《工控組態(tài)技術及應用-MCGS》課件kj44v

項目四電機轉速控制系統(tǒng)

1.知識目標⑴掌握光電耦合器的使用方法。⑵掌握電機轉速控制系統(tǒng)的控制要求。⑶掌握電機轉速控制系統(tǒng)的硬件接線。⑷掌握電機轉速控制系統(tǒng)的通信方式。

。⑸掌握電機轉速控制系統(tǒng)的控制原理。⑹掌握電機轉速控制系統(tǒng)的程序設計方法。⑺掌握電機轉速控制系統(tǒng)的組態(tài)設計方法

一、學習目標

⑴初步具備電機轉速控制系統(tǒng)分析能力。⑵初步具備光電耦合器的測速技能。⑶初步具備PLC電機轉速控制的設計能力。⑷初步具備電機轉速控制PLC程序設計能力。⑸初步具備電機轉速控制系統(tǒng)的組態(tài)能力。⑹初步具備電機轉速控制系統(tǒng)PLC程序與組態(tài)的統(tǒng)調能力。2能力要求二、要求學生必備的知識與技能1.必備知識⑴EM235模塊的使用方法。⑵PLC應用技術基本知識。⑶PID控制基本知識。⑷閉環(huán)控制系統(tǒng)基本知識。⑸組態(tài)技術基本知識。

⑴熟練的PLC接線操作技能。⑵熟練的PLC編程調試技能。

⑶熟練的PID控制系統(tǒng)調試技能。⑷計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)的組建能力。2必備技能三、相關知識講解1.EM235模塊

見模塊四項目一。2.電機轉速控制模塊介紹

電機轉速控制模塊硬件組成如圖4-4-1所示。電機轉速控制模塊作為一個小型對象，系統(tǒng)由兩個直流電機，直流調速電路等組成。測速單元編碼盤或者專用編碼器來實現(xiàn)，具有負載的功能；兩個電機組成電動機-發(fā)電機模式，采用了電機聯(lián)軸器；調速器采用2～10V的電壓控制，從而改變電機的轉速；編碼盤為6脈沖/轉，配置光電耦合器測速。圖4-4-1電機轉速控制模塊硬件成四、理實一體化教學任務任務一電機轉速控制系統(tǒng)控制要求任務二電機轉速控制系統(tǒng)硬件接線任務三電機轉速控制系統(tǒng)控制原理任務四電機轉速控制系統(tǒng)PLC程序設計與調試任務五電機轉速控制系統(tǒng)數據庫組態(tài)任務六電機轉速控制系統(tǒng)設備組態(tài)任務七電機轉速控制系統(tǒng)用戶窗口組態(tài)任務八電機轉速控制系統(tǒng)PLC程序與組態(tài)統(tǒng)調1.電機轉速控制系統(tǒng)控制要求⑴實訓設備基本配置光電耦合器一套電機兩個EM235模擬量處理模塊一塊調速器一個RS232轉換接頭及傳輸線一根MCGS運行狗一個計算機（盡量保證每人一機）多臺西門子S7-200PLC一臺⑴用光電耦合器、電機、PLC、EM235模擬量處理模塊、調速器等構成電機轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)。⑵用MCGS軟件來監(jiān)控電機轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)。⑵用MCGS軟件來監(jiān)控電機轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)。2.電機轉速控制系統(tǒng)實訓設備基本配置及控制接線圖⑵系統(tǒng)接線風機控制系統(tǒng)接線圖（如圖4-4-2所示）。

圖4-4-2風機控制系統(tǒng)接線圖3.電機轉速控制系統(tǒng)I／O分配

PLC中I/O口分配注釋MCGS實時數據對應的變量元件地址光電耦合器I0.0脈沖輸入

PID_PVVD100測量值PID_PVPID_SPVD104設定值PID_SPPID_MVVD108自動輸出值PID_MVPID_PVD112比例系數PID_PPID_TSVD116采樣時間，以秒為單位，必須為正數。PID_TSPID_IVD120積分時間PID_IPID_DVD124微分時間PID_DPID_AMVD184手動自動切換PID_AMPID_MANVD188手動輸出值PID_MANPID_OUTVD192總輸出PID_OUT

