项目3.3 JWF114型清棉机控制系统设计与调试.ppt

PLC、触摸屏和变频器综合应用项目项目3.3 3.3 JWF1124JWF1124型清棉机控制系统设计与调试型清棉机控制系统设计与调试3.1.1 JWF1124型清棉机型清棉机 3.1.2 PLC硬件设计硬件设计 3.1.3 PLC软件设计软件设计 3.1.4 PLC程序调试程序调试 3.1.1 JWF1124型清棉机型清棉机 1.  清棉机的作用和结构清棉机的作用和结构　　清棉机的作用是对经初步开松、混合后的棉纤维进行精细开松和除杂，被加　　清棉机的作用是对经初步开松、混合后的棉纤维进行精细开松和除杂，被加工后的棉纤维在输棉风机的抽吸作用下送入下一机台工后的棉纤维在输棉风机的抽吸作用下送入下一机台JWF1124型清棉机的结构型清棉机的结构如图所示如图所示 JWF1124清棉机的结构图1  JWF1124清棉机的结构图22. 清棉机的电气特点清棉机的电气特点 （（1））JWF1124型清棉机的电气控制系统由型清棉机的电气控制系统由PLC、触摸屏和变频器组成，、触摸屏和变频器组成，控制功能强，操作灵活控制功能强，操作灵活2）工艺参数可以在操作屏幕上方便地进行修改和设定例如，可以）工艺参数可以在操作屏幕上方便地进行修改和设定。

例如，可以通过设定打手电动机的频率来确定打手的转速，还可以设定打手转速防通过设定打手电动机的频率来确定打手的转速，还可以设定打手转速防轧值3）外部有）外部有【【总开总开】】、、【【总停总停】】和和【【紧急停车紧急停车】】按钮触摸屏操作界按钮触摸屏操作界面上有打手测试、给棉开、给棉停、给棉点动等按钮，例如，当设备因面上有打手测试、给棉开、给棉停、给棉点动等按钮，例如，当设备因故障噎车时，按触摸屏界面中的给棉反转按钮，给棉罗拉低速反转，可故障噎车时，按触摸屏界面中的给棉反转按钮，给棉罗拉低速反转，可将噎在给棉罗拉与打手之间的棉花倒出来将噎在给棉罗拉与打手之间的棉花倒出来4）打手电动机受变频器的控制，可以根据不同原料的生产工艺设置）打手电动机受变频器的控制，可以根据不同原料的生产工艺设置打手的转速当打手因缠棉转速下降时，可自动停车保护打手电动机，打手的转速当打手因缠棉转速下降时，可自动停车保护打手电动机，避免摩擦引起火灾避免摩擦引起火灾5）给棉电动机受变频器的控制，当前级机台要棉量增大时，给棉电）给棉电动机受变频器的控制，当前级机台要棉量增大时，给棉电动机转速升高；当前级机台要棉量减小时，给棉电动机转速降低，使输动机转速升高；当前级机台要棉量减小时，给棉电动机转速降低，使输棉管道里的棉流保持均匀。

棉管道里的棉流保持均匀3. 1. 2 PLC硬件设计硬件设计 1. 主电路主电路  JWF1124清棉机主电路2.  PLC控制电路控制电路PLC基本单元的型号为基本单元的型号为CPU226，工作电压为，工作电压为AC 220V，输出类型为继电器输出类型为继电器1））PLC输入电路输入电路 JWF1124清棉机PLC输入电路 输入端子定义号与功能定 义 号功 能I0.0打手速度检测（传感器B01、直流2线接近开关）I0.2打手主电路跳闸检测（断路器QF2的常闭触点）I0.3给棉主电路跳闸检测（断路器QF3的常闭触点）I0.4打手变频器故障检测（变频器A1故障输出端）I0.5给棉变频器故障检测（变频器A2故障输出端）I0.6门限保护（行程开关SQ1的常闭触点）I0.7棉层超厚（行程开关SQ2、SQ3的常闭触点）I1.0输棉管道压力检测（气压开关B1）I1.1滤尘管道压力检测（气压开关B2）I1.5紧急停车（按钮SB01的常闭触点）I1.6总开（按钮SB02的常开触点）I1.7总停（按钮SB03的常开触点）I2.0联锁前方机台要棉2）．）．PLC输出电路输出电路JWF1124清棉机PLC输出电路 输出端子定义号与功能定定 义 号号功功 能能Q0.1打手接触器（打手接触器（KM2））Q0.2给棉正棉正转接触器（接触器（KM31））Q0.3给棉反棉反转接触器（接触器（KM32））Q0.4给棉点棉点动接触器（接触器（KM33））Q0.5联锁接触器（接触器（KM5））3）模拟量扩展单元）模拟量扩展单元  模拟量扩展单元电路 模拟量扩展单元定义号与功能定定 义 号号功功 能能L+、、MDC 24V电源源A+、、A−模模拟量量输入端，接前方机台的模入端，接前方机台的模拟量量输出端。

