变频器应用 2024年9月25日项目四项目四任务任务2 安装、运行工业洗衣机安装、运行工业洗衣机洗涤工作程序洗涤工作程序 变频器应用崇德尚技崇德尚技崇德尚技崇德尚技 博学精工博学精工博学精工博学精工变频器应用 任务描述任务描述 项目背景：项目背景： 变频器和PLC的应用越来越普及，变频器与PLC的联合控制，也为工业洗涤设备带来了全新技术革命，从最早不可调速的半自动洗衣机，到用两个双速电机来实现四个速度的全自动洗衣机，最后发展到只需要一个电机，就可实现多段速、全自动控制的现代洗衣机。 本项目就是采用变频器和PLC，对工业洗涤设备的单电机进行多段速、全自动的控制。变频器应用 任务描述任务描述 控制要求：控制要求： 1）系统上电，进入初始状态，做好启动的准备； 2）按下启动开关，打开进水阀开始进水；水位到达高水位，停止进水，开始洗涤：正转10S运行频率30HZ，暂停3S；反转10S运行频率30HZ，暂停3S；至此为一次小循环； 3）当循环次数达到设定值后开始排水，水位下降到低水位时开始脱水，运行频率50HZ脱水10S；至此，完成一次大循环； 4）当大循环满3次后，则进行洗涤完毕报警；若未满3次，则继续洗涤；报警10S后，系统全部过程结束，自动停机。变频器应用 工业洗衣机工作流程图变频器应用 任务分析任务分析 1、变频器与PLC构成的工业洗衣机控制线路的安装 1）确定PLC的I/O端子分配，绘制主电路及PLC接线图； 2）选择元器件，并对主要元件进行检测； 3）绘制元器件分布图，安装元器件，完成电控板的接线； 4）按照线路检测步骤，对完成的电控板线路进行检测。 2、编写工业洗衣机的PLC步进控制程序； 3、设置变频器参数，对工业洗衣机控制系统进行运行与调试。 变频器应用知识技能目标：知识技能目标： 1、进一步熟悉变频器与PLC构成的控制系统； 2、熟练完成PLC步进控制程序的编程与调试； 3、熟练掌握变频器相关参数设置；熟练完成变频器与PLC电气控制线路的调试。素质目标：素质目标： 6S教育，良好职业操作规范，良好的团队合作，解决问题的能力。变频器应用识读线路图按图选择器件并检测元器件布局、安装、连接线路检查变频器参数设置，编写PLC控制程序，写入程序到PLC调试运行是 任务实施流程：任务实施流程：1.相关知识的学习2.任务准备（资料、操作工具等）3.任务实施4.知识拓展变频器应用项目实施项目实施 （一）确定PLC的I/O分配表工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表2-4-1。 表2-4-1 工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表输入端（I）输出端（O）外接元件输入端子外接元件功能输出端子起动按钮SB1X0KA1进水电磁阀（绿灯代）Y0高水位开关SQ1X1KM1洗涤正转Y1低水位开关SQ2X2KM2洗涤反转Y2KA2排水电磁阀（黄灯代）Y3KA3脱水电磁离合器（红灯代）Y4KA4报警蜂鸣器Y5变频器应用项目实施项目实施 （二）工业洗衣机的PLC控制I/O接线图根据I/O分配表，工业洗衣机PLC控制的接线原理图，如图2-4-4所示。 工业洗衣机的PLC控制接线原理图变频器应用项目实施项目实施 （三）项目器材项目所用器材见表表 工业洗衣机的PLC控制项目器材表序号符号器材名称型号、规格、参数单位数量备注1PLC可编程控制器FX2N-48MR台12M三相异步电动机Y-112M-4 380V台13SB1按钮开关LA39-11个1动合4KA1进水电磁阀AD16-22S个1绿灯代5KA2排水电磁阀AD16-22S个1黄灯代6KM接触器CJ20-10个27KA3脱水电磁离合器AD16-22S个1红灯代8HA报警蜂鸣器ZMQ-2724个19SQ1高水位开关10SQ2低水位开关11计算机装有FXGP-Win-C或 GX Developer软件台112电工常用工具套113连接导线条若干变频器应用项目实施项目实施 （四） 按工业洗衣机I/O接线图完成接线按图2-4-4接好线路。（1）连接PLC的输入端外接元件；（2）连接PLC的输出端继电器的接线（注意正、反转的互锁）、模拟的各种电磁阀；（3）连接PLC的电源（注意先不要带电作业）；（4）连接各控制按钮（注意模拟的水位开关）；（5）注意连接PLC的接地线。工业洗衣机的PLC控制实物模拟接线图，如图2-4-5所示。变频器应用项目实施项目实施 （五）程序编写根据项目分析，工业洗衣机的PLC控制属于顺序控制任务，采用自动连续运行方式，用步进指令编写程序。项目的状态转移图，如图2-4-6所示。变频器应用项目实施项目实施 工业洗衣机的PLC控制梯形图程序如图2-4-7所示 图工业洗衣机的PLC控制梯形图程序变频器应用项目实施项目实施 工业洗衣机的PLC控制指令程序如图所示： 图. 