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集散控制及总线控制实验指导书实验地点：一区主楼623房间指导教师：胡振坤实验时间：2010年12月17日姓名：刘婷班号：10S0431 学号：10S004011 同组人：教师签字：成绩：第一章计算机控制PLC实验：1.1 实验目的：1了解可编程控制器(PLC)的工作原理和应用FPWin软件的设计开发方法。
2.掌握PLC与PC机的联结通讯，3.编写程序，烧写，运行1.2实验设备1. 北京达盛科技PLC实验教学箱一套，其内置PLC型号为松下FP1。
2. 松下GT01触摸屏一台, 包含相关使用和编程说明书。
3. 实验用PC机一台，用于设计PLC及GT01触摸屏相关程序1.3.1电机控制实验实验目的：（1）熟悉编程软件及编程方法（2）掌握简单控制技巧I/O分配表如表1-1所示，实验梯形图如图1-5所示。
表1-1 电机控制实验I/O分配图1-5 电机控制实验梯形图接线方法：INPUT00接开关输出插孔P01(P01——电机启动，停止命令开关)INPUT01接开关输出插孔P02(P02——电机正反转命令)OUTPUT00接电机启动，停止控制DJTDOUTPUT01接电机正反转控制DJZF转。
同时按下P01,P02转盘逆时针转动。
1.3.2混料罐实验实验目的：（1）掌握PLC编程原理及方法（2）掌握也为控制技巧（3）了解传感器原理及使用方法实验内容：使用数字量输入，输出控制混料罐液位。
I/O分配如表1-2所示，实验梯形图如图1-6所示。
接线方法：INPUT00接高液位报警HLS1INPUT01接中液位报警HLS2INPUT02接低液位报警HLS3OUTPUT00接HL1(表示进料泵1)OUTPUT01接HL2(表示进料泵2)OUTPUT02接HL4(表示混料泵)OUTPUT03接HL3(表示出料泵)表1-2 混料罐实验I/O分配图1-6 混料罐实验梯形图实验结果：进料泵开，低液位报警，出料泵HL3关，进料泵HL1开；中液位报警，进料泵HL1关，进料泵HL2开；高液位报警，进料泵HL2关，混料泵HL4开；3S后，混料泵HL4关，出料泵HL3开第二章：触摸屏控制电机2.1实验目的：1.掌握使用GTWin2.72开发GT01触摸屏应用程序的方法。
A186E型梳棉机电气控制系统的PLC改造摘要：本文通过对改造前梳棉机控制系统存在问题的分析，应用机电一体化技术，提出了一种由PLC控制变频调速的新型传动系统，同时讨论了控制系统硬件部分及软件部分的设计技术。
关键词：A186E型梳棉机、电气控制系统、PLC、变频器引言近十多年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高，在新型纺织机械上普遍采用了机电一体化技术。
这项技术的内容包含了先进的信息处理和控制技术，即以计算机为核心，有PLC、工控机、单片机、人机界面、现场总线等组成的控制系统；先进的驱动技术，有变频调速，交流伺服，步进电机等；检测传感技术和执行机构；精密机械技术等。
我校实验室一台1988年制造的A186E型梳棉机，主要用作教学和科研。
因出厂时间较久，电气控制部分经常出现故障，严重影响了梳棉机的正常使用。
我们对梳棉机的电气控制部分进行了改造。
1.改造前梳棉机存在的问题(1)电气控制箱年久失修，内部元件老化，经常出现短路和断路的故障；(2)输出生条质量差。
由于道夫速度控制方式不合理，导致启动、刹车和道夫快慢速转换过程中速度变化不平稳，造成生条质量恶化；(3)产量低，由于机器稳定性差，生条重量不匀率大等原因，致使锡林速度无法提高，影响了梳棉机的产量；(4)机器的启动过程噪声大，由于锡林转动惯量大，启动时存在严重的皮带打滑现象，产生很大的噪声。