在本机中未使用出端在本机中未使用M0、、V0模模拟电压输出端，接打手出端，接打手变频器的模器的模拟量量输入端入端PLC程序3.1.3 PLC软件设计软件设计  PLC程序（续） PLC程序（续） PLC程序（续） 设备安装完毕后，第一次开机前需在显示屏上设定打手转速值设备安装完毕后，第一次开机前需在显示屏上设定打手转速值PLC运行时，运行时，程序网络程序网络5中常数中常数2传送到显示界面字寄存器传送到显示界面字寄存器VW2900，触摸屏显示界面，触摸屏显示界面B2按B2界面中界面中【【打手速度设定打手速度设定】】按钮，输入打手电动机转速相应的频率值，该值存储按钮，输入打手电动机转速相应的频率值，该值存储于字寄存器于字寄存器VW2500程序网络程序网络38中（中（32 000/50））×（（VW2500）的运算结果存储于）的运算结果存储于VW3000，，（（VW3000）传送到模拟量输出模块的第一个通道，模拟电压量）传送到模拟量输出模块的第一个通道，模拟电压量AQW0输出输出0～～10V电压，直接驱动打手变频器，使打手电动机按设定的频率变速运转电压，直接驱动打手变频器，使打手电动机按设定的频率变速运转。

1．打手转速设定．打手转速设定在在B2界面，按界面，按【【打手防轧设定打手防轧设定】】按钮，输入打手电动机的转速防轧值，该按钮，输入打手电动机的转速防轧值，该值存储于字寄存器值存储于字寄存器VW24002．打手转速防轧设定．打手转速防轧设定3.1.4 PLC程序调试程序调试 在在B3界面，按界面，按【【给棉正转给棉正转】】按钮，按钮，M12.1闭合，程序网络闭合，程序网络29中中Q0.2通电，通电，接触器接触器KM31通电，给棉电动机正向运转按通电，给棉电动机正向运转按【【给棉反转给棉反转】】按钮，按钮，M12.2闭合，闭合，程序网络程序网络35中中Q0.3通电，接触器通电，接触器KM32通电，给棉电动机反转按通电，给棉电动机反转按【【给棉点给棉点动动】】按钮，按钮，M12.3闭合，程序网络闭合，程序网络29中中Q0.2通电，程序网络通电，程序网络36中中Q0.4通电，通电，接触器接触器KM31、、KM32同时通电，给棉电动机点动同时通电，给棉电动机点动按按B3界面中界面中【【返回返回】】按钮，按钮，M15.7闭合，程序网络闭合，程序网络6中常数中常数2传送到显示界传送到显示界面字寄存器面字寄存器VW2900，返回触摸屏显示界面，返回触摸屏显示界面B2。

 3．打手测试．打手测试在在B2界面，按界面，按【【试车操作试车操作】】按钮，按钮，M15.6闭合，显示界面闭合，显示界面B3（程序网络（程序网络4）在B3界面中，按界面中，按【【打手测试打手测试】】按钮，按钮，M12.0闭合，闭合，Q0.1通电，接触器通电，接触器KM2通电，打通电，打手电动机运转，松开按钮，电动机停转（程序网络手电动机运转，松开按钮，电动机停转（程序网络24）4．给棉正转、反转与点动．给棉正转、反转与点动5. 打手转速的计数与显示程序打手转速的计数与显示程序　　接近开关与打手旋转信号盘的工作原理如图所示打手旋转一周，接近开关输出　　接近开关与打手旋转信号盘的工作原理如图所示打手旋转一周，接近开关输出6个个脉冲信号，由于计时周期为脉冲信号，由于计时周期为2s，所以打手转速为，所以打手转速为HSC0× 30/6=5HSC0（（r/min） 　　打手转速的计数由高速计数器　　打手转速的计数由高速计数器HSC0完成，程序自动分配完成，程序自动分配I0.0为计数脉冲输入端为计数脉冲输入端在程序网络在程序网络19中，控制数据中，控制数据16#EC送入送入SMB37，，HSC0设定为工作模式设定为工作模式0，初始值，初始值0送入送入SMD38，预置值常数，预置值常数5 000送入送入SMD42，启动高速计数器。

