电机自动化杯技术报告

《电机自动化杯技术报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机自动化杯技术报告（50页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第四届“三菱电机自动化杯”技术报告（变频器系统）参赛队名称： 金科电气队队队员姓名：吴晓晓燕，李霞，单单鑫鑫指导老师： 刘刘旭明，高峰峰，周洪南京金陵科技学学院2010年8月月6日46目录第一部分 绪论11.1 前言言11.2 国内外外控制技术的的发展概况分分析11.2.1 可编程控制制技术（PLLC）11.2.2 变频调速技技术21.3 三菱菱自动控制系系统的发展现现状3第二部分 三三菱编程软件件介绍42.1 GXX Devvelopeer编程软件件42.

2、2 GTT-Desiiginerr画面设计软软件7第三部分 控制系统的的设计103.1 系统设设计框图及原原理分析103.2 系统的的硬件选择103.2.1 触摸屏概念念及所选GOOT10000触摸屏型号号参数介绍103.2.2 CC-liink模块113.2.3 可编程控制制器（ FXX2N PPLC）113.2.4 FX-4DD/A模块的的基础及应用用123.2.5 变频器（FRR-700-740系列列）123.2.6 旋转编码器器的基本原理理133.3 实际设设备组成的系系统模型图13第四部分 系统通信信设计和调试试144.1 计算机机（PC）与触摸摸屏及PLCC之间的通信信144.1.

3、1 RS2332协议：144.1.2 PC与PLC和触摸摸屏之间的连连接154.2 触摸摸屏与PLCC之间的通信信154.2.1 CC-liink概要154.2.2 PLC与触触摸屏之间的的连接194.3 PLLC与变频器器之间的通信信194.3.1 模拟量应用用时的一些基基本概念及基基本指令194.3.2 D/A转换换的原理224.3.3 PLC与变变频器的连接接234.4 变频器控控制电机234.4.1 变频器主要要端子接线与与端子接线图图234.4.2 变频器接线线注意事项254.4.3 变频器与电电机的连接254.5 旋转转编码器与PPLC的连接接254.5.1 旋转编码器器测速原理2

4、54.5.2 旋转编码器器与PLC的接线线264.6 接触触器与热继电电器等设备之之间的连接264.7 系统电电气控制原理理图27第五部分 控制系统调调试与运行275.1 PLLC系统控制制流程图275.2 变频频器主要参数数配置及主要要参数含义285.3 触摸摸屏界面图设设计295.4 PLLC系统编程程配置图315.5 系统统调试分析31第五部分 主要结论论32参考文献333第一部分 绪论1.1 前言言目前，各种自动动化技术手段段并行发展、相相互融合，为为工业控制提提供了多种可可行的技术途途径。作为全全球自动化领领域的领导厂厂商，三菱电电机以其优秀秀的自动化产产品和技术服服务于全球各各行业

5、用户。在在中国，三菱菱电机是最早早进入的国际际品牌之一，广广泛应用于中中国的各行各各业。可编程序控制器器技术、人机机界面技术以以及各种嵌入入式控制器系系统的快速发发展进一步提提升了工业自自动化技术的的发展水平。在在工业自动化化控制领域的的发展过程中中，变频器的的使用越来越越受人们的关关注。变频器器的使用最主主要的一个特特点就是节能能和降低成本本，许多传统统的耗能设备备都要进行技技术改造。所所以变频调速速技术的推广广有着十分重重要的现实意意义。同时，随随着PLC的的不断发展，使使得工业自动动化控制更加加的准确、方方便、安全和和可靠。如今通过D/AA转换将PLLC的反映速速度的数字量量转换为模拟拟

6、量，变化的的模拟量与变变频器的模拟拟电压输入端端相连从而带带动电机马达达以一定的曲曲线速度变化化运行，并由由马达连接的的编码器将速速度变为脉冲冲信号反馈到到PLC中，然然后在HMII上显示实际际的速度曲线线和实时速度度。实现远程程监视网络控控制系统。在实际工程中，有有的企业已实实现了全车间间或全厂的综综合自动化，因因此，通信与与网络已经成为控制系系统不可缺少少的重要组成成部分，也是是控制系统的的设计和维护护的重点和难难点之一。1.2 国内外外控制技术的的发展概况分分析1.2.1 可编程控制制技术（PLLC） PLC的产产生源于汽车车制造业.可可编程逻辑控控制器（Prrogrammmablee

7、Logiic Conntrolller）简称称为PLC，是是20世纪660年代末逐逐步发展起来来的一种以计计算机技术为为基础的新型型工业控制装装置。近几年年来，PLCC技术在各种种工业过程控控制、生产自自动线控制及及各类机电一一体化设备控控制中得到了了极为广泛的的应用，成为为工业自动化化领域中的一一项十分重要要的应用技术术。由于PLC的结结构紧凑、可靠性高、编程简单、灵活性强显显著优点，因因此其一经诞诞生，立即受受到美国国内内及世界上个个工业发达国国家的高度关关注。PLCC厂家众多，其其技术特点各各不相同。美美国PLC生生产厂家超过过100家，产产品约2000种。其中AA一B公司为为代表，其P

8、PLc一5系系列只使用梯梯形图，而不不采用语句表表。欧洲PLC技术术，是在与美美国PLC技技术相互隔离离的情况下，独独自研究开发发而成，因此此，欧洲的产产品和美国的的产品存在着着明显的差异异。其中德国国西门子公司司的s5系列列PLc，此此用结构化编编程的方法，尽尽管也设有梯梯形图、逻辑辑图等多种编编程语言，但但对于稍微复复杂一点的问问题，就必须须采用语句表表，通过STTEPS语言言，调用各种种功能模块。日本的PLC技技术是从美国国引进的，因因此日本的PPLC相对于于美国产品，存存在6承”的痕迹，但但日本将自己己的PLC主主推产品定位位在小型机上上。在小型川川c方面，日日本在对美国国的PLC技技

