項目六典型案例綜合訓練電機控制與調速【項目工作場景】工作任務是用亞龍158G電工實訓考核柜模擬數(shù)控機床對工件進行特定的加工，本項目參照企業(yè)模式以工作票的形式給定任務，學生按照圖紙要求，在YL-158G設備上完成元器件的選擇及安裝、三相交流異步電動機控制電路的安裝與調試、步進電動機控制電路的安裝與調試、交流伺服電動機控制電路的安裝與調試任務。工件加工前先將工件裝夾并在工作臺上固定好。按下啟動按鈕SB1，運行工作指示燈亮，砂輪電機M1低速啟動，5S后進入正常的高速工作狀態(tài)。接著工作臺M2旋轉180°停止（順時針正向）；過2S后磨頭M4下降（順時針正向）6mm停止；再過2S后工作臺M3移動電機啟動，拖動工作臺在A點（SQ1）和B點（SQ2）兩點間來回運動（A到B順時針正向，B到A逆時針反向。為了確保安全，在A點和B點的外端分別安裝了SQ3和SQ4兩個極限位置開關，只要工作臺運行時超越了這兩個位置則整個設備應該停止工作并報警），即從A運動到B處停4S，再返回A處停5S，這樣運行3個周期后停止；過2S后磨頭M4上升（逆時針反向）5mm停止；再過2S后，工作臺反向旋轉180°停止（逆時針）；再過2S后磨頭下降6mm停止；再過2S后砂輪電機能動停止。等待下一個工件的加工。工作臺在移動過程中需要冷卻系統(tǒng)進行冷卻（按第二段速運行）。系統(tǒng)運行示意圖【相關知識和技能】任務實施擬采用亞龍YL-158-G電工技術實訓考核設備作為工作平臺。電源進線開關、指示燈、主令開關等布置見圖。柜門元件布置圖2.變頻器、PLC、直流調速器、步進電機、伺服系統(tǒng)、交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器等布置見圖，交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器等按任務書的需要布置安裝。柜內電器元件布線圖3.按鈕、轉換開關、指示燈等的接線端子排在門板上的保護箱內部。4.系統(tǒng)暫停與急停任務綜合編程和調試目錄CONTENTS【任務目標】1.能夠根據(jù)工作任務書要求或圖紙標示正確地進行元器件的選擇，并安裝到位。

2.熟悉三相異步電動機的多種控制方式，能按圖紙要求完成線路連接，并接控制要求調試設備各功能。

3.熟悉步進電動機的控制過程，能按圖紙要求完成線路連接，并接控制要求完成功能調試。

4.熟悉何服電動機的控制過程，能根據(jù)任務書要求，進行伺服驅動器參數(shù)的設置；能根據(jù)困紙要求完成線路連接，并按控制要求究完成功能調試?！救蝿辗治觥?/p>

變頻器控制的電機【設置參數(shù)：變頻器設置為第一速段為25Hz（赫茲）加速時間2秒，第二速段為35Hz、第三速段為50Hz】、步進電機【設置參數(shù)：正向脈沖頻率400Hz，反向脈沖頻率800Hz，步進驅動器設置為2細分，電流設置為1.5A?！拷M成，伺服電機每轉動1圈絲桿移動2mm。伺服電機用于定位控制，選用位置控制模式，所采用的是簡化接線方式。電機旋轉“順時針旋轉為正向，逆時針為反向”為準?！局R準備】【知識準備1】―――FX系列PLC的計數(shù)器C功能：對內部元件X、Y、M、S、T、C的信號進行計數(shù)。結構：線圈、觸點、設定值寄存器、當前值寄存器。地址編號：字母C＋（十進制）地址編號