启动高速计数器  接近开关与打手旋转信号盘的工作原理图6. 打手防轧程序打手防轧程序 　　打手的转速防轧设定值存储于字寄存器　　打手的转速防轧设定值存储于字寄存器VW2400，实际转速值存，实际转速值存储于字寄存器储于字寄存器VW2600，当打手启动过程结束后，定时器，当打手启动过程结束后，定时器T58延时时延时时间（间（100s）到，程序网络）到，程序网络26中中M13.1通电自锁，进入总开状态通电自锁，进入总开状态在程序网络在程序网络27中，中，M13.1触点闭合如果此时触点闭合如果此时（（VW2400））>（（VW2600），说明打手转速低于设定值，位存储器），说明打手转速低于设定值，位存储器M11.2通电，故障位置通电，故障位置1，全机停车全机停车 7. 故障控制字、故障显示与保护程序故障控制字、故障显示与保护程序 　程序网络　程序网络9～网络～网络18、网络、网络27为故障设置位例如，当车身门打开时，为故障设置位例如，当车身门打开时，SQ1闭闭合，输入端合，输入端I0.6通电，在程序网络通电，在程序网络13中，中，M10.4通电置通电置1；当棉层超厚时，输入端；当棉层超厚时，输入端I0.7断开，在程序网络断开，在程序网络14中，中，M10.5通电置通电置1。

　　MW10为故障控制字，由字节为故障控制字，由字节MB10和和MB11构成，字节与位元件关系如下构成，字节与位元件关系如下　　MB10（位元件（位元件M10.0、、M10.1、、 M10.2、、M10.3、、 M10.4、、M10.5、、 M10.6、、M10.7）　　MB11（位元件（位元件M11.0、、、、M11.1、、M11.2、、M11.3、、M11.4、、M11.5、、M11.6、、M11.7）　在无故障状态时，（　在无故障状态时，（MW10））= 0；在故障状态时，（；在故障状态时，（MW10））≠ 0　当出现故障时，在触摸屏　当出现故障时，在触摸屏B4界面会显示故障内容和故障状态界面会显示故障内容和故障状态　在程序网络　在程序网络23中，在无故障状态时，打手正常启动；出现故障时，全机停车中，在无故障状态时，打手正常启动；出现故障时，全机停车但出现管道压力故障和滤尘压力故障时，打手仍保持运行状态，但给棉电动机停但出现管道压力故障和滤尘压力故障时，打手仍保持运行状态，但给棉电动机停车　管道压力故障：　管道压力故障：MW10=16 384（即（即M10.6位置位置1，其余各位置，其余各位置0）。

　滤尘压力故障：　滤尘压力故障：MW10=−32 768（即（即M10.7位置位置1，其余各位置，其余各位置0）8. 开机操作开机操作 1）打手启动）打手启动　按下　按下【【总开总开】】按钮按钮SB02，输入端，输入端I1.6通电，在程序网络通电，在程序网络23中，位存储器中，位存储器M13.0通电自锁在程序网络通电自锁在程序网络24中，输出端中，输出端Q0.1通电，接触器通电，接触器KM2通电，打手变通电，打手变频器频器A1获正转信号，打手电动机启动获正转信号，打手电动机启动2）给棉启动）给棉启动　在程序网络　在程序网络25中，定时器中，定时器T59延时延时20s后动作在程序网络后动作在程序网络28中，位存储器中，位存储器M13.2通电自锁按下触摸屏界面通电自锁按下触摸屏界面B2中中【【给棉开给棉开】】按钮，按钮，M17.0闭合在程序网闭合在程序网络络31中，中，M17.2置位，置位，M17.3复位在程序网络复位在程序网络29中，输出端中，输出端Q0.2通电，接触器通电，接触器KM31通电，给棉变频器通电，给棉变频器A2获正转信号，给棉电动机正转启动获正转信号，给棉电动机正转启动3）停车）停车　在运行状态下，按下　在运行状态下，按下【【总停总停】】按钮按钮SB03，在程序网络，在程序网络23中，中，I1.7分断，分断，M13.0断电解除自锁，全机停车。

断电解除自锁，全机停车。