shù)數(shù)快速快速(kui s)調試調試 快速調試參數(shù)設置表快速調試參數(shù)設置表 第三十五頁，共41頁。中原工學院電子信息學院變頻器及其應用起停特性起停特性(txng)參參數(shù)數(shù)頻率頻率(pnl)限制值限制值命令命令(mng lng)源源 快速調試參數(shù)設置續(xù)表快速調試參數(shù)設置續(xù)表 頻率設定頻率設定值通道值通道 退出快速調試退出快速調試 P0010P00