2 .电气系统的改造2.1改造方案根据梳理机运行实践及当前控制领域的水平与发展，确定A186E型梳理机改造的指导思想是：机电分离，集中控制，实时监控。
其目的在于将电气控制系统与机械系统结构上相分离，以利于机电系统的维护和修理，将分离式硬件逻辑控制系统改为模块化集中控制，以提高梳理机控制水平，增强系统的可靠性；运用智能化技术对梳理机运行进行实时监控，给操作工以指导。
A186E电气改造的关键是去掉锡林电机、道夫电机的原有继电器控制系统，采用PLC控制变频器方案。
1 引言减摇鳍装置是一种最常用的主动式横摇减摇装置，一般分为固定式和收放式两种。
固定式减摇鳍的鳍从两弦伸出船体，安装于水线下的一定深度处，如图1所示。
减摇鳍减摇效果取决的因素很多，其中控制系统的性能优劣是其关键因素之一。
可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是将计算机技术、通信技术和自动控制技术结合在一起的自动控制设备，具有可靠性高、体积小、功耗低、抗干扰能力强等诸多优点。
PLC在减摇鳍控制系统中应用，可保证其在温度和湿度都较高、空间较小、工作环境恶劣的机舱里稳定、可靠、长时间连续地工作。
2 减摇鳍装置工作原理减摇鳍装置作为一个自动控制装置，它可以分成三部分：鳍机械组合体，驱动鳍的随动系统和控制系统部分。
当舰船在风浪中航行产生横摇时，控制系统通过角速度陀螺仪采得舰船横摇的信息，通过一系列的运算处理后得到鳍角控制信号，经放大后送到电液随动系统，电液随动系统根据鳍角控制信号驱动鳍按指定动作运行。
船体两边的鳍在液压驱动力和水动力的共同作用下，产生稳定力矩来平衡波浪对舰船产生的扰动力矩，以达到减摇的目的。
该稳定力矩和波浪的扰动力矩大小尽量相同，方向却正好相反，称之为平衡力矩。
减摇鳍装置工作原理框图如图2所示。
3 减摇鳍控制系统结构和程序设计3.1 减摇鳍控制系统结构以某型舰艇上减摇鳍系统为例，改造前其控制系统是采用多块模拟电路板来实现对舰船横摇信息和其他辅助信息的采集、运算和处理，然后再将得到的鳍角控制信号经放大后送给电液随动系统，这样的控制系统不仅十分复杂，而且体积大、可靠性不高。
随着计算机技术的飞速发展，在继电器控制和计算机控制基础上开发的工业控制装置PLC可以很好地解决这些问题。
在对减摇鳍控制系统进行数字化改造中，我们选用的是松下FP∑型PLC，具体型号是FPG-C32T，这型PLC主机的输入输出点分别为16点，程序容量为12000步，运算速度是0.4μs/步，工作环境温度可达55℃，而且拥有4路高速输入输出通道和易于实现多P LC间的高速通信等优点。
快速卷帘门控制器使用说明书图一：快速自动卷帘门结构原理图图二：快速自动卷帘门控制器实物照片一、本控制系统对快速卷帘门机械结构的要求：1、门体小于3M×3M、减速变速比小于10：1，配用0.75kw变频器。
2、门体小于4M×4M、减速变速比大于12：1，配用0.75kw变频器。
3、门体小于5M×5M、减速变速比大于12：1，配用1.5kw变频器。
4、门大于5M×5M、减速变速比大于12：1，用2.2kw以上变频器。
注：各个品牌的变频器实际输出力矩和加速性能有差别，要通过试验决定采用，以降低成本、提高性能、达到最佳使用效果。
二、本控制系统的电器结构及功能：1、可外接雷达、地磁、光幕等三线式自动检测设备（提供Vcc和GND）。
2、可接按钮、光电传感器、变频器故障、连锁等二线或三线手动设备（开门接点、关门接点、停止、连锁、故障接点）。
