中职高二劳保版《可编程序控制器及其应用》课题五 任务4　PLC、触摸屏与变频器实现小车运料控制?课件

1. 了解触摸屏的功能和工作原理，掌握触摸屏的使用方法。 2. 掌握组态软件的使用方法，会使用组态软件组态一个简单的项目。 学习目标 任务4　PLC、触摸屏与变频器实现小车运料控制  3. 会设定触摸屏变量与 PLC 寄存器的对应关系，并能编写 PLC与触摸屏联合应用的梯形图。 4. 能完成 PLC 与触摸屏和组态通信连接，并能将组态画面下载到触摸屏。 5. 能进行 PLC、触摸屏与变频器综合应用系统的联机调试。 学习目标 如图所示为小车运料工作示意图。小车停在 A 点时，按下启动按钮，装料阀打开，5 s 后小车启动前进，到达 B 点后小车停止，由人工卸料，10 s 后自行后退，到达 A 点后停止，重新装料，如此循环下去。 任务引入 小车运料工作示意图 本任务是完成基于 PLC、触摸屏和变频器的小车运料控制系统的设计、安装和调试。任务要求如下： （1）小车的前进和后退由三相异步电动机拖动，用西门子 V20 变频器实现调速，前进时电动机工作频率为 20 Hz，后退时电动机工作频率为 -30 Hz。 （2）启动之前小车如果不在 A 点，可以通过点动调整按钮让小车前进或者后退，再按下停止按钮，使小车完成本次循环后停在 A 点，前面循环过的次数仍然保留，在完成全部工作后再次启动时才清零。 （3）本系统的操作由 SMART 700 IE 触摸屏实现，触摸屏上应有必要的数值显示、数值输入、位状态显示等，如图所示。 小车运料系统的参考操作画面 （4）具有短路保护等必要的保护措施。 本任务是使用 PLC、触摸屏和变频器联合控制小车运料工作的一个典型的 PLC 综合应用实例，其中系统的操作在 SMART 700 IE 触摸屏上实现，用西门子 V20 变频器实现前进、后退两种不同速度的运行。 本任务要求将启动按钮、停止按钮、点动前进按钮、点动后退按钮等输入设备用触摸屏上的触摸键来代替。 本任务使用基本逻辑指令即可设计小车运料工作控制程序。 实施本任务所使用的实训设备可参考表。 实训设备清单 一、人机界面 1. 人机界面的基本概念 人机界面（human machine interface，HMI）又称为人机接口。从广义上说，HMI 泛指计算机与操作人员交换信息的设备。在控制领域，HMI 一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界面可以在恶劣的工业环境中长时间连续运行，是 PLC 的最佳搭档。人机界面已经成为现代工业控制领域广泛使用的设备之一。 相关知识 2. 人机界面的功能 （1）对监控画面组态 （2）编译和下载项目文件 （3）运行阶段 二、触摸屏 触摸屏系统一般包括两个部分：检测装置和控制器。检测装置安装在显示器的表面，用于检测用户的触摸位置，再将该处的信息传送给触摸屏控制器。控制器的主要作用是接收来自检测装置的触摸信息，并将它转换成触点坐标，判断出触摸的意义后传送给 PLC。同时它能接收 PLC 发来的命令并加以执行，如动态地显示数字量和模拟量等。 三、组态软件 WinCC flexible WinCC flexible 是西门子人机界面的组态软件，具有简单、高效、易于上手、功能强大的优点。基于表格的编辑器简化了变量、文本和报警信息等的生成和编辑。通过图形化配置，简化了复杂的组态任务。WinCC flexible 可以处理 Windows 字体，还可以使用图库中大量的图形对象，快速方便地生成各种美观的画面。 SMART 700 IE 触摸屏使用 WinCC flexible SMART V3 组态软件进行组态。WinCC flexible SMART V3 的主界面如图所示。 WinCC flexible SMART V3 的主界面 1. 标题栏、菜单栏和工具栏 2. 项目视图 3. 工作区 4. 属性视图 5. 工具箱视图 6. 输出视图 7. 对象视图 一、分配 I/O 地址 根据任务分析，急停按钮 SB、左限位开关 SQ1 及右限位开关 SQ2 属于输入设备；小车装料接触器 KM 和变频器属于输出设备。其中，Q0.4 接 V20 变频器数字量输入端子 DI 1，作为小车运行 / 停止控制端；Q0.5 接 V20 变频器数字量输入端子 DI 2，作为小车低速前进控制端；Q0.6 接 V20 变频器数字量输入端子 DI 3，作为小车高速后退控制端。对输入 / 输出端口进行地址分配，见表。 任务实施 　I/O 地址分配 二、绘制并安装 PLC 控制线路 如图所示为 PLC、触摸屏和变频器联机控制小车运料系统接线图。安装时，变频器暂时不接到 PLC 输出端，待模拟调试程序通过后再连接。 PLC、触摸屏和变频器联机控制小车运料系统接线图 三、设计和下载 PLC 控制程序 1. 编辑符号表 编辑符号表，如图所示。 符号表