【正文】 .2016年生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(PLC組,內(nèi)部使用資料)燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化系2016815目錄第1章 S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡(jiǎn)介 3第2章 控制回路及主回路 5第3章 S71500PLC及TP1200 簡(jiǎn)介 6 S71500PLC簡(jiǎn)介 6 TP1200簡(jiǎn)介 10第4章 編程軟件簡(jiǎn)介及指令介紹 12 TIA簡(jiǎn)介 12 TIA的安裝 12 TIA的硬件配置和程序結(jié)構(gòu) 12第5章G120變頻器主要參數(shù)設(shè)置及通訊 15第6章 HMI組態(tài)軟件 16 PROFINET概述 16 硬件配置 16 新建一個(gè)工程 16 組態(tài)變量 18 畫面組態(tài) 19第7章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 22實(shí)訓(xùn)一 熟悉TIA博途編程環(huán)境 22實(shí)訓(xùn)二 S71500 PLC數(shù)字量實(shí)驗(yàn) 25實(shí)訓(xùn)三 控制三相異步電機(jī) 26實(shí)訓(xùn)四 S71500與TP1200通訊 27實(shí)訓(xùn)五 流水燈和交通燈 28實(shí)訓(xùn)六 S71500與G120變頻器的端子通訊實(shí)驗(yàn) 30實(shí)訓(xùn)七 WINCC監(jiān)控界面組態(tài) 31附錄1 32附錄2 35第1章 S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡(jiǎn)介S71500 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)符合“可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用”、“可編程控制器及其應(yīng)用”等課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱的要求，通過(guò)S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)，應(yīng)使學(xué)生掌握以下基本技能：1. 對(duì)S71500的結(jié)構(gòu)有一定的了解；2. 能完成S71500各模塊的接線；3. 學(xué)會(huì)使用S71500編程軟件，掌握一些基本的編程指令；4. 會(huì)使用S71500數(shù)字輸入輸出模塊、模擬輸入輸出模塊，并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)一些基本功能；5. 通過(guò)PROFINRT,實(shí)現(xiàn)S71500、TP1200、G120變頻器之間的通訊，并能通過(guò)程序改變異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等；6. 學(xué)會(huì)使用TIA和WINCC將TP1200與S71500進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)基于WINCC的人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)臺(tái)高80CM，寬為120CM，如下圖： S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)元件布局圖根據(jù)S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)的S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括實(shí)訓(xùn)臺(tái)，電源部分，S71500 PLC、TP1200、G120變頻器、實(shí)訓(xùn)板、三相異步電動(dòng)機(jī)、穩(wěn)壓直流電源等。具體元件清單如下表： 表1 S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)元件清單表序號(hào)符號(hào)名元件名1QF14P空氣斷路器2QF23P空氣斷路器3QF33P空氣斷路器4QF42P空氣斷路器5FU1熔斷器6FU2熔斷器7FU3熔斷器8FU4熔斷器9KM1接觸器10KM2接觸器11KM3接觸器12KM4接觸器13KA1中間繼電器14KA2中間繼電器15KA3中間繼電器16SA1鑰匙開(kāi)關(guān)17HL1指示燈18HL2指示燈19HL3指示燈20HL4指示燈21HL5指示燈22HL6指示燈23HL7指示燈24HL8指示燈25SB1按鈕開(kāi)關(guān)26SB2按鈕開(kāi)關(guān)27SB3按鈕開(kāi)關(guān)28SB4按鈕開(kāi)關(guān)29SB5按鈕開(kāi)關(guān)30SB6按鈕開(kāi)關(guān)31SB7按鈕開(kāi)關(guān)32SB8按鈕開(kāi)關(guān)33HB1數(shù)顯模塊34C插座35PM190WPLC電源模塊3615163PN/DPCPU37DI數(shù)字量輸入模塊38DQ數(shù)字量輸出模塊39AI模擬量輸入模塊40DQ模擬量輸出模塊41TP1200觸摸屏42G120變頻器43H1接近開(kāi)關(guān)44M1與G120配套電機(jī)45M2三相異步電機(jī)第2章 控制回路及主回路電源電路為整個(gè)S71500實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供所需電源，其電源回路及主回路的接線圖需要學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)掛屏具體接線來(lái)繪制。圖21主回路主回路通過(guò)，380V對(duì)G120變頻器和三相異步電機(jī)進(jìn)行供電。同時(shí)，使用熔斷器以防止電路的短路或過(guò)載。圖22控制回路控制回路通過(guò)220V進(jìn)行供電，其中有三盞指示燈，指示三相電每一相的通斷情況，通過(guò)PW190W將AC 220V轉(zhuǎn)換成DC 220V給PLC的CPUh和其他模塊供電。