3、本控制系统必须外接漫反射式的“原点”光电传感器也可接简易磁性干簧接近开关（二者所用程序不同，注意区别）。
4、本控制系统可接四按钮、二LED、共阴的轻触面板，也可用普通按钮、旋钮、LED指示灯控制（可通过触摸屏设置内部参数）。
三、控制系统的元件排列：1、本单片机PLC控制器、预装各类接口有少接线或不接线的优点。
2、可选配进口、国产、单相或三相的各种型号小型变频器做动力。
3、选配件24V/50W开关电源，足够可供PLC和传感器共同使用。
4、可以对变频器进行段速控制（客户较难改变电机的速度和频率）。
也可以用电位器进行模拟量调节（客户可以随便调节变频速度）四、本控制系统的安装与接线、附件、功能和使用、调试方法：1、本控制系统在初次调试时可用松下电工的GT01触摸屏（选件）调试，也可在购买时申明性能要求后由供方预先设置好。
2、本控制系统在现场可用小型按钮调试盒（选件）方便地调试。
☆：本机用快速接插件来连接输入、输出设备，具有接线简单、快捷，与面板、变频器都有排针插件，另有DB9多功能插座可接触摸屏、简易定位调试器、编程电缆等外部设备（接插件名称和功能）：1、继电器连动输出：功率大，可直接与门、风机、传送带等设备连动。
快速卷帘门控制器使用说明书图一：快速自动卷帘门结构原理图图二：快速自动卷帘门控制器实物照片一、本控制系统对快速卷帘门机械结构的要求：1、门体小于3M×3M、减速变速比小于10：1，配用0.75kw变频器。
2、门体小于4M×4M、减速变速比大于12：1，配用0.75kw变频器。
3、门体小于5M×5M、减速变速比大于12：1，配用1.5kw变频器。
4、门大于5M×5M、减速变速比大于12：1，用2.2kw以上变频器。
注：各个品牌的变频器实际输出力矩和加速性能有差别，要通过试验决定采用，以降低成本、提高性能、达到最佳使用效果。
二、本控制系统的电器结构及功能：1、可外接雷达、地磁、光幕等三线式自动检测设备（提供Vcc和GND）。
2、可接按钮、光电传感器、变频器故障、连锁等二线或三线手动设备（开门接点、关门接点、停止、连锁、故障接点）。
3、本控制系统必须外接漫反射式的“原点”光电传感器也可接简易磁性干簧接近开关（二者所用程序不同，注意区别）。
4、本控制系统可接四按钮、二LED、共阴的轻触面板，也可用普通按钮、旋钮、LED指示灯控制（可通过触摸屏设置内部参数）。
三、控制系统的元件排列：1、本单片机PLC控制器、预装各类接口有少接线或不接线的优点。
2、可选配进口、国产、单相或三相的各种型号小型变频器做动力。
3、选配件24V/50W开关电源，足够可供PLC和传感器共同使用。
4、可以对变频器进行段速控制（客户较难改变电机的速度和频率）。
也可以用电位器进行模拟量调节（客户可以随便调节变频速度）四、本控制系统的安装与接线、附件、功能和使用、调试方法：1、本控制系统在初次调试时可用松下电工的GT01触摸屏（选件）调试，也可在购买时申明性能要求后由供方预先设置好。
2、本控制系统在现场可用小型按钮调试盒（选件）方便地调试。
☆：本机用快速接插件来连接输入、输出设备，具有接线简单、快捷，与面板、变频器都有排针插件，另有DB9多功能插座可接触摸屏、简易定位调试器、编程电缆等外部设备（接插件名称和功能）：1、继电器连动输出：功率大，可直接与门、风机、传送带等设备连动。
快速卷帘门控制器使用说明书图一：快速自动卷帘门结构原理图图二：快速自动卷帘门控制器实物照片一、本控制系统对快速卷帘门机械结构的要求：1、门体小于3M×3M、减速变速比小于10：1，配用0.75kw变频器。