9、术继承的同同时，更多的的是发展，且且青出于蓝而而胜于蓝日本本的微型、小小型PLC产产品相当有特特色，其采用用梯形图、语语句表并重的的编程手段，llrlJ且配配置了包括功功能指令在内内的功能很强强的指令系统统。相比之下下，美国、欧欧洲的小烈PPLC产品指指令系统太弱弱。总的说来，目前前世界上百家家的PLC制制造厂中，仍仍然是美、日日、德、三国国占有举足轻轻重的地位。它它们的系列产产品有其技术术广度和深度度，因此控制制着全世界一一半以土的PPLC市场。1.2.2 变频调速技技术变频调速装置发发展迅速，特特点是通用化化、系列化和和规模化生产产。目前所有有变频器几乎乎都采用二极极管整流自关关断器件 (

10、GTRIGGBT)逆变变的交一直一一交电压型PPWM变频控控制方式，输输出正弦波电电流。最新产产品全部采用用微机全数字字化控制。在大功率交一交交(循环变流流器)变频调调速技术方面面，法国阿尔尔斯通己能提提供单机容量量达3万kww的电气传动动设备用于船船舶推进系统统。在大功率率无换向器电电机变频调速速技术方面，意意大利ABBB公司提供了了单机容量为为6万kw的的设备用于抽抽水蓄能电站站。其控制系系统已实现全全数字化，用用于电力机车车、风机、水水泵传动 。国内变频调速技技术从总体上上看较国际先先进水平差距距10一巧年年。在大功率率交一交、无无换向器电机机等大容量变变频技术方面面，国内只有有少数科研

11、单单位有能力制制造，但在数数字化及系统统可靠性与国国外还有相当当差距。而这这方面产品在在诸如抽水蓄蓄能电站机组组起动及运行行、大容量风风机、压缩机机和轧机传动动、矿井卷扬扬方面有很大大需求。在中中小功率变频频技术方面，国国内几乎所有有的产品都是是普通的V/F控制，仅仅有少量的样样机采用矢量量控制，品种种与质量还不不能满足市场场需要，每年年有大量的进进口。1.3 三菱菱自动控制系系统的发展现现状目前，各种自动动化技术手段段并行发展、相相互融合，为为工业控制提提供了多种可可行的技术途途径。可编程程序控制器技技术、工业控控制计算机技技术、分布式式控制系统、数数控系统、人人机界面技术术以及各种嵌嵌入式

12、控制器器系统的快速速发展进一步步提升了工业业自动化技术术的发展水平平。随着PLC的不不断发展，使使得工业自动动化控制更加加的准确、方方便、安全和和可靠。把PPLC和变频频器结合起来来一起对电机机传动进行控控制，实现远远程监视网络络控制系统。在在实际工程中中，有的企业业已实现了全全车间或全厂厂的综合自动动化，即将不不同厂家生产产的可编程设设备连接在单单层或多层网网络上，相互互之间进行数数据通信，实实现分散控制制和集中管理理。因此，通通信与网络已已经成为控制制系统不可缺缺少的重要组组成部分，也也是控制系统统的设计和维维护的重点和和难点之一。 作为全球球自动化领域域的领导厂商商，三菱电机机以其优秀的

13、的自动化产品品和技术服务务于全球各行业用户。在在中国，三菱菱电机是最早早进入的国际际品牌之一，三三菱电机的自自动化产品正正广泛应用于于中国的各行行各业。如今，成千上万万的三菱PLLC、变频器器、伺服、CCNC、网络络化控制系统统、低压电器器等产品在中中国工业的各各个领域运行行良好，为中中国经济发展展做出了杰出出贡献。截止止目前，三菱菱电机先后已已经投入四千千多万元与中中国高校合作作，为中国高高校自动化和和相关专业的的人才培养发发挥了重要的的促进作用。第二部分 三三菱编程软件件介绍2.1 GXX Devvelopeer编程软件件GX Devvelopeer是三菱公公司设计的在在Windoows环

14、境下下使用的PLLC编程软件件，支持当前所有三菱菱系列的PLLC进行编程程软件。该软件简单易学学，具有丰富富的工具箱和和直观形象的的视窗界面。编编程时，既可可用键盘操作，也可用用鼠标操作。操操作时可联机机编程，也可可脱机离线编编程。该软件件可进行梯形形图编程、指令表编程程和SFC编编程。此外，该该软件还可对对以太网、CC-liink等网络络进行参数设设定，并具有有完善的诊断断功能，能方方便地实现网网络监控，程程序上传、下载。该软件的部分功功能及使用方方法：1）新建一个工工程，点击“工程”中“创建新工程程”，在弹出的的对话框中选选择你所使用用的PLC类类型，即可创创建一个新工工程，如图2-1所示

15、：图2-1 新建建工程界面 22）点击如图图2-2所示示的功能指令令即可编写梯梯形图：图2-2 功能能指令菜单3）当进行通信信时需将波特特率设置成相相同才可进行行通信。PLLC参数修改改如图2-3所示：图2-3 PPLC通信参参数修改界面面4）在参数设定定之后，要完完成通信，还还需设定计算算机与编程软软件的端口相相同，点击“在线”下“传输设置”，设置端口，如如图2-4所示：编程软件的端口口设置：图2-4 传传输设置界面面双击端口设置，如如图2-5所所示：图2-5 端口口设置界面 5）完成成上述步骤后后，点击图标标“”将梯形图转转换，然后按按图2-6所所示将PLCC写入。图2-6 PLLC写入