通過(guò)一個(gè)DC 24V電源將AC 220V轉(zhuǎn)換成DC 24V給TP1200供電。第3章 S71500PLC及TP1200 簡(jiǎn)介 S71500PLC簡(jiǎn)介S71500PLC是一種通用型PLC，能適合自動(dòng)化工程中的各種應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是在生產(chǎn)制造工程中的應(yīng)用。S71500采用模塊化結(jié)構(gòu)、無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用DIV標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，配置靈活、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)容易、擴(kuò)展方便。S71500采用模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)控制要求的不同，可選用不同型號(hào)和不同數(shù)量的模塊，各種模塊及人機(jī)界面可進(jìn)行廣泛的組合和擴(kuò)展。其主要模塊：包括電源模塊、CPU模塊、數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、模擬輸入模塊、模擬輸出模塊、功能模塊、接口模塊等。一、PS模塊（電源模塊）電源模塊用來(lái)將交流120V/230V電壓轉(zhuǎn)為24V直流工作電壓，為S71500CPU和24V直流負(fù)載電路提供電源。本S71500電源模塊采用PW 190W。二、CPU模塊S71500 CPU模塊主要用來(lái)執(zhí)行用戶程序，同時(shí)還為S71500背板總線提供5V電源。本S71500CPU模塊型號(hào)為15163 PN/DP，屬于標(biāo)準(zhǔn)型CPU,包括后備電池、DC24V連接器，模式選擇開(kāi)關(guān)，狀態(tài)及故障指示器、PROFINET。其中，CPU通過(guò)24V連接器與電源模塊相連，通過(guò)PROFINET完成與TP1200以及S120變頻器間的通訊。PS、CPU接線圖如下圖所示：圖31 PS、CPU接線圖三、SM模塊（信號(hào)模塊）（數(shù)字量輸入和輸出模塊）本實(shí)驗(yàn)中S71500數(shù)字輸入模塊為DI 32x24VDC HF,32點(diǎn)數(shù)字輸入，分為4個(gè)組，每組8個(gè)點(diǎn)。分別接8個(gè)按鈕、4個(gè)接近開(kāi)關(guān)和四個(gè)鈕子開(kāi)關(guān)，需外部電源才可以完成相應(yīng)功能。數(shù)字量輸出模塊為DQ 32x24VDC/ HF，32點(diǎn)數(shù)字輸出。其中模塊自身要由電源模塊供電，同時(shí)接近開(kāi)關(guān)需要外接電源，采用24V直流穩(wěn)壓電源即可。根據(jù)具體的控制要求，進(jìn)行相應(yīng)的編程，可以完成一定的功能。DI接線圖如下圖所示：圖32 DI/DO接線圖（模擬輸入模塊）本S71500模擬輸入模塊采用AI 8xU/I/RTD/TC ST,8通道組，本實(shí)驗(yàn)只用了第一組，接了一個(gè)電位器，同時(shí)還有一個(gè)顯示器與電位器相連，它們需外部提供5V直流電源該模塊配有量程卡，分A、B、C、D，本實(shí)驗(yàn)選B即為電壓，表示測(cè)量的是電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器，改變模擬輸入電壓，并顯示在顯示器上。圖33 AI接線圖（模擬量輸出模塊）本S71500模擬輸出模塊為AQ 4x U/I ST，該模塊具有下列技術(shù)特性：4個(gè)模擬量輸出、選擇電壓輸出的通道、選擇電流輸出的通道、精度：16 位（包含符號(hào)）、可組態(tài)的診斷（每個(gè)通道）。 本試驗(yàn)使用了第一通道組，接了一個(gè)顯示器，并需外部提供5V直流電源通過(guò)相應(yīng)的編程，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)電位器，來(lái)改變模擬輸出電壓，并顯示在顯示器上的功能。 圖36 AO接線圖 TP1200簡(jiǎn)介SIMATIC HMI 精智面板具有較高的功能特性，可實(shí)現(xiàn)快速圖像構(gòu)建。所有規(guī)格的面板均具有歸檔、 VB 腳本運(yùn)行、可瀏覽各種工廠文檔（如， PDF 或網(wǎng)頁(yè)文件）等功能。而另一項(xiàng)創(chuàng)新之舉則是實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)診斷與 SIMATIC 控制器的完美交互。如今，可直接通過(guò)精智面板讀取相應(yīng)的診斷信息；而在此之前只能使用編程器進(jìn)行讀取。SIMATIC HMI 精智面板可輕松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，還集成有 USB 接口。 7 寸以上的精智面板還配備有一個(gè)雙端口以太網(wǎng)交換機(jī)接口， 15 寸以上的精智面板則配有一個(gè)額外的PROFINET 千兆以太網(wǎng)接口。寬屏顯示可增加高達(dá) 40% 的顯示空間，可完美顯示各種復(fù)雜操作畫面，而且操作與監(jiān)控更為清晰明了。 1600 萬(wàn)色的高分辨率，可詳盡顯示所有操作過(guò)程，顯著優(yōu)化了面板顯示清晰度。與此同時(shí)， 170186。 的超寬視角，也極大確保了最優(yōu)顯示清晰度。這款顯示屏的亮度可全范圍調(diào)節(jié)，因而可根據(jù)具體需求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。這一功能對(duì)于船舶等應(yīng)用尤為重要，可大幅降低能源損耗。圖37TP1200接口47第4章 編程軟件簡(jiǎn)介及指令介紹 TIA簡(jiǎn)介TIA是可用于SIMATIC S71500/1200/400/300站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的軟件，可使用梯形邏輯圖、功能塊圖和語(yǔ)句表。它是SIEMENS SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。TIA以其強(qiáng)大的功能和靈活的編程方式廣泛