安川(yaskawa)plc实训指导书.doc

模块式PLC实训指导书 主编：郑渊 崔忠毅2011年10月28目录项目一 安川PLC控制系统识图 3项目二 安川PLC硬件组态及测试 12项目三 控制起升电机正反转 20项目一 安川PLC控制系统识图一、项目导入日本安川电机公司（YASKAWA）成立于1915年，该公司制造的PLC和变频器产品在我国港口大型装卸机械中应用较为广泛，如图1、2所示 图1 安川模块式PLC 图2 安川G7变频器图3所示为轮胎吊实训台，该实训台采用安川PLC和变频器，其控制系统与港口实际PLC控制系统基本一致，本项目的任务是读懂该实训台PLC控制系统电气图纸，从而对模块式PLC控制系统有一个整体上的把握安川PLC安川变频器图3 轮胎吊实训台二、项目分析模块式PLC控制系统由于一般应用于较为复杂的电气控制中，所以其电气图纸相对于整体式PLC控制系统或继电器控制系统要复杂一些，但是也可以分为主电路和控制电路两部分对于采用模块式PLC控制系统的港口大型装卸机械来讲，可以分成以下几个部分：（一）主电路1、主驱动电路，例如驱动大机各机构动作的电路，现在一般采用变频调速。

2、辅助机构驱动电路，例如大机各机构风机电路、制动器电路等，一般采用工频电源，不需变频调速二）控制电路1、PLC外部控制电路，该部分电路既不是PLC输入回路，也不是PLC输出回路，而主要是输入输出的中继电路或者安全电路2、PLC模块配置电路，该部分电路表明PLC控制系统采用何种CPU模块、电源模块、输入输出模块、特殊功能模块、通讯模块等，同时说明了PLC控制系统的网络通讯结构和输入输出模块的地址分配等重要信息3、PLC输入回路，一般每页图纸绘制16个输入点，并标明每个输入点所对应输入设备的功能4、PLC输出回路，一般每页图纸绘制16个输出点，并标明每个输出点所对应输出设备的功能二、项目实施（一）供电线路1、主电路供电如附录P1所示，轮胎吊实训台采用主变压器输出的380V工频交流电源供电，经空气开关QF1给主电路供电2、控制电路供电主变压器输出的380V工频交流电源经空气开关QF2给控制电路供电，QF2之后分两路1）经变压器TC1降为110V交流电后又分为三路，第一路经空开QF5和滤波器给PLC的CPU模块供电；第二路经开关电源变为24V直流电给编码器、PLC直流输入输出模块、直流24V中间继电器供电；第三路经开关电源变为5V直流电给数码显示表工电脑。

2）经变压器TC2降为220V交流电后又分为两路，第一路经空开QF3给PLC交流输入模块供电；第二路经空开QF4给PLC外部交流控制电路供电注意：通过图纸中页码和每页的纵、横坐标可以给图纸中任意一个位置定位，如“TO P3A1”指的是连至P3页的A1图区，“FROM P1E9” 则表示连自P1页的E9图区，这是复杂电气图纸中常用的表示方法二）主电路识图如附录P1所示，自主变压器出来的380V工频交流电经空气开关QF1和交流电抗器ACL进入安川G7变频器三相输入端，经变频器变频变压后驱动起升电机或大车电机1、交流电抗器的作用：滤除高次谐波，提高功率因数2、接触器KM2、KM3和中间继电器K4、K5、K6前面的P2是页码，表明这些元件的线圈位于P2页，这是复杂电气控制系统图纸常见的一种表示方法3、根据装卸工艺要求，轮胎吊起升机构和大车机构是不能同时动作的，故而可以利用分时原则用一个变频器来驱动两个机构的电机，通过变频器输出侧的接触器来实现这种切换4、PG指的是电机轴端的速度编码器，该编码器输入增量式旋转编码器，起作用是将电机的实际转速反馈至变频器，在该实训台的变频器内部有专门的PG通讯卡来接受速度编码器的信号。

由于起升和大车电机的速度编码器均要连至PG通讯卡且两者不会同时动作，所以采用中间继电器的辅助触点进行切换，而变频器通过中间继电器K6来判断反馈谁的转速（K6得电表示反馈大车电机转速，反之表示反馈起升电机转速）5、中间继电器K4/K5的常开触点并联至变频器S3端子，该端子通过参数被定义为接通时取消变频器BB封锁（所谓BB封锁就是指base block，即变频器切断输出）6、在该实训台的变频器内部有专门的PLC通讯卡，可以在PLC和变频器之间实现数据的双向高速传递注意：1.PLC通讯卡和前面的PG通讯卡不是变频器自带的，是选配的；2.要想通过PLC控制变频器运行，需要对变频器的参数进行相关的设定，B1-01和B1-02的值均设置为3）7、变频器可以将输出电压、输出电流和输出频率输出给电压表、电流表和频率表8、由于该轮胎吊实训台并没有风机和制动器等辅助机构，所以图纸上没有绘制三）控制电路识图1、PLC外部控制电路（如附录P2所示）（1）总接触器KM1得电是所有机构运行的必要条件，当满足以下条件时，按下左联动台控制合按钮，KM1得电自锁：控制断按钮未按下；急停按钮未按下；PLC各模块得电；中间继电器K10得电。