16、6）在在弹出的对话话框中选取所所需写入的程程序和参数，如如图2-7所示示，执行完成成，即实现了了将程序下载载到PLC中中。图2-7 PPLC写入界界面PLC写入步范范围选择，如如图2-8所所示：图2-8 PLC写入入步范围设置置界面7）在程序下载载至PLC中中之后可以对对所写程序进进行监控，来来查看计数器器计数，定时时器定时是否否正确。按下下shiftt+f3，在在弹出的对话话框中将地二二个勾去掉。这这样就可监控控到PLC中中各元件的状状态或数值。如如图2-9所示：图2-9 监监控模式选择择界面2.2 GTT-Desiiginerr画面设计软软件GT-Desiiginerr是三菱公司司所开发设

17、计计的，用于图图形终端显示示屏幕制作的的Windoows系统平平台软件，支支持所有的三三菱图形终端端。该软件功能完善善，图形、对象工具丰丰富，窗口界界面直观形象象，操作简单单易用，可以以方便地改变变所接PLCC的类型，实实时读取、写入显示屏屏幕，还可以以设置保护密密码。该软件的部分功功能及使用方方法：1)打开GT-Desigginer，会会出现如图22-10所示示的对话框，需需新建工程时时，选择新建建即可。图2-10 新建工程界界面2）在新建之后后，点击下一一步，出现图图2-11所示示的对话框，在在对话框中选选取触摸屏的的类型，并根根据步骤设置置连接机器。图2-11 GGOT类型选选择界面 连

18、接机机器选择，如如图2-122所示：图2-12 连接机器选选择界面在I/F设置处处选取触摸屏屏通信协议，如如图2-133所示： 图2-133 触摸屏屏通信协议选选择界面3）在完成上述述设置后，出出现GT-DDesigiiner画面面设计界面，在在工具栏中选取取所需功能名名称，例如设置数值输入入功能 ，设置数值显示示功能，选择所需图图形与线形。4）在GT DDesignner 上通通过粘贴一些些开关图形，指指示灯图形，数数值显示等被被称为对象的的框图来创建建屏幕；然后后通过设置PPLC CPPU 中的元元件（位，字字）规定屏幕幕中的这些对对象的动作；最后通过RRS-2322C 电缆或USSB接口

19、将创创建的监视屏屏幕数据传送送到GOT。即点点击“通讯”。如图2-14所所示：图2-14 通讯功能选选择 5）在弹出如如图2-155所示的对话话框中选取所所需下载的画画面，再点击击下载，就可可将编辑的画画面传送到触触摸屏。完成成将画面传送送到GOT。图2-15 GGOT下载界界面第三部分 控制系统的设设计3.1 系统设设计框图及原原理分析FR-700变频器触摸屏CC-linkPLCD/A旋转编码器三相异步电动机测速实时速度原理分析：通过触摸触摸屏屏上的按钮控控制PLC的的输出动作，DD/A转换模模块将PLCC的表示速度度的数据寄存存器的内容转转换成模拟量量，将D/AA转换模块的的V+引脚与与变

20、频器模拟拟输入端2的的连接，D/A的I+与与VI+短接接，再与变频频器的5端相相接，这样在在变频器内部部的10V电电压下，变频频器模拟输入入端将有连续续变化的数值值，所以与变变频器的R、SS、T端相连连的电动机就就获得不停变变化的速度，按按要求的运行行曲线的运行行。同时从机机尾端旋转编编码器测量电电机的实时速速度并进行反反馈，通过PPLC内部的的高速计数器器进行计数，在在PLC程序序中进行计算算将实时速度度反馈到触摸摸屏画面显示示。3.2 系统的的硬件选择3.2.1 触摸屏概念及所选GGOT10000触摸屏型型号参数介绍绍 1）触摸屏屏概念人机界面（Huuman MMachinne Intte

21、rfacce，HMII）产品，常常被大家称为为“触摸屏”，它是连接接可编程序控控制器(PLLC)、变频频器、直流调调速器、仪表表等工业控制制设备，利用用显示屏显示示，通过输入入单元(如触触摸屏、键盘盘、鼠标等)写入工作参参数或输入操操作命令，实实现人与机器器信息交互的的数字设备，由由硬件和软件件两部分组成成。人机界面产品由由硬件和软件件两部分组成成，硬件部分分包括处理器器、显示单元元、输入单元元、通讯接口口、数据存贮贮单元等，其其中处理器的的性能决定了了HM工产品品的性能高低低，是HM工工的核心单元元。根据HMM工的产品等等级不同，处处理器可分别别选用8位、116位、322位的处理器器 。 G

22、OTT（Graphhic Opperatiion Teerminaal-人机介介面）是电子子操作面板，在在其监视屏幕幕上可进行开开关操作、指指示灯、数据据显示、信息息显示和其他他一些在原有有由操作面板板执行的操作作。显示在GGOT 上的的监视屏幕数数据是在个人人电脑上用专专用软件(GGT Dessignerr)创建的。为为了执行GOOT 的各种种功能，首先先在GT DDesignner 上通通过粘贴一些些开关图形，指指示灯图形，数数值显示等被被称为对象的的框图来创建建屏幕；然后后通过设置PPLC CPPU 中的元元件（位，字字）规定屏幕幕中的这些对对象的动作；最后通过RRS-2322C 电缆或

23、USSB接口将创创建的监视屏屏幕数据传送送到GOT。 2）GGOT10000触摸屏型型号参数介绍绍GOT10000是三菱电机机全新一代的的人机界面产产品，它强大大的功能不仅仅可以适用各各种各样的FFA场合，也也同样是非FFA行业的理理想选择。为为了满足不同同客户的需要要，GOT11000分为为GT15和和GT11两两个系列，其其中GT155为高性能机机型，GT111为基本功功能机型。它它们均采用664位处理器器，内置有UUSB接口。对对应GOT11000系列列的画面设计计软件为GTT Desiigner22 Verssion2软软件。 本次设设计所选的触触摸屏型号为为GT11550-QSBBD

