一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 (1)一）实训目的 (1)二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (1)一）实训目的 (1)二）实训设备 (1)三）实训项目原理与要求 (1)四）实训项目的步骤 (2)一）实训项目工艺要求：采用S7-200设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下： (2)二）目的 (3)三）内容与要求 (3)四、实训报告要求 (3)五、实训进度安排 (3)基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 (5)1. 按要求接线 (5)2．参数设置 (6)3. 梯形图 (7)4. 变频器运行操作 (7)基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (8)1. 按要求接线 (8)2. 参数设置 (9)3. 梯形图和数据 (10)4. 变频器运行操作 (11)5. 变频器速度由PLC的模拟量输出通道控制 (11)综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计一 (11)1. 总体设计 (11)1.1全自动洗衣机PLC控制的控制要求 (11)2 PLC的选型 (13)3 程序流程图 (13)4 I/0分配表 (14)4.1 输入地址分配表 (14)4.2 输出地址分配表 (14)5 梯形图 (14)6 调试 (19)7 组态王监控 (20)8 心得体会 (20)参考文献 (22)《PLC控制技术》实训任务书题目：洗衣机控制系统的设计二实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。

一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。

二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。

三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。

参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。

四)实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。

2、设计由PLC 控制的梯形图程序。

3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。

二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一）实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉组态王与PLC的连接使用。

二）实训设备PLC主机单元模块、电位器、万用表、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。

三）实训项目原理与要求1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。

用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。

2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。

执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。

四）实训项目的步骤1、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。

2、设计梯形图程序，调试并记录数据。

输入输出电压AIW 温度值（℃）执行器开度AQW 电压（V）0V 04V 40%6V 60%8V 80%10V 100%三、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计一一）实训项目工艺要求：采用S7-200设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下：1．水位选择：按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，则HI灯亮，若继续按动，则选择为低水位，如此循环。

2．水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升（用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号）；到设定水位（低水位2Ｖ电压，中水位4Ｖ，高水位6Ｖ）后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。

3．洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。

4．如此循环5次，打开排水阀V2。

排空（电位计输出为0Ｖ）后，开始脱水，脱水灯DE 闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。

5．开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。

6．清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。

7．若中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。

可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀打开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。

二）目的通过本次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件的使用方法和梯形图、SFC 图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。

从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。

三）内容与要求1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块；2、交通信号灯控制系统设计；3、硬件接线图、程序清单；4、采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法；5、设计组态王上位机监控画面，对工作过程进行显示。

四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订）。

报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）实训任务书；（2）实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据）b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）五、实训进度安排周次工作日工作内容第一周1 布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。

2 完成两个基础实训项目。

3 根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等）4 完成硬件接线，编写程序并调试5 编写程序并调试第二周1 编写程序并调试2 编写程序并调试3 编写程序并调试及准备实训报告4 完成报告并于下午两点之前上交5 答辩本实训共需两周时间六、实训考核办法本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。

基础实训项目一：变频器对电机的运行控制变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

在本次试验中，我们使用了西门子MM440。

在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。

直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。

MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。

这些高级矢量控制系统可确保一致的高驱动性能，即使发生突然负载变化时也是如此。

由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。

该变频器带有一个集成制动斩波器，即使在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。

所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。

1. 按要求接线1.1 I/0分配表变频器端子输入端子开关功能DIN1 I0.0 正转DIN2 I0.2 反转DIN3 I0.3 正转电动I0.1 停止1.2 变频器模拟信号控制接线如图1-1所示。

检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。

图1-1 MM440变频器模拟信号控制接线图2．参数设置接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表1-2。

表1-2 变频器参数设置参数号出厂值设置值说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 7 命令和数字I/OP0700 2 2 命令源选择“由端子排输入”P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 7 命令和数字I/O*P0701 1 1 ON接通正转，OFF停止*P0702 1 2 ON接通反转，OFF停止*P0703 9 10 正向点动*P0704 9 11 反向点动P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 1 由键盘（电动电位计）输入设定值*P1080 0 0 电动机运行的最低频率(Hz)*P1082 50 50 电动机运行的最高频率(Hz)*P1120 10 5 斜坡上升时间（s）*P1121 10 5 斜坡下降时间（s）P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器*P1040 5 20 设定键盘控制的频率值*P1058 5 10 正向点动频率(Hz)*P1059 5 10 反向点动频率(Hz)*P1060 10 5 点动斜坡上升时间（s）*P1061 10 5 点动斜坡下降时间（s）3. 梯形图实现正反转并互锁。

4. 变频器运行操作（1）正向运行：当按下带锁按钮SB1时，变频器数字端口“5”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在20Hz的转速上。

放开按钮SB1，变频器数字端口“5”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行。

（2）反向运行：当按下带锁按钮SB2时，变频器数字端口“6”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在20Hz的转速上。

放开按钮SB2，变频器数字端口“6”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行。

（3）电动机的点动运行正向点动运行：当按下带锁按钮SB3时，变频器数字端口“7”为ON，电动机按P1060所设置的5S点动斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在P1058所设置的10Hz的转速上。

放开按钮SB3，变频器数字端口“7”为OFF，电动机按P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行。

（2）电动机的速度调节分别更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作过程，就可以改变电动机正常运行速度和正、反向点动运行速度。