項目七PLC、觸摸屏與變頻器綜合應用任務三PLC控制變頻器運行

十二·五國家規劃教材——電器與PLC控制技術（第2版）機械工業出版社項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價項目七認識PLC的基本指令項目概述項目七包含五個任務：任務一：PLC控制送料機構運行任務二：PLC控制氣動機械手手動運行任務三：PLC控制變頻器運行任務四：PLC控制物料識別與分揀系統自動運行任務五：PLC編程與實訓（或實踐）學習重點學習難點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價項目七PLC、觸摸屏與變頻器綜合應用項目概述學習重點：1.PLC控制送料機構運行。2.PLC控制氣動機械手手動運行。3.PLC控制變頻器運行。4.PLC控制物料識別與分揀系統自動運行。5.PLC編程與實訓（或實踐）。學習難點項目概述學習重點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務目標知識目標：1.認識YL-235A實訓設c備變頻器；2.掌握氣變頻器電路的連接與測試；3.掌握PLC控制變頻器程序的編寫。能力目標：1.了解變頻器的結構；2.會變頻器電路的連接與測試；3.會PLC控制變頻器程序的編寫與調試。素質目標：培養學生從點滴入手，腳踏實地的學習。培養全方面分析問題和思考問題的能力，發揚團結互助的精神。任務三PLC控制變頻器運行項目導學任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務描述任務目標任務三PLC控制變頻器運行請根據圖7-3-1所示的PLC與變頻器接線圖，在YL235A三菱FX3U—48MRPLC模塊、變頻器模塊上，按照工藝要求進行PLC與變頻器電路的連接。圖7-3-1PLC與變頻器電氣連接圖按照任務分析中的控制要求，先寫PLC控制程序，并在YL-235A實訓裝置上進行實驗調試，實現任務要求的功能。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務分析任務三PLC控制變頻器運行任務要求：設備接通電源后，按下起動按鈕SB5，變頻器驅動電動機10Hz正轉運行→3s后以15Hz正轉運行→3s后以20Hz正轉運行→3s后以25Hz正轉運行→3s后以30Hz正轉運行→3s后以35Hz正轉運行→3s后以40Hz正轉運行→5s后以40Hz反轉運行→3s后以35Hz反轉運行→3s后以30Hz反轉運行→3s后以25Hz反轉運行→3s后以20Hz反轉運行→3s后以15Hz反轉運行→3s后以15Hz反轉運行，……如此反復循環。按下停止按鈕SB6，在完成當前循環后，系統停止運行。備注：加速時間為0.5s，減速時間為0.5s。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點三一、

認識三菱FR-740變頻器

（a）FR-E740變頻器外形（b）變頻器的型號含義圖7-3-2FR-E740變頻器1.三菱FR-E740變頻器的外形和型號含義如圖7-3-2所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點三一、

認識三菱FR-740變頻器2.變頻器的基本接線1）主電路接線。主電路接線時，電源輸入端是送入380V交流電壓的，電源線必須連接至輸入端R/L1、S/L2、T/L3，絕對不能接到輸出端U、V、W，否則會損壞變頻器。三相異步電動機接到變頻器的輸出端U、V、W。如圖7-3-3所示。2）控制電路接線。圖7-3-4為三菱FR-E740變頻器的控制電路外接線端子，可根據系統的控制要求進行接線。圖7-3-2變頻器主電路的連接圖7-3-4變頻器控制電路的連接項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點三一、

認識三菱FR-740變頻器3）操作面板。FR-E740變頻器操作面板如圖7-3-5所示。圖7-3-5FR-E740變頻器操作面板項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點三一、

認識三菱FR-740變頻器4）變頻器的運行模式與參數。變頻器的控制中必須考慮的兩個問題是起動信號由誰給出（控制面板還是外部開關）、頻率命令以什么方式改變（M旋鈕+SET鍵、外部端子、通信）。變頻器常用參數如表7-3-1所示。表7-3-1變頻器常用參數參數號名稱功能Pr．1上限頻率此參數設定變頻器輸出給電動機的最高頻率，使電動機的工作頻率在額定頻率以下，可以用此參數保護電動機超速。出廠時PR．1=120Hz，國內很多電動機的額定頻率是50Hz和60Hz，因此使用變頻器時必須把此參數設定在電動機銘牌標注的額定頻率以下。Pr．2下限頻率限定變頻器起動信號有效后最低的工作頻率，可以防止電動機啟動時轉矩小發生過載Pr．3基準頻率變頻器以此頻率變速，大于它則加速，低于它則減速，一般把Pr3設成電網頻率即可Pr．4～Pr．6Pr．24～Pr．27Pr．232～Pr．239多段速端子Pr．4指定高速端子RH有效時變頻器輸出的頻率，同理Pr．5、Pr．6對應RM、RL的頻率。由此可見高速RH、中速RM、低速RL端子只是一個標記，不一定低速端子選定的速度就比高速端子選定的速度低，要看Pr．4、Pr．6的設定值誰高。Pr．24～Pr．27設定7段速，Pr．232～Pr．239設定15段速，Pr．183是MRS端子的功能選定，默認值為6，停止功能，當設為8時就換名為REX端子，作為與RH、RM、RL一樣的速度選擇端子。Pr．7加速時間從停止到最大使用頻率的加速時間Pr．8減速時間從最大使用頻率到停止的減速時間Pr．15點動頻率點動運行時的頻率Pr．16點動加減速時間點動運行時的加減速時間加減速時間是指加、減速到Pr.20加減速基準頻率中設定的頻率（初始值為50Hz）的時間加減速時間不能分別設定項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點三一、