24、-C系列列，分辨率为为320*2240像素，显示颜色为256色，内置I/F有RS-422(9针凹形)、RS-232（9针凸形）、USB,电源电压为DC24V,此触摸屏抗干扰能力强，耐压值为AC500V，寿命长。 3.2.2 CC-linnk模块CC-linkk网由主站、本地站、远程I/OO出战、远程设备站站等组成。控控制与通讯链链路;其性能主要要有: 通过分布布各个模块到到装置设备例例如输送线和和机器设备, 可在整个个系统布线的的情况下完成成;能处理开关关量,例如I/O或数字字量的模块, 可完成简简单的、高速速的通讯;通过连结多多PC CPPU,可以构构成一个简单单的分布式系系统; 通过连结结

25、不同制造厂厂商不同型号号的设备, 使系统更具具灵活性。3.2.3 可编程控制制器（ FXX2N PPLC） PLC采用用了典型的计计算机结构，主主要是CPUU，RAM，RRoM和专门门设计的输入入输出接口电电路等组成。PPLC则采用用循环扫描工工作方式，用用户程序按先先后顺序存放放，CPU从从第一条指令令开始执行程程序，直到遇遇到结束符后后又返回第一一条。如此周周而复始不断断循环。这种种工作方式是是在系统软件件控制下，顺顺次扫描各输输入点的状态态，按用户程程序进行运算算处理，然后后顺序向输出出点发出相应应的控制信号号。本次比赛采用的的是FX2NN系列可编程程序控制器，因因其具有超高高速的运算速

26、速(0.088as/stteP)，FFXZN系列列的小型化，高高速度，高性性能和所有方方便都是相当当于FX系列列中鼓高档次次的超小形程程序装置; 可做8台主主机连线。3.2.4 FX-4D/A模块块的基础及应应用 FX-4DAA模拟量输出出模块是FXX系列专用的的模拟量输出出模块，该模模块4个输出通（CHH）。输出通道接受数数字信号并转转换成等价的的模拟信号，这这称之为D/A转换。FFX-4DAA最大分辨率率是12位。通过输出端子变换，也可任意选择电压或电流输出状态。 基于输入/输出出的电压电流流钻则通过用用户配线完成成，可选用的的电压模拟值值范围-100V到10VDC（分分辨率：5mmV），

27、或者者电流模拟值值为0到200mA（分辨辨率：20微微安），可被被每个通道分分别选择。FX2N-4DDA和FX22N主单元之之间通过缓冲冲存储器交换换数FX2NN-4DA共共有32个缓缓冲存储器（每个是是16位）。FX2N-4DDA占用FXX2N扩展总总线的8个点点。这8点可可以分配成输输入或输出。FFX2N-44DA消耗FX2N主主单元或有源源扩展单元55V电源槽的的30mA电电流。3.2.5 变频器（FFR-7000-740系列列）变频器是把工频频电源(500Hz或600Hz)变换换成各种频率率的交流电源源，以实现电电机的变速运运行的设备。变频器主要由五五部分组成:整流回路、逆逆变器、控制

28、制电路、制动动组件和保护护回路.变频频调速控制方方式一般大体体可分为两种种，开环控制制和闭环控制制，后者需要要电动机轴转转速反馈。普普通的电压/频率(V/F)控制属属于开环方式式，闭环控制制方式包括转转差频率控制制、矢量控制制等方式。此次设计采用FFR-7000-740-1.5k变变频器额定容容量2.7kkVA，使用用电机容量11.5kW，允允许频率波动动范围5%，加/减速时间设设定03600ss （可分别别设定加速与与减速时间），可可以选择直线线或S形加减速模模式。3.2.6 旋转编码器器旋转编码器是用用来测量转速速的装置。它它分为单路输输出和双路输输出两种。技技术参数主要要有每转脉冲冲数（

29、几十个个到几千个都都有），和供供电电压等。单单路输出是指指旋转编码器器的输出是一一组脉冲，而而双路输出的的旋转编码器器输出两组相相位差90度度的脉冲，通通过两组脉冲冲不仅可以测测量转速，还还可以判断旋旋转的方向。工作原理：由一一个中心有轴轴的光电码盘盘，其上有环环形通、暗的刻线，有有光电发射和和接收器件读读取，获得四四组正弦信号号组合成A、B、C、D，每个正正弦相差900度相位差（相相对于一个周周波为3600度），将CC、D信号反向向，叠加在AA、B两相上，可可增强稳定信信号；另每转转输出一个ZZ相脉冲以代代表零位参考考位。由于AA、B两相相差差90度，可可通过比较AA相在前还是是B相在前，以

30、以判别编码器器的正转与反反转，通过零零位脉冲，可可获得编码器器的零位参考考位。如单相联接，用用于单方向计计数，单方向向测速。A、B两相联接接，用于正反反向计数、判断正反向向和测速；AA、B、Z三相联接接，用于带参参考位修正的的位置测速。本次设计采用的的是S50-J3V1000系列旋转转编码器。3.3 实际设设备组成的系系统模型图第四部分 系统通信信设计和调试试4.1 计算机机（PC）与与触摸屏及PPLC之间的的通信 4.1.1 RS232协议议：RS232是是美国电子工工业联盟（EEIA）制定定的串行数据据通信的接口口标准，全称称是 EIAA-RS232（简称称232，RRS232）。它它被广

31、泛用于于计算机串行行接口外设连连接。RS-232C标标准（协议），其其中EIA（Electronic Industry Association）代表美国电子工业联盟RS（Recommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969年），在这之前，还有RS232B、RS232A。它规定连接电缆缆和机械、电电气特性、信信号功能及传传送过程。目目前在IBMM PC机上上的COM11、COM22接口，就是是RS-2332C接口。图4-1所示是是9针的RSS-232串串口排序图： 图4-1 RRS-2322串口排序图图在RS-2322标准中，字字符是以一