圖4-4-3電機轉速控制系統(tǒng)控制圖5.電機轉速控制系統(tǒng)PLC控制程序⑴符號表符號地址注釋First_Scan_OnSM0.1僅第一個掃描周期中接通為ONINT_0INT0中斷程序注釋PID_PVVD100測量值PID_SPVD104設定值PID_MVVD108自動輸出值PID_PVD112比例系數PID_TSVD116采樣時間，以秒為單位，必須為正數。PID_IVD120積分時間PID_DVD124微分時間PID_AMVD184手動自動切換PID_MANVD188手動輸出值PID_OUTVD192總輸出Time_0_IntrvlSMB34定時中斷0的時間間隔（從1至255，以1毫秒為增量）。HSCO_ctrlSMB37HSCO設備與控制HSC0_PVSMD42HSCO的新預置值HSC0_CVSMD38HSC0的新當前值⑵主程序：主程序包括兩個絡。①網絡1：初始化PID參數，指定采樣周期為0.1秒，中斷時間為：100ms。②網絡2：定義高速計數器為HSC0，當前值為0，最大記數值為1000000，并啟動高速計數器HSC0。

中斷服務程序：①網絡1:電機每轉一圈產生6個脈沖，將100ms產生的脈沖數除以0.6，得到每秒的轉速,送到LD0，重新啟動計數器計數。②網絡2：將轉速轉換為0～1之間的數送到PID-PV。③網絡3：實現(xiàn)手-自動切換④網絡4：將0~1之間的輸出值轉換為標準的輸出值送到AQW0。6.電機轉速控制系統(tǒng)的組態(tài)圖4-4-10電機轉速控制系統(tǒng)數據庫規(guī)劃⑶設備組態(tài)①打開工作臺的設備窗口標簽，雙擊設備窗口，在空白處右擊鼠標，打開“設備工具箱”，添加如圖4-4-11所示的設備。

圖4-4-11電機轉速控制系統(tǒng)設備窗口組態(tài)

電機轉速控制系統(tǒng)PLC屬性設置如圖4-4-12所示。

圖4-4-12電機轉速控制系統(tǒng)PLC屬性設置⑷用戶窗口組態(tài)

①打開用戶窗口，創(chuàng)建電機轉速控制系統(tǒng)窗口。②雙擊電機轉速控制系統(tǒng)窗口，打開動畫組態(tài)界面，繪制如圖4-4-13所示的圖形（參考模塊二中的項目三）。

圖4-4-13電機轉速控制系統(tǒng)控制界面③在組態(tài)畫面中，分別將相應的圖形與變量PID_PV、PID_SP、PID_MV、PID_P、PID_TS、PID_I、PID_D、PID_AM、PID_MAN、PID_OUT、sd等建立聯(lián)系。④實時曲線的畫筆與PID_PV、PID_SP、PID_MAN等變量一一建立連接。六、實操考核項目考核采用步進式考核方式，考核內容見表4-4-4.

七、注意事項1.電機轉速控制系統(tǒng)采用高速計數器采集風機的轉速時，注意記數脈沖的接線端子。2.光電耦合器安裝時一定要注意安裝位置。3.采集的數據在進行PID運算以前要將其轉換為0～1之間的實數。4.PID運算的輸出信號要轉換為PLC的標準輸出值。5.控制信號在送往調壓器之前要經過EM235模擬量處理模塊進行處理。八、系統(tǒng)調試1.電機轉速控制系統(tǒng)PLC程序調試。反復調試PLC程序，直到達到電機轉速控制系統(tǒng)的控制要求為止。2.MCGS仿真界面調試。⑴運行初步調試正確的PLC程序。⑵開環(huán)調試：將手自動切換按鈕置于手動方式，觀察控制系統(tǒng)測量值和輸出值是否正常顯示，如果顯示不正常，檢查系統(tǒng)接線及設備組態(tài)，直到正常顯示為止。⑶閉環(huán)調試：將手自動切換按鈕置于自動方式，觀察控制系統(tǒng)的控制效果是否達到控制要求，如果沒有達到控制要求，則反復調試，直到達到控制要求為止。

⑴數據不顯示；解決方法：在