認識三菱FR-740變頻器Pr．20加減速基準頻率成為加減速時間基準的頻率加減速時間為停止～Pr.20間的頻率變化時間Pr．21加減速時間單位可以改變加減速時間的設定單位與設定范圍Pr．73模擬量輸入選擇端子2模擬量輸入選擇Pr．77參數禁止寫入選擇Pr．77=0變頻器停止且在PU模式下才允許更改變頻器參數（出廠默認值）Pr．77=1禁止更改變頻器的參數（Pr．75、Pr．77、Pr．79除外）Pr．77=2變頻器處于運行也能更改參數Pr．267端子4輸入選擇通過電壓/電流輸入切換開關，選擇端子4的模擬量輸入。Pr．79運行模式選擇Pr．79=0外部/PU切換模式；Pr．79=1，固定為PU運行模式；Pr．79=3外部/PU組合運行模式1（注意頻率指令和啟動指令）；Pr．79=4，外部/PU組合運行模式2（注意頻率指令和啟動指令）；Pr．79=6切換模式（可以在保持運行狀態的同時，進行PU運行、外部運行、網絡運行的切換）；Pr．79=7，外部運行模式（PU運行互鎖）X12信號ON可切換到PU運行模式（外部運行中輸出停止）X12信號OFF禁止切換到PU運行模式。Pr．125端子2頻率設定增益頻率端子2輸入增益（最大）的頻率Pr．126端子4頻率設定增益頻率端子4輸入增益（最大）的頻率Pr．178STF端子功能選擇0：低速運行指令（RL）；1：中速運行指令（RM）；2：高速運行指令（RH）；3：第2功能選擇（RT）；4：端子4輸入選擇（AU）；5：點動運行選擇（JOG）；7：外部過電流繼電器輸入（OH）8：15速選擇（REX）；10：變頻器運行許可信號（X10）（FR-HC/FR-CV連接）；12：PU運行外部互鎖（X12）14：PID控制有效端子（X14）；15：制動器開放完成信號（BRI）16：PU－外部運行切換（X16）；18：V/F切換（X18）；24：輸出停止（MRS）；25：啟動自保持選擇（STOP）60：正轉指令（STF）*1；61：反轉指令（STR）*2；62：變頻器復位（RES）65：PU－NET運行切換（X65）；66：外部－網絡運行切換（X66）67：指令權切換（X67）；9999：無功能；*1“60”僅Pr.178可設定*2“61”僅Pr.179可設定Pr．179STR端子功能選擇見Pr.178Pr．180RH端子功能選擇見Pr.178Pr．181RM端子功能選擇見Pr.178Pr．182RL端子功能選擇見Pr.178項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點三知識點三知識點一知識點二二、

通過開關設定頻率（7速設定）1.要點1）啟動指令通過“RUN”鍵發出。2）必須設置Pr.79運行模式=“4””（外部／PU組合運行模式2）。3）關于初始值，端子RH為50Hz、RM為30Hz、RL為10Hz。（變更通過Pr.4、Pr.5、Pr.6進行，其它段速通過Pr.24～Pr.27進行設定）4）2個（或3個）端子同時設置為ON時可以以7速運行。（注意STF為ON，正轉指令；STR為ON，反轉指令）。2.接線請參照圖7-3-1進行接線。3.參數設置1）變頻器7段速組合如圖7-3-6所示；圖7-3-6變頻器7段速組合項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務三PLC控制變頻器運行知識點三知識點三知識點一知識點二二、

通過開關設定頻率（7速設定）2）變頻器7段速對照表如表7-3-2所示。表7-3-2變頻器7段速對照表速度STFSTRRHRMRL參數編號參數設定值3速1or01or0001Pr.6202速1or01or0010Pr.5154速1or01or0011Pr.24251速1or01or0100Pr.4105速1or01or0101Pr.25306速1or01or0110Pr.26357速1or01or0111Pr.2740