32、序序列的位元串串来一个接一一个的传输。最最常用的编码码格式是异步步起停asyynchroonous startt-stopp格式，它使使用一个起始始位元后面紧紧跟7或8 个数据位元元（bit），这这个可能是奇奇偶位元，然然后是两个停停止位元。所所以发送一个个字符至少需需要10位元元，带来的一一个好的效果果是使全部的的传输速率，发发送信号的速速率以10划划分。一个最最平常的代替替异步起停方方式的是使用用高级数据链链路控制协议议（HDLCC）。在RS-2322标准中定义义了逻辑一和和逻辑零电压压级数，以及及标准的传输输速率和连接接器类型。信信号大小在正正的和负的3315v之之间。RS-232规定定

33、接近零的电电平是无效的的，逻辑一规规定为负电平平，有效负电电平的信号状状态称为传号号markiing，它的的功能意义为为OFF，逻逻辑零规定为为正电平，有有效正电平的的信号状态称称为空号sppacingg，它的功能能意义为ONN。RS-232的的设备可以分分为数据终端端设备（DTTE，Datta Terrminall Equiipmentt）和数据通通信设备（DDCE，Daata Coonnecttion EEquipmment）两两类，这种分分类定义了不不同的线路用用来发送和接接受信号。串行通信在软件件设置里需要要做多项设置置，最常见的的设置包括波波特率、奇偶偶校验和停止止位。波特率率是指从

34、一设设备发到另一一设备的波特特率，即每秒秒钟多少位元元bits per ssecondd (bitt/s)。典典型的波特率率是300, 12000, 24000, 96600, 119200等等bit/ss。波特率越越大，传输速速度越快，但但稳定的传输输距离越短，抗抗干扰能力越越差。一般通通信两端设备备都要设为相相同的波特率率，但有些设设备也可以设设置为自动检检测波特率。4.1.2 PC与PLCC和触摸屏之之间的连接对于PC与PLLC之间的连连接，只需将将RS-2332串口电缆缆usb接口口与PC机相相连，另一接接口接上PLLC下载线接接到PLC上上，再通过GGX-devvelopeer编程软

35、件件将所编写好好的程序下载载到PLC中中，即完成了了PC与PLLC的连接与与通信。而对于PC与触触摸屏的之间间的连接，只只需将触摸屏屏自带的传输输线连接PCC与PLC，在在通过GT-desinnger软件件将所画出的的运行选择画画面与动态显显示画面下载载到触摸屏中中即可。4.2 触摸摸屏与PLCC之间的通信信4.2.1 CC-liink概要CC-linkk网由主站、本地站、远程I/OO出战、远程设备站站等组成。1CC-liink系统概概要 CC-liink系统是是通过使用专专用的电缆将将分散的I/O模块，特特殊高功能模模块等连接起起来，并且通通过PLC的的CPU来控控制这些相应应模块的系统统。

36、（1） 通过将每个模块块分散到类似似传送生产线线和机械等设设备中去，能能够实现整个个系统的省配配线。（2） 通过使用处理类类似I/O或或者数字数据据的ON/OOFF数据的的模块，能够够实现整个系系统的省配线线。（3） 可以和其他厂商商的各种不同同的设备进行行连接，使得得系统更具有有灵活性。 2. CC-liink主站模模块FX2NN16CCLL-MCC-Link的概要要CC-linkk主站模块FFX2N16CCLL-M是特殊殊扩展模块，它它将FX系列列PLC分配配作为CC-link系系统中的主站站。（1）远程I/O站和远程程设备站可以以与主站连接接（FX系列列的PLC）（2）通过使用用CC-l

37、iink接口模模块FX2NN32CCLL，两个或两两个以上的FFX系列的PPLC可以作为远程设备站站进行连接，形形成一个简单单分散系统。主站：控制数据据链接系统的的站远程I/O站：仅仅处理位位信息的远程程站远程设备站：处处理包括为信信息和子信息息的远程站3. 与远程设设备站的通信信 握手信号（例例如初始请求求和出错标志志位）是使用用严惩输入（RX）和远程输出（RY）来与远程设备站进行通信的。设定的数据和其他数据与远程设备站之间的通信是通过使用远程寄存器（RWw和RWr）实现的远程输入（RX），远程输出（RY）和远程寄存器（RWw和RWr）被分配到FX2N 16CCLM中的缓冲存储器（BFM）。

38、如图4-2所示：图4-2 与远程设备备站的通信图图 4.主站和和远程设备站站间通讯图4-3所示的的流程图说明明了主站和远远程设备站间间通讯时的基基本程序设计计流程。 图44-3 主主站和远程设设备站间通讯讯流程图5. FX22N-32CCCL概要 CC-liink接口模模块FX2NN-32CCCL是用来将将连接FX00N/FX22N/FX22NC PLLC连接到CC-Link的的接口模块。FX2N-32CCL作为CC-Link的一个远程设备站进行连接。连线采用屏蔽双绞屏蔽电缆。控制指令使用FROM/指令对FX2N-32CCL的缓冲存储器进行读/写。 与PLC的的连接FX2N-322CCL可以以

39、直接跟FXX2NPLCC主单元连接接，或者与其其它扩展模块块或扩展单元元的右侧连接接。最多可以以连接8个特特殊单元/部部分块，单元元编号为0到到7，根据离离基本单元的的距离由近到到远排列。但但是，由PLLC提供的+5V直流电电源容量有限限。FX2NN-32CCCL在+5VV直流情况下下的电流消耗耗为130mmA。确保在在+5V直流流情况下，包包括其它特殊殊部分在内的的总电流消耗耗不要超过规规定指标。FFX2N-332CCL 与PLCC的连接图如如图4-4所所示：图4-4 FFX2N-332CCL 与PLCC的连接图6.电源接线，如如图4-5所所示：图4-5 电电源接线 4.2.2 PLC与触摸