2、门体小于4M×4M、减速变速比大于12：1，配用0.75kw变频器。
3、门体小于5M×5M、减速变速比大于12：1，配用1.5kw变频器。
4、门大于5M×5M、减速变速比大于12：1，用2.2kw以上变频器。
注：各个品牌的变频器实际输出力矩和加速性能有差别，要通过试验决定采用，以降低成本、提高性能、达到最佳使用效果。
二、本控制系统的电器结构及功能：1、可外接雷达、地磁、光幕等三线式自动检测设备（提供Vcc和GND）。
2、可接按钮、光电传感器、变频器故障、连锁等二线或三线手动设备（开门接点、关门接点、停止、连锁、故障接点）。
3、本控制系统必须外接漫反射式的“原点”光电传感器也可接简易磁性干簧接近开关（二者所用程序不同，注意区别）。
4、本控制系统可接四按钮、二LED、共阴的轻触面板，也可用普通按钮、旋钮、LED指示灯控制（可通过触摸屏设置部参数）。
三、控制系统的元件排列：1、本单片机PLC控制器、预装各类接口有少接线或不接线的优点。
2、可选配进口、国产、单相或三相的各种型号小型变频器做动力。
3、选配件24V/50W开关电源，足够可供PLC和传感器共同使用。
4、可以对变频器进行段速控制（客户较难改变电机的速度和频率）。
也可以用电位器进行模拟量调节（客户可以随便调节变频速度）四、本控制系统的安装与接线、附件、功能和使用、调试方法：1、本控制系统在初次调试时可用松下电工的GT01触摸屏（选件）调试，也可在购买时申明性能要求后由供方预先设置好。
2、本控制系统在现场可用小型按钮调试盒（选件）方便地调试。
☆：本机用快速接插件来连接输入、输出设备，具有接线简单、快捷，与面板、变频器都有排针插件，另有DB9多功能插座可接触摸屏、简易定位调试器、编程电缆等外部设备（接插件名称和功能）：1、继电器连动输出：功率大，可直接与门、风机、传送带等设备连动。
A丝杆滑台硬件配置说明：1.丝杆导程5mm，有效行程440mm2.触摸屏型号：松下GT01. PLC型号：松下FPX0-L30R3.步进电机：57，两相，驱动器细分数=16，200*16=3200.脉冲转一圈4.一个三色指示灯。
滑台右边是原点。
向左移动是前进。
5.操作面板：一个启动按钮X4，一个复位按钮X5，一个状态转换开关X3（=ON时为自动），一个手动前进按钮X6，一个手动后退按钮X7。
一个急停开关X0。
一个输入控制输入X2，一个输出控制Y8。
6.滑台有原点开关X8，远端开关X9，中间位置开关XA，原点限位开关X1，远端限位开关X1。
7.触摸屏设定：上面一行为定时时间TIME:设定精度1S，上限1000S，下限2S。
下面一行为SPEED: MM/S 上限80mm/s，下限10mm/s。
输入数字，修改参数时候，需要输入权限密码：87654321，否则不能修改。
8.PLC没有断电保存内部存储器，请使用计数器做触摸屏数据保留，一面掉电触摸屏数据丢失。
B控制要求：1开机，绿色指示灯亮。
滑台人如果不在原点，滑台自动回原点。
若30S内没有回到原点，判断为故障。
滑台回到原点，关闭黄色指示灯，红色指示灯，关闭控制输出Y8。
2.状态开关X3=OFF，为手动状态。
如在运行状态，转到手动状态，绿色指示灯亮，自动状态停止。
按下手动前进X6,滑台前进左移，碰到远端开关X9=ON滑台停止。
按下手动后退X7=ON,滑台右移退回，碰到原点开关X8滑台停止。
滑台回到原点时，距离显示=0MM,距离数据清零。
3.状态开关=ON，转到自动状态。
绿色指示灯亮。
如果滑台没有在原点，自动回到原点。