4.操作過程1）將Pr.79變更為“4”。2）按照表7-3-2設置相應參數。3）將“RUN”鍵設置為ON（無頻率指令時[RUN]按鈕會快速閃爍）.4）按照表7-3-2設置將相應的端子設置為ON。5）將“STOP”鍵設置為OFF。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務三PLC控制變頻器運行知識點二知識點一知識點三三、

通過開關發出啟動指令、頻率指令（7速設定）1.要點1）用端子STF（STR）—SD發出啟動指令。2）通過端子RH、RM、RL—SD進行頻率設定。3）[EXT]須亮燈。（如果[PU]亮燈，請用“PU/EXT”鍵進行切換。）4）端子初始值，端子RH為50Hz、RM為30Hz、RL為10Hz。（變更通過Pr.4、Pr.5、Pr.6進行。其它段速通過Pr.24～Pr.27進行設定）5）2個（或3個）端子同時設置為ON時可以以7速運行。（注意STF為ON，正轉指令；STR為ON，反轉指令）。2.接線請參照圖7-3-1進行接線。3.參數設置請參照表7-3-2進行相關參數設置。4.操作過程1）將Pr.79變更為“3”（注意與二、的區別）。2）按照表7-3-2設置相應參數。3）將“RUN”鍵設置為ON（無頻率指令時[RUN]按鈕會快速閃爍）.4）按照表7-3-2設置將相應的端子設置為ON。5）將“STOP”鍵設置為OFF。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行一、元器件檢查清點任務所需的設備、工具及材料，并利用萬用表檢查元器件好壞。二、建立I/O分配表根據任務，分析出輸入/輸出（I/O）分配表，如表7-2-1所示。表7-2-1機械手機構I/O分配表輸入輸出輸入元件功能作用輸入繼電器輸出元件控制對象輸出繼電器SB5手動單步運行X0變頻器正轉指令STFY20SB6復位X1變頻器反轉指令STRY21

變頻器低速指令RLY22

變頻器中速指令RMY23

變頻器高速指令RHY24項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行三、電路連接1.根據圖7-3-1，在YL-235A設備中選擇需要的模塊，完成電路的連接。電路的連接示意圖如圖7-3-7所示。1）輸入電路的連接參照任務一。2）完成輸出電路的連接。將變頻器模塊的SD與PLC輸出端的COM5進行連接；將PLC的輸出端Y20、Y21、Y22、Y23、Y24分別與變頻器模塊的STF、STR、RL、RM、RH進行連接。圖7-3-7電路連接示意圖項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行三、電路連接3）電路的檢測電路安裝結束后，一定要對電路進行通電前檢查，以保證電路連接正確，沒有插錯或者插漏的插孔、一個接線端子上不超過兩個插接線頭。為確保電路中沒有短路現象，用萬用表電阻擋檢測按鈕與開關觸點，用萬用表就交流電壓檔（500V擋）檢測電源電壓。在完成PLC電路連接時，必須確保輸入端連接正確，不可將按鈕與指示燈模塊的DC24V電源直接接入輸入端。設置兩條220V專配電源線，正確將其分別一端插入電源模塊兩個220V電源插座，另一端插入按鈕模塊和PLC模塊電源插孔，合上總開關，接通電源，打開PLC模塊上的電源開關，觀察設備相關指示情況。分別動態檢測各個輸入對應PLC輸入指示燈是否點亮。在完成電源模塊和變頻器與交流電動機的連接時務必注意：電源必須接變頻器的R、S、T端子，電源絕對不能接變頻器的U、V、W端子，否則會損壞變頻器，在接線時不必考慮電源相序。電動機接到變頻器的U、V、W端子。4）電路的綁扎參照任務一進行電路的綁扎。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行四、程序的編寫與下載根據控制要求，編寫PLC控制程序，并寫入PLC中。本任務的參考梯形圖如圖7-3-8所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行四、程序的編寫與下載根據控制要求，編寫PLC控制程序，并寫入PLC中。本任務的參考梯形圖如圖7-3-8所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行四、程序的編寫與下載根據控制要求，編寫PLC控制程序，并寫入PLC中。本任務的參考梯形圖如圖7-3-8所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務三PLC控制變頻器運行五、調試與運行將PLC模塊上的RUN/STOP開關撥到RUN位置，此時PLC模塊RUN指示燈點亮。通過操作按鈕與指示燈模塊上的按鈕，觀察變頻器運行狀態，并將結果填入表7-3-2中。表7-3-2機械手機構