40、屏屏之间的连接接首先利用24VV电源模块（或或PLC模块块的24V输输出引脚）给给触摸屏供电电，再通过CCC-linnk连接触摸屏与PPLC。通过过RS2322接口连接计算算机与PLCC，在GX devellorer软软件中编写梯梯形图，再通通过RS2332接口下载载到PLC中中。这时只要要将触摸屏中中的位元件名名称设置成与与PLC中的的相应触点相相同，即在GGT Dessignerr 上通过粘粘贴一些开关关图形，指示示灯图形，数数值显示等；然后通过设设置PLC CPU 中中的元件（位位，字）规定定屏幕中的这这些对象的动动作。4.3 PLLC与变频器器之间的通信信4.3.1 模拟量应用用时的一

41、些基基本概念及基基本指令1缓冲寄存器器：为了能够方便的的实现PLCC对特殊功能能模块的控制制，并减少应应用指令的条条数，统一应应用指令的格格式，在三菱菱PLC的特特殊功能中设设置专门用于于PLC与模模块间进行信信息交换的区区域“缓冲存储器器”，英文为“Buffeer Memmory”，简称BFFM.缓冲存储器中包包括了模块控控制信号位、模块参数等等控制条件，以以及模块的工工作状态信息息、运算与处理理结果、出错信息内内容。2.FROM指指令FROM指令是是通过将特殊殊模块缓冲存存储器（BFFM）的内容容读入到PLLC指定的地地址中。是一一个读取指令令。指令格式式如下：如上指令的意思思为：当X11

42、接通，则指指令将第一块块特殊功能模模块的第7号号缓冲区内的的据读出，并将读读出的数据保保存到D1指指定的地址里里面。若指令最后面的的“K1”改换为“k2”，则指令的的意思为：将将第一块特殊殊功能模块的的第7、8号缓冲冲区内的数据据读出，并将将读出的数据据保存到D11及后面的地地址D2里面面。3.TO指令：TO指令是将PPLC指定的的地址的数据据写入特殊功功能模块的缓缓冲存储器（BBFM）中。是一个写入指令令。整个指令的意思思如下：指令令将PLC的的数据寄存器器D5的数据据写入第一块块特殊功能模模块的第17号缓缓冲区地址内内。4. FX-44DA模块的的应用FX-4DA模模拟量输出模模块是FX系

43、系列专用的模模拟量输出模模块，该模块块4个输出（CHH）。通过输出端子变变换，也可任任意选择电压压或电流输出出状态。 FX-4DDA最大分辨辨率是12位位。通过输出出端子变换，也也可任意选择择电压或电流流输出状态。 基于输入/输出出的电压电流流钻则通过用用户配线完成成，可选用的的电压模拟值值范围-100V到10VDC（分分辨率：5mmV），或者者电流模拟值值为0到200mA（分辨辨率：20微微安），可被被每个通道分分别选择。FX2N-4DDA占用FXX2N扩展总总线的8个点点。这8点可可以分配成输输入或输出。FFX2N-44DA消耗FX2N主主单元或有源源扩展单元55V电源槽的的30mA电电流

44、。5. FX-44DA缓冲寄寄存器（BFFM）的分配配：FX2N-4DDA和和FXX2N可编程程控制器之间间通过缓冲存存储器（166位32点RRAM）传输输数据，如图图4-6所示示： 图图4-6 BFM缓冲冲器区 BFM缓冲区区说明：1）【BFM #0】 输输出模式选择择：BFM#0的值使每每个通道的模模拟输出在电电压输出和电电流输出之间切换换。采用4位位十六进制数数的形式。第第一位数字是是通道1（CCH1）的命命令，第二位位数字是通道道2（CH22）的命令，第第三位数字是是通道3（CCH3）的命命令，第四位位数字是通道道4（CH44）的命令.这四个数字字的数字值分分分别代表下下列项目，如如图

45、4-7所所示：图4-7 输输出模式通道道 2）【BFFM#1，#2，#3和和#4】：输输出数据通道道CH1，CCH2，CHH3和CH44。如图4-8所示：图4-8 输输出数据通道道 3）【BBFM#5】:数据保持模模式：当可编编程控制器处处于停止（SSTOP）模模式，RUNN模式下的最最后输出值以以使其成为偏偏移值。可按按如下图所示示，将十六进进制值写入BBFM#5中中。如图4-9所示： 图4-99 数据保保持模式选择择接线操作注意：1） 检查输出配线或或扩展电缆是是否正确连接接到FX2NN-4DA模模拟特殊功能能模块。2） 确保应用中选择择正确的输出出模式。3） 检查在+5V或或24V电源源

46、上没有电源源过载，注意意：FX2NN的PLC或或有源扩展单单元的负载是根据所连接的的扩展模块或或特殊功能模模块数目而改改变的。6. 4D/AA程序的编写写，指令如下下所示程序分析：在该程序中，DD14为浮点点数，故先将将它转化为整整形。然后设设置通道输出出模式，采用用4为16进进制数的形式式，第一位是是通道1的数数字，地二位位是通道2的的数据，以此此类推。0为为电压输出模模式（-100到10V），11为电流输出出模式（4mmA到20mmA），2为为电流输出模模式（0mAA到20mAA）。最后将将数据寄存器器D100的的内容放到通通道1进行转转换。4.3.2 D/A转换换的原理1）D/A转换换的