（C0～C255）設定值：等于計數(shù)脈沖的個數(shù)。用常數(shù)K設定。16位低速計數(shù)器通用加計數(shù)器：C0～C99(100點)；設定值區(qū)間為K1～K32767停電保持加計數(shù)器：C100～C199(100點)；設定區(qū)間為K1～K32767特點：停電保持計數(shù)器在外界停電后能保持當前計數(shù)值不變，恢復來電時能累計計數(shù)。十六位加計數(shù)器計數(shù)過程【知識準備2】FX系列PLC的內部編程元件―――輔助繼電器(M)用于PLC內部編程，其線圈和觸點只能在程序中使用，不能直接對外輸入輸出，經(jīng)常用作狀態(tài)暫存等。輔助繼電器采用十進制地址編號，輔助繼電器分為以下幾類：通用輔助繼電器M0～M499(500點)斷電保持輔助繼電器M500～M1023(524點)裝有后備電池，用于保存停電前的狀態(tài)，并在運行時再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。特殊輔助繼電器M8000～M8255(256點)――系統(tǒng)規(guī)定了專門用途，使用時查產(chǎn)品說明書即可。如：M8000（運行監(jiān)控），M8002（初始脈沖），M8013（1s時鐘脈沖），M8033指PLC停止時輸出保持，M8034指PLC禁止全部輸出，M8013固定提供1s時鐘脈沖等【知識準備3】―――步進順控的狀態(tài)轉移圖步進順控概述：一個控制過程可以分為若干個階段，這些階段稱為狀態(tài)或者步。狀態(tài)與狀態(tài)之間由轉換條件分隔。當相鄰兩狀態(tài)之間的轉換條件得到滿足時，就實現(xiàn)狀態(tài)轉換。狀態(tài)轉移只有一種流向的稱作單流程順控結構。FX系列PLC的狀態(tài)元件每一個狀態(tài)或者步用一個狀態(tài)元件表示，S0為初始步，也稱為準備步，表示初始準備是否到位。其它為工作步。狀態(tài)元件是構成狀態(tài)轉移圖的基本元素，是可編程控制器的軟元件之一。FX2N共有1000個狀態(tài)元件，其分類、編號、數(shù)量及用途如表表6-1所示。類別元件編號個數(shù)用途及特點初始狀態(tài)S0～S910用作SFC圖的初始狀態(tài)返回狀態(tài)S10～S1910在多運行模式控制當中，用作返回原點的狀態(tài)通用狀態(tài)S20～S499480用作SFC圖的中間狀態(tài)，表示工作狀態(tài)掉電保持狀態(tài)S500～S899400具有停電保持功能，停電恢復后需繼續(xù)執(zhí)行的場合，可用這些狀態(tài)元件信號報警狀態(tài)S900～S999100用作報警元件使用3．狀態(tài)轉移圖（SFC）的畫法步進順控的狀態(tài)轉移圖狀態(tài)轉移圖的三要素：驅動動作、轉移目標和轉移條件。其中轉移目標和轉移條件必不可少，而驅動動作則視具體情況而定，也可能沒有實際的動作。步與步之間的有向連線表示流程的方向，其中向下和向右的箭頭可以省略?！救蝿諏嵤?.I/O地址分配表（1）確定輸入點數(shù)根據(jù)控制要求，共需要4個行程開關檢測信號，還需要啟動、停止和急停3個開關信號，以及3個熱過載保護信號，所以一共有10個輸入信號。（2）確定輸出點數(shù)根據(jù)控制要求，皮帶輸送機需要三段速正轉運行，變頻器（冷卻電機）需要4個控制信號，步進2個信號，伺服2個信號，砂輪電機3個信號，工作臺移動電機2個信號，指示燈HL1個信號，一共需要10個輸出端子。2．列出PLC輸入輸出地址分配表

根據(jù)輸入輸出點數(shù)和輸出量的工作電壓和工作電流要求分

配輸入輸出地址。輸

入輸

出序號地址說明地址說明1X0急停按鈕Y0步進電機信號2X1啟動按鈕SB1Y1伺服電機信號3X2停止按鈕SB2Y2步進電機方向信號4X3行程開關SQ1Y3伺服電機方向信號5X4行程開關SQ2Y4KM1(砂輪電機M1)6X5行程開關SQ3Y5KM2(砂輪電機M1)7X6行程開關SQ4Y6KM3(砂輪電機M1)8X7熱過載FR1Y10KM4(冷卻電機M3)9X10熱過載FR2Y11KM5(冷卻電機M3)10X11熱過載FR3Y12工作指示燈11X12

Y20冷卻電機M5變頻器高速12X13

Y21冷卻電機M5變頻器低速

y23

PLC輸入輸出地址分配表3.繪制系統(tǒng)接線圖系統(tǒng)接線圖4.編制PLC程序PLC程序（1）PLC程序（2）PLC程序（3）PLC程序（4）PLC程序（5）PLC程序（6）5.參數(shù)設置、程序下載和調試1)變頻器控制的電機設置參數(shù)：變頻器設置為第一速段為25Hz（赫茲）加速時間2秒，第二速段為35Hz、第三速段為50Hz；步進電機設置參數(shù)：正向脈沖頻率400Hz，反向脈沖頻率800Hz，步進驅動器設置為2細分，電流設置為1.5A；伺服電機每轉1圈能帶動絲桿移動2mm。伺服電機用于定位控制，選用位置控制模式，所采用的是簡化接線方式。電機旋轉“順時針旋轉為正向，逆時針為反向”為準；根據(jù)系統(tǒng)控制要求將編制好的程序下載到PLC。2）斷開電機等負載，按下啟動按鈕觀察PLC輸出端指示燈的變化是否符合系統(tǒng)控制要求；3）在模擬調試成功后將電機等負載接入系統(tǒng)，按下啟動按鈕觀察各個電機的運行情況，如有異常立即按下急停按鈕，必要時切斷電源開關，檢查系統(tǒng)故障，確認故障排除后方能繼續(xù)通電調試。4）按下停止按鈕，系統(tǒng)應在完成