2）起升主控继电器合大车主控继电器分别是起升接触器和大车接触器得电的必要条件，四者分别收到中间继电器K12、K13、K14、K15的控制，中间继电器K6作为大车选择继电器用来切换起升和大车的速度编码器线路2、PLC模块配置电路如附录P3所示，轮胎吊实训台PLC控制系统主要包括PS22A电源模块、CP316H CPU模块、215RIO远程I/O通讯模块、B2601直流输入模块、B2507A交流输入模块、B2602A直流输出模块和输入输出扩展模块等1）CP316H CPU模块如图4所示CP-316(H)是一种中等规模的系统控制器，标准情况下装有8个数字量输入（DI）模块，4个数字量输出(DO)模块，2个模拟量输入(AI)模块,2个模拟量输出（AO）模块和1个脉冲量输入模块，以及现场网络CP-216接口的两条线路，和网络CP-215接口的一条线路，用于各控制器之间的通信CP-316H可采用24VDC,100VAC/100VDC或200VAC电源，并具有一个24VDC输出功能124356 图4 CP-316H 1、CP216接口（CN3/CN4） 2、电源接线板 3、CP215接口 4、RS232接口 5、直流电源输出接线端 6、通讯选择卡（2）PS22A电源模块电源模块的作用是为基板提供电源, PS22A电源模块的供电电压为AC/DC 100V。

3）215RIO远程I/O通讯模块RIO215用于与主CPU和其他通讯模块进行通讯的装置，是输入输出控制站，与CP-316H等主CPU模块构成集散控制系统其中SW1和SW2用来设置通讯的网络号，如果1SW的第一个拨到”ON”则默认为1号网络；STATION ADDRESS设置站号，将×10档拨到”0”,×1档拨到”2” ，站号就被设为2号站此时，RIO215模块的地址就是1号网络2号站，因此在CP-717安川编程软件中，相应的PLC文件夹名为N01S02其中N01表示1＃NET,S02表示2＃STATION）（4）JAMSC-B2601直流输入模块额定电压:12/24V ；额定电流:5mA/DC12V 10mA /DC24V ；输入点数: 16 ； 响应时间:OFF—ON 5ms以下 ON－OFF 5ms 以下5）JAMSC-B2507A交流输入模块额定电压:输入电压”ON”AC160-AC264V ，“OFF”AC70以下；额定电流: 10mA；响应时间:OFF－ON 15ms以下 ，ON－OFF 25ms以下；输入点数:32（6）JAMSC-B2602A直流输出模块额定电压: DC10.2－DC26.4V “ON”时电压1.5V以下（负载电流0.3A）；额定电流: 0.3A/回路 0.6A/4回路 “OFF”时电流0.2mA以下；响应时间:1ms以下；输出点数: 32（7）输入输出扩展模块图5 从左至右依次为安川PLC电源模块、215RIO模块、直流24V输入模块、交流220V输入模块及直流24V输出模块 3、PLC输入回路附录P4、P5、P6三页为PLC输入回路，每页16个输入点。

表1 轮胎吊实验台输入分配表序号输入设备输入地址备注1起升手柄编码器低字节IW238，属于直流24V输入模块JAMSC-B2601P4页，起升和大车手柄的绝对值编码器的作用是将手柄的位置信号转换成速度指令传给PLC2大车手柄编码器高字节3模拟箱开关SW1IB23A0IW23A，属于交流220V输入模块JAMSC-B2507A的前16个点P5页,2-4#RTG4模拟箱开关SW2IB23A15模拟箱开关SW3IB23A26模拟箱开关SW4IB23A37模拟箱开关SW5IB23A48模拟箱开关SW6IB23A59模拟箱开关SW7IB23A610模拟箱开关SW8IB23A711模拟箱开关SW9IB23A812模拟箱开关SW10IB23A913模拟箱开关SW11IB23AA14模拟箱开关SW12IB23AB15模拟箱开关SW13IB23AC16模拟箱开关SW14IB23AD17模拟箱开关SW15IB23AE18模拟箱开关SW16IB23AF19右联动台试灯按钮IB23B0IW23B，属于交流220V输入模块JAMSC-B2507A的后16个点P6页， 2-4#RTG20模拟箱开关SW17IB23B121模拟箱开关SW18IB23B222模拟箱开关SW19IB23B323模拟箱开关SW20IB23B424左联动台旁路按钮IB23B525故障复位按钮IB23B626起升零档IB23B727起升下降档IB23B828起升上升档IB23B929大车零档IB23BA30大车右行档IB23BB31大车左行档IB23BC32模拟箱开关SW21IB23BD33模拟箱开关SW22IB23BE34模拟箱开关SW23IB23BF35控制合按钮IB23A0IW23A1#老实验台输入分配36模拟箱开关SW1IB23A15控制断按钮IB23A237模拟箱开关SW2IB23A338模拟箱开关SW3IB23A439模拟箱开关SW4IB23A540模拟箱开关SW5IB23A641模拟箱开关SW6IB23A742模拟箱开关SW7IB23A843模拟箱开关SW8IB23A944模拟箱开关SW9IB23AA45急停按钮IB23AB46模拟箱开关SW10IB23AC47模拟箱开关SW11IB23AD48模拟箱开关SW12IB23AE49模拟箱开关SW13IB23AF50。