47、原理输出通道接受数数字信号并转转换成等价的的模拟信号，这这称之为D/A转换。D/A变换换器一般由变换网络和和模拟电子开开关组成，输输入n位数字字量分别空盒盒子这些电子子开关，通过过变换网络产产生与数字量量各位权对应应的模拟量，通通过加法电路路输出与数字字量成比例的的模拟量。D/A转换器大大部分是数字字电流转换器器，实用中通通常需增加输输出电路，实实现电流电压压变换在变换网络络中，电流是是单方向的，是是单极性的。2）D/A转换换的主要参数数：衡量一个D/AA转换器的性性能的主要参参数有：（1）分辨率是指d/a转换换器能够转换换的二进制数数的位数，位位数多分辨率率也就越高。（2）转换时间间指数字量

48、输入到到完成转换，输输出达到最终终值并稳定为为止所需的时时间。电流型型d/a转换较快，一般般在几ns到到几百ns之之间。电压型型d/a转换换较慢，取决决于运算放大大器的响应时时间。（3）精度指d/a转换器器实际输出电电压与理论值值之间的误差差，一般采用用数字量的最最低有效位作为衡量单位。（4）线性度当数字量变化时时，d/a转转换器输出的的模拟量按比比例关系变化化的程度。理理想的d/aa转换器是线性的，但但是实际上是是有误差的，模模拟输出偏离离理想输出的的最大值称为为线性误差。4.3.3 PLC与变频器的连接将PLC梯形图图中表示速度度的数据寄存存器Dxx内内容通过如上上图所示的DD/A转换程程

49、序变为连续续变化的模拟拟量。首先通通过PLC的的输出+244电源给D/A模块供电电（即将D/A模块上的的“+24V”电源端与PPLC输出+24V相连连，然后将DD/A模块上上的“-24V”端与PLCC上的“COM”端相连，再再将D/A模模块上接地端端与PLC上上的接地端相相连）。这时时只要将D/A模块的VVOUT端与与变频器的模模拟电压输入入端（2端）相相连，D/AA的IOUTT端与VI-端短接，变变频器的100端为10VV电压端，55端接地即可可实现变化模模拟电压输入入。由此，变变频器模拟输输入端即可接接收到经D/A转换后的的模拟量。PLC通过D/A模块与变变频器实际接接线，如图44-10所

50、示示： +24Y0 COMY1 接地端PLC+24 V+VI-I+-24接地端D/A模块1025STFSTRSD变频器图4-10 PLC通通过D/A模模块与变频器器实际接线图图4.4 变频频器控制电机机4.4.1 变频器主要要端子接线与与端子接线图图 1）变频器主要要端子接线电源必须接R、SS、T，绝对对不能接U、VV、W，否则则会损坏变频频器。在接线线时不必考虑虑电源的相序序。使用单向向电源必须接接R、S端。电电机接到U、VV、W端子上上。当加入正正转开关（信信号）时，电电动机旋转方方向从轴向看看时为逆时针针方向，反之之亦然。注意意：通信时，使使从变频器到到电机之间的的传输必须保保证速度的一

51、一致性。2）变频器端子子接线图4.4.2 变频器接线注注意事项由于在变频器器内有漏电流流，为了防止止触电，变频频器和电机必必须接地。该该转换器必须须接地。接地地必须遵循国国家或地方安全标准和电器器标准。(JJIS NEEC第250章, IECC536第1等级或者其其它可执行标标准)变频器接地用用独立接地端端子（不要用用螺丝壳，底底盘等的代替替） 。接地电缆尽量量用粗的线径径，必须等于于或大于前页页所示标准，接接地点尽量靠靠近变频器，接接地线越短越越好。在变频器侧接接地的电机，用用4芯电缆其中中一根接地。电机以及变频频器必须进行行接地。接线后，零碎碎线头必须清清除干净，零零碎线头可能能造成设备运

52、运行时异常失失灵和故障，必必须始终保持持变频器清洁洁。不要安装电力力电容器，浪浪涌抑制器和和无线电噪声声滤波器在变变频器输出侧侧。这将导致致变频器故障障或电容和浪浪涌抑制器的的损坏。运行后，改变变接线的操作作，必须在电电源切断100min以上上，用万用表表检查电压后后进行，断电电后一段时间间内，电容上上仍然有危险险的高压电。4.4.3 变频器与电电机的连接首先将电机接到到变频器上的的U、V、WW端子上，再再将变频器的的交流电源输输入端子R、SS、T连接工工频电源，这这时当变频器器得电后就可可带动电机按按变频器2端端的模拟电压压的变化实时时转动。4.5 旋转转编码器与PPLC的连接接4.5.1

53、旋转编码器器测速原理旋转编码器是集集光机电技术术于一体的速速度唯一传感感器。当旋转转编码器轴带带动光栅盘旋旋转时，经发发光元件发出出的光被光栅栅盘狭缝切割割成断续光线线，并被接收收元件接收产产生初始信号号。该信号经经后继电器处处理后，输出出脉冲或代码码信号。由于于关电码盘与与电动机同轴轴，电动机旋旋转时，光栅栅盘与电动机机同速旋转。其特点是体积小，重量轻，功能全，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长。 首先将将旋转编码器器与电机的轴轴相连，首先先通过PLCC编程来判断断正反转，再再通过PLCC内部高速计计数器对旋转转编码器产生生的脉冲进行行计数，比如如：编码器旋旋转一圈产生生1

54、000个个脉冲，这时时若计数器的的计数值在11s内计到110000，则则电机转了110圈/s.再通过GXX-Deveeloperr编程软件将将计数器的数数值读出来将将实时速度反反馈到触摸屏屏显示。4.5.2 旋转编码器器与PLC的的接线 编码器器有5条引线，其其中3条是脉冲输输出线，1条条是COM端端线，1条是是电源线。编编码器的电源源可以是外接接电源，也可可直接使用PPLC的DCC24V电源源。电源“-”端要与编编码器的COOM端连接，“+ ”与编码码器的电源端端连接。编码码器的COMM端与PLCC输入COMM端连接，AA、B相脉冲输出线线直接与PLLC的输入端端连接(A相相与X0相连连，B