工业洗衣机的PLC控制指令程序 变频器应用项目实施项目实施 （六）程序调试 1输入程序并传送到PLC，然后运行调试，看是否符合要求，否则要检查接线、继电器接线以及PLC程序，直至达到全自动洗衣要求的控制效果。按下起动按钮SB1，注水指示（绿）灯亮，当按下高水位开关X1时，注水停止，正转洗涤开始（注意正反转在外部接线上，也要互锁），按全自动洗衣机的控制要求进行运行。直到洗涤结束。 2由于本项目涉及PLC、外接的指示灯，三相异步电动机等，也可按下 面方法调试： 模拟调试程序。暂时不接外围电路，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示，否则，检查并修改程序，直至指示正确。然后再接上外围的设备，观察指示灯和电机的运行效果。变频器应用项目拓展项目拓展 本项目是进一步熟练掌握步进控制的编程，因此我们必须考虑设备的实际运行情况和使用者的方便等问题。我们看到，本项目在控制过程中，没有停止按钮，这不在符合常规，不是每个人，都要洗那么多时间的，因此，根据实际要求，我们应该给该项目加上一个停止钮，但也不是随便乱停，它必须是进水、洗涤、排水和脱水等进行一个全过程。因此，我们可以在该项目的基础上，加一下停止按钮SB2，同样有停电保持功能。该控制过程的I/O分配表，如表2-4-3所示。表2-4-3 增加停止按钮的工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表输入端（I）输出端（O）外接元件输入端子外接元件功能输出端子起动按钮SB1X0KA1进水电磁阀（绿灯代）Y0高水位开关SQ1X1KM1洗涤正转Y1低水位开关SQ2X2KM2洗涤反转Y2停止按钮SB2X3KA2排水电磁阀（黄灯代）Y3KA3脱水电磁离合器（红灯代）Y4KA4报警蜂鸣器Y5变频器应用线路检查：线路检查：工具：万用表检查步骤：第一步：检查变频器的输入、输出接线及电动机连接是否正确、牢固。第二步:检查变频器的接入控制端子与PLC输出端子的接线是否正确、牢固。第三步：检查接地线是否牢固；第四步：检查电源电压是否符合标准；变频器应用 注意注意：1.严禁对输入控制端子（STF/STR/RH/RM/RL/SD）施加外界电源，否则会损坏变频器。2.变频器的输入控制端子与PLC输出端子的接线是采用独立的输出组，严禁与其他有外界电源的输出组混合使用。变频器应用任务拓展：任务拓展：功能调试根据实际操作进行功能调试情况，填写下表：变频器应用项目拓展项目拓展 本项目是进一步熟练掌握步进控制的编程，因此我们必须考虑设备的实际运行情况和使用者的方便等问题。我们看到，本项目在控制过程中，没有停止按钮，这不在符合常规，不是每个人，都要洗那么多时间的，因此，根据实际要求，我们应该给该项目加上一个停止钮，但也不是随便乱停，它必须是进水、洗涤、排水和脱水等进行一个全过程。因此，我们可以在该项目的基础上，加一下停止按钮SB2，同样有停电保持功能。该控制过程的I/O分配表，如表2-4-3所示。表2-4-3 增加停止按钮的工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表输入端（I）输出端（O）外接元件输入端子外接元件功能输出端子起动按钮SB1X0KA1进水电磁阀（绿灯代）Y0高水位开关SQ1X1KM1洗涤正转Y1低水位开关SQ2X2KM2洗涤反转Y2停止按钮SB2X3KA2排水电磁阀（黄灯代）Y3KA3脱水电磁离合器（红灯代）Y4KA4报警蜂鸣器Y5变频器应用项目拓展项目拓展 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的状态转移图，如图 所示。图. 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的状态转移图变频器应用项目拓展项目拓展 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的梯形图程序，如图 所示。图2 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的梯形图程序变频器应用项目拓展项目拓展 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的指令程序，如图 所示。图 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的指令程序变频器应用思考与练习思考与练习 对本项目的工业洗衣机，要求具有以下功能。 （1）正常停止，用户不要求洗涤3次，但每次都要进行到脱水时，报警停止； （2）紧急停止，有意外情况，马上停止，正常以后，按下启动按钮，洗衣机接着停止时的状态继续完成剩除部分； （3）脱水时的安全停止，在脱水时，不小心打开桶盖，此时要马上停止脱水电机的运转，但盖上桶盖后，继续脱水，接着完成其余洗涤工作； （4）有停电保持功能。请按项目实施步骤要求完成该工作任务。变频器应用