按下启动开关X4=ON，滑台左移前进，到中间传感器XA=ON，滑台停止，输出控制Y8打开，绿色指示灯Y4=OFF，黄色指示灯Y5=ON,开始计时。
若1S内，输入控制X2=off,判断为故障。
若1S内X2=ON,那么定时时间到，控制输出Y8=OFF,黄色指示灯Y5=OFF，绿色指示灯Y4=ON,滑台左移到远端,x9=ON，滑台停止。
松下触摸屏--GT01
松下触摸屏--GT01:3英寸型触摸式面板使用3色LED背光灯使画面更加易看和多彩。
节省成本和空间，是取代单色灯型的最佳选择。
松下触摸屏--GT01
操作面板所需功能一应俱全，且全部收纳于超小型机体内。
特点
实现了易看、多彩、3色显示
用识读性优异的3色LED显示设备状况。
设备的样式也更美观。
在明亮、易读的液晶画面上，不仅能显示信息、图形，还可自由显示按键、指示灯、PLC数据、图表、时钟等。
此外，配合设备
的状况，能够切换3色背光灯。
使运行状况一目了然。
正常时(绿)
运行时(橙)
异常时(红)
节省成本、节省空间
GT01可以直接做到降低成本。
不再需要“安装部件”，“库存部件”，“布线时间”等。
设计性、操作性更佳。
不同机种、不同用户的变更也十分简
单。
可安装在很小的空间内。
超薄型的紧凑机体，面板后进深仅有24mm。
无论多么狭小的空间里都可安装。
操作面板紧凑小巧，还能降低总成本。
用一根电缆就能与本公司FP系列或三菱电机(株)FX系列的机种直接连接，因此布线时间大幅度减少。
(5V DC型)
因为是由PLC的编程口供电，因此电缆布线只需一根即可。
※关于连接时的注意事项，请参照GT系列用户手册中的"与PLC间的连接、通信"。
手册可到本公司网页中下载。
（但用户必须事
先登录网页。
）
备有5V DC/24V DC两种电源、RS232C/RS422（RS485）两种通信方式，可与各公司的PLC连接。
24V RS422型最大可延长500m。
与其它公司PLC和微型计
算机的连接OK!
装配简便、维护简单
配备了穿越功能。
使之能与本公司的FP系列PLC更便利地通信。
通过连接计算机和GT，可实现同时操作GT数据传输和PLC
调试。
用性丰富多彩
多彩而富于变化的显示功能。
操作者的操作性也更优异。
配置TrueType
字体
由于配置了TrueType字体，因此GT11最多能够显示216个字符（横向24个字符，纵向9行）、GT01/GT01R最多能够显示72个字符（横向12个字符，纵向6行），可供使用的画面更大了。
模拟触摸方式
采用模拟触摸方式，能够自由配置最小8点×8点的开关。
图表功能
利用折线图或棒图，能够掌握生产状
况及运行状态。
配方功能
送每种生产部品的设定值（最大3600字），因此减轻了制作梯形图的负担。
滚动显示功能
画面下部区域可滚动显示最大64个文字(全角)的信息(128个字节)。
设备写入功能
根据PLC的状态及画面编号，向PLC 写入数值与指定位ON/OFF。
有了显示语言切换功能，梯形图制作和画面变更简单易行。
以前是每种语言进行画面制作，现在则可通过显示语言切换功能将语言输入每个部件。
画面制作过程一次完成，梯形图制作也更
简单。
可显示的语言
•Windows2000®或Windows XP情况下，可直接显示上述语言，1个画面中可显示多种语言。
对于Windows2000®或XP以外的操作系统，需要英文版画面制作工具Terminal GTWIN和相应语言的操作系统。
采用高亮度LED，无需更换背光灯。
防护等级达IP65，环境适应性强。
可控制PLC中的背光灯。
例如，传感器如发觉有人经过时，可通过从PLC处发出的指令打开背光灯设备。
运行一段时间后，可恢复至原有画面。