55、相与XX1相连)，连连接时要注意意PLC输入入的响应时间间。有的旋转转编码器还有有一条屏蔽线线，使用时要要将屏蔽线接接地。4.6 接触触器与热继电器等设备之间的连连接 本次系统用于于主电路的电电器设备主要要有接触器、熔断器、热继电器，通通过各个电器器设备的不同同连接（通过过两个接触器器改变相序来来实现电动机机正反转控制制或通过两个个接触器来控控制星型三角角型降压启动动）。接线时的注意事事项：将所需需要的电气部部件、导轨、线线槽等安装在在工作台上的的网孔板上，连连接系统的控控制电路。元元件在网孔板板上布置要合合理，安装要要正确紧固，配配线要求紧固固、美观、导导线要进行线线槽。为减小小对控制信号号

56、的干扰，工工作台上交流流电动机的连连接线不能放放入线槽。按按钮盒、触摸摸屏和电机可可不固定在网网孔板上，电电源和电动机机配线要接到到端子排上，进进出线槽的导导线要有端子子标号。元件件、器件的金金属外壳，应应可靠接地。4.7 系统电电气控制原理理图第五部分 控制系统调调试与运行5.1 PLLC系统控制流程程图 流程图图如图5-11所示：开始HL1、HL2以亮1秒灭0.5秒方式闪烁电机按第一段曲线运行电机按第二段曲线运行电机按第四段曲线运行电机按第三段曲线运行读高速计数器的值算出实际转速HL1以1HZ闪烁对转速进行D/A转换电机停止转动HL2以1HZ闪烁STOP-RUNNSB1按下，SB2未按下1

57、6秒未计满T10（16s）T11（21s）T12（22s）T13（30s）SB2按下 图图5-1 PLC系统统流程图5.2 变频频器主要参数数配置及主要要参数含义Pr1：上限频频率 设定范围 01200Hz 设设定为50 HzPr2：下限频频率 设定范围 01200Hz 设设定为0 HHzPr3：基准频频率 设定范围 04000Hz 设设定为50 HzPr7：加速时时间 设定范围 03600/ 360ss Pr8：减速时时间 设设定范围 003600/ 360ss 设定定的越小，即即可快速停转转Pr37：转速速显示 设设定范围为00，199998 00：表示频率率显示，设定定 199998：设

58、设定60Hzz时的机械速速度Pr73：模拟拟量输入选择择Pr79：运行行模式选择 设定范范围0，1，2，3，4，6，7，若Pr.79=0、11,变频器处处于PU运行行操作方式。若Pr.79=2，变频器处于处于外部运行模式。若Pr.79=3、4，变频器处于组合运行操作方式。 Pr1117：PUU通讯站号 设定定范围为031. Pr1118：PUU通讯速率 设定范范围为 488，96，192，384，设定速率。设设定值100为通讯讯速率。例如如，设定值为为192，通讯讯速率即为119200bbps。需设置成与与PLC相同同的波特率方方可通信成功功。Pr119： PU通讯停止止位长 设设定范围为00

59、，1，10，11Pr120： PU通讯奇偶偶校验 设设定范围为00，1，2；0：表示示无奇偶校验验；1：表示示奇校2：表示偶校验验Pr121： PU通讯再试试次数 设定范围为为010，9999 010：表示示设定发生数数据接收错误误后允许再试试的次数，若若错误发生次次数为010，则变频频器将发出报报警信号，即即若设置5次次，当PLCC与变频器通通讯，若发生生错误（奇偶偶校验），再再试重传，若若超过5，则则报警。若设设置为99999，错误发发生时，变频频器没有报警警停止，通过过MRS或RRESET，变变频器滑行到到停止信号，且且注意只有通通过MRS或或RESETT使变频器停停止。5.3 触摸摸屏

60、界面图设设计 系统采用用GT Deesigneer2作为组组态软件，该该软件具有报报警记录、报报表打印、趋趋势曲线等多多种功能55。本系统统在其基础上上进行了丰富富的画面设计计。考虑到系系统的要求，共共组态了2组组画面，主要要包括运行选选择画面、动动态显示画面面。 触摸屏界面面图如下所示示：运行选择画面，如如图5-2所所示： 图5-2 运行选选择画面动态显示画面，如如图5-3所所示： 图5-3 动态显显示画面5.4 PLLC系统编程程配置图 5.5 系统统调试分析按照系统模型图图将GOT11000触摸摸屏、PLC、CC-liink、D/A转换模模块、变频器连接接好，给变频频器加上3880V的电

61、源源来驱动三相相异步电动机机及编码器，将将触摸屏编辑辑画面和PLLC程序分别别下载到触摸摸屏和PLCC中。在触摸摸屏上可以通通过按钮控制制PLC的输输出动作，DD/A转换模模块将PLCC的表示速度度的数据寄存存器的内容转转换成模拟量量，将D/AA转换模块的的V+引脚与与变频器模拟拟输入端2的的连接，D/A的I+与与VI+短接接，再与变频频器的5端相相接，这样在在变频器内部部的10V电电压下，变频频器模拟输入入端将有连续续变化的数值值，所以与变变频器的R、SS、T端相连连的电动机就就获得不停变变化的速度，按按要求的运行行曲线的运行行。同时从机机尾端旋转编编码器测量电电机的实时速速度并进行反反馈，通过PPLC内部的的高速计数器器进行计数，在在PLC程序序中进行计算算将实时速度度反馈到触摸摸屏画面显示示。本系统很很好的实现了了PLC对变变频器的控制制，并且其通通信方式在项项目应用相当当广泛，通信信程