項目六

西門子S7-1200PLC流程控制任務1工業攪拌系統控制任務描述任務1工業攪拌系統控制

工業攪拌系統示意圖如圖所示，混合罐中有水2L,攪拌機（由攪拌電動機驅動）在混合罐中將兩種液體配料液混合攪拌（配料液A和配料液B）。先放入配料液A，按下按鈕1以20Hz正向攪拌5s停下,再馬上反轉5s后停下。再放入配料B，按下按鈕2，以25Hz正向攪拌8s停止。圖6-1工業攪拌系統示意圖任務目標任務1工業攪拌系統控制1）進一步熟悉如何在博途軟件項目中添加G120變頻器設備。2）熟悉西門子G120變頻器控制方法，熟悉西門子G120變頻器參數設置方法。3）熟悉西門子報文1和報文352，掌握總線控制方式實現三相異步電動機按設定頻率運轉。

基本知識1.電氣傳動系統電氣傳動系統組成圖

電氣傳動系統組成電動機變頻裝置控制器

基本知識1.電氣傳動系統電氣傳動的意義1.機械在起動時，有不同的起動速度相配合；2.機械在停止時，采取一些調速措施，以滿足對停車時間的要求；3.機械在運行當中，根據不同的情況要求進行調速；4.電氣傳動系統的功能除了調整電機轉速，還能改變電機的輸出力矩。

基本知識1.電氣傳動系統三相異步電動機調速歷程1.繼電器開環控制階段2.SCR閉環控制階段3.變頻器控制的發展過程

基本知識1.電氣傳動系統變頻器應用場合變頻器應用場合1.大功率傳動場合：動車組、軋鋼機、礦井提升機、龍門刨床、風機水泵等。?2.小功率傳動場合：電梯門機、電梯主機、電動汽車、專用變頻器等。

基本知識2.G120變頻器G120變頻器的構成SINAMICSG120是西門子公司的一個模塊化的變頻器，主要包括兩個部分：控制單元（CU）和功率單元（PM）。

基本知識2.G120變頻器安裝與接線在功率單元上安裝控制單元安裝控制單元

基本知識2.G120變頻器安裝與接線在功率單元上安裝控制單元安裝控制面板BOP-2安裝面板

基本知識2.G120變頻器安裝與接線在功率單元上安裝控制單元安裝控制面板BOP-2CU240B-2控制單元接口圖控制單元接口圖

基本知識2.G120變頻器安裝與接線在功率單元上安裝控制單元安裝控制面板BOP-2CU240B-2控制單元接口圖控制單元接口圖

基本知識2.G120變頻器安裝與接線在功率單元上安裝控制單元安裝控制面板BOP-2CU240B-2控制單元接口圖PM240功率模塊接線圖功率模塊接線圖

基本知識3.博圖向導添加及調試G120添加G120變頻器的步驟如下單擊g120,點擊“調試”，彈出“調試”對話框，點擊“調試向導”。“應用等級”設置。“設定值”設置。“設定值/指令源的默認值”設置。“驅動設置”和“驅動選件”設置。“電機”設置。“電機抱閘”設置。“重要參數”設置。“驅動功能”設置。

基本知識3.博圖向導添加及調試G120調試G120變頻器的步驟如下創建新項目。添加控制器設備，例如:添加S7-1200PLC設備,選擇【CPU1214CDC/DC/DC】添加驅動設備，添加變頻器控制單元，鼠標點擊【驅動與啟動器】->【SINAMCS驅動】->【SINAMCSG120】->【控制單元】->【CU240E-2PN】，添加該設備。添加功率單元，點擊【功率單元】->【PM240】->【FSA】->【IP20U400V1.5kW】,添加該設備。配置G120變頻器設備名稱及以太網地址。進行G120變頻器設備報文配置。

基本知識4.現場總線預定義接口宏表6-1CU240B-2支持的宏

基本知識4.現場總線宏7現場總線及西門子報文

S7-1200和G120的網絡通信選擇宏7，利用報文實現。報文分為標準報文和西門子專用報文。

標準報文有標準報文1、2、3、4、7、9、20等。西門子專用報文有報文110、111、350、352、353、354等。常用的報文有報文1、報文352等。表

標準報文1和標準報文352格式

基本知識4.現場總線宏7現場總線及西門子報文

S7-1200和G120的網絡通信選擇宏7，利用報文實現。報文分為標準報文和西門子專用報文。

標準報文有標準報文1、2、3、4、7、9、20等。西門子專用報文有報文110、111、350、352、353、354等。常用的報文有報文1、報文352等。表

控制字1格式

拓展知識1.BICO功能

BICO功能是一種把變頻器內部輸入和輸出功能聯系在一起的設置方法，它是西門子變頻器特有的功能，可以方便客戶根據實際工藝要求來靈活定義端口。在G120的調試過程中會大量使用BICO功能。BICO參數：BI：二進制互聯輸入，即參數作某個功能的二進制輸入接口；BO：二進制互聯輸出，即參數作某個功能的二進制輸出接口；CI：模擬量互聯輸入，即參數作某個功能的模擬量輸入接口；CO：模擬量互聯輸出，即參數作某個功能的模擬量輸出接口；CO/BO：模擬量/二進制互聯輸出，是將多個二進制信號合并成一個“字”的參數，該字中的每一位都表示一個二進制互聯輸出信號，16個位合并起來表示一個模擬量互聯輸出信號。

拓展知識1.G120變頻器其他調試工具簡介使用操作面板BOP-2調試操作面板BOP-2

拓展知識1.G120變頻器其他調試工具簡介STARTER軟件調試使用STARTER調試G120變頻器分為以下三步：1.創建STARTER項目；2.設置PG/PC接口；3.進入“在線”模式使用專家列表修改變頻器參數。STARTER調試界面

任務實施1.

輸入/輸出地址分配I/O地址分配表工業攪拌系統PLC外部接線示意圖

任務實施2.新建項目并進行硬件組態

通過“添加新設備”組態S7-1200站PLC_1，選擇CPU1214CDC/DC/DC（IP:192.168.0.1）；添加驅動設備，添加控制單元，點擊【驅動與啟動器】->【SINAMCS驅動】->【SINAMCSG120】->【控制單元】->【CU240E-2PN】，添加該設備。添加功率單元，點擊【功率單元】->【PM240】->【FSA】->【IP20U400V1.5KW】,添加該設備。設置IP為192.168.0.2，通過現場總線方式，用以太網通信，標準報文1控制，實現對攪拌電機的啟停控制、正反轉控制以及以特定頻率（轉速）運轉。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段1：初始化PLC上電初始化，模擬量輸出16#047e給變頻器，使電機為上電停轉狀態。

圖6-25程序段1初始化

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段2：第一步的第一個動作，電機以20HZ正轉5s。用MB10為步驟變量，當MB10=1時，作為第一步，加配料液A，用I0.0按鈕1開啟5s定時，使電機正轉。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段3：第一步的第二個動作，電機停轉3s。電機正轉5s時間到，用3s的延時等待電機徹底停轉。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段4：第一步的第三個動作，電機20Hz反轉5s。3s內電機停轉后，3s到自動啟動電機反轉5s。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段5：第一步的第四個動作，電機停轉。電機反轉5s到，給予電機停轉命令。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段6：切換到第二步，等待注入配料液B3s內電機停轉后，3s到切換到第二步。當MB10=2時，作為第二步。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段7：第二步第一個動作，電機以25Hz正轉8s。加配料液B，用I0.1按鈕2開啟8s定時，使電機正轉。

任務實施3.西門子S7-1200PLC的編程程序段8：第二步第二個動作，電機等待，3s內停轉電機正轉8s時間到，給予停轉命令，用3s的延時，等待電機徹底停轉。任務拓展任務1