适用场景:矿井设备操作培训、机电岗位实习指导
报告要点:变频器参数设置、ACS800控制盘模式、外部接线配置
行文逻辑:了解原理→掌握参数→熟悉模式→学习接线
班级:维修电工
姓名:xx
指导教师:xxx
一、实习目的:
1.通过本次实习使我理论高度上升到实践高度,更好的实现理论和实践的结合,加深对书本知识的理解。2.通过实习为我今后完成毕业设计奠定基础。
二、实习时间:
20xx年3月1日31日
三、实习地点:
新柳煤业西沟副井绞车房
四、实习单位:
汾矿集团新柳煤业上机电队
五、实习主要内容:
实习主要内容是了解变频器的工作原理和它的一些基本参数设置。
我主要在新柳煤业西沟副井绞车实习。通过看设备和说明书了解到西沟副井绞车采用的变频器型号为ABB-ACS800。这是新一代数字交流变频器,ACS800采用直接转矩控制技术(DOC),它能够在没有光码盘或测速电机的反馈的条件下,精确控制标准鼠笼电机的转速和转矩。ACS800标准变频器模块从1.1kw至2800kw所有功率范围都是IGBT功率模块,并且在变频器内部设置了进线电抗器,从而有效地抑制了高次谐波对电网的影响。参照说明书对应变频器,了解基本参数设置,知道了设置电子过流保护、加减速时间、第二加减速时间的设定等一些功能。变频器在矿井主提升机的应用非常广泛,具有运行稳定,安全可靠;起动平稳,无冲击,同步性好,能够自动达到功率平衡;变频器自身保护功能完善,节能效果明显。
六、实习总结
经过这次实习,我对变频器有了一定的认识,虽然没有实际操作变频器的设置,但通过设备与说明书的对照,还是知道了它的一些功能:一是将DTC技术和模糊控制理论合二为一,性能大大优于矢量控制变频器。二是在DTC中不需要对电压、频率分别控制的`PWM调制器。
三是ACS800控制盘有实际信号和故障纪录显示模式、参数模式、功能模式和传动选择模式四种模式。在实际信号显示模式中可以同时监视三个实际信号,诸如频率、转速、电流、流量等信号。四是ACS800具有启动向导功能,当用户第一次给传动上电时,启动向导会引导用户完成所有的调试步骤,用户不必再担心会忘记设置某组参数。
变频器的外部接线和内部设置是我们学习的重点,通过设置一些参数控制三相电动机,刚开始我对变频器的各个模式不懂,不明白各个模式的运行操作,后来通过和同学们研究,向维修人员请教,我才明白这些模式的情况,也明白了这是最基本要求。进一步学习是对具体参数的设置,以及要明白这些参数是在哪个模式下运行,例如:频率跳变,多段速控制等等参数都要清楚。
经过这次实习,虽然时间很短,可我学到了以前没有接触过的知识,使我的知识通过实践得到了进一步的提高,同时也增强了我对设备的进一步了解。实习是一种经历,只有亲身体验才知其中滋味。课本上学的知识都是最基本的,不管实际情况怎样变化,抓住了最基本的就可以以不变应万变。
适用场景:电气设备调试前参数配置、自动化系统操作培训
报告要点:变频器参数设置、plc硬件组态配置、wincc画面监控实现
行文逻辑:阅读指导书→设置变频器参数→配置plc硬件→建立通信连接→开发wincc画面
第一部分 实习相关说明
引言
在李应森老师的指导下我们进行了为期两周的plc综合实习,本次实习在电信楼一楼plc实验室进行。两周繁忙的实践学习,让我们第一次接触到了plc和变频器综合控制系统,通过对该装置的认识,原理的了解,接线以及设计方案和具体调试,整个过程真可谓受益匪浅。
一.实习目的
1、掌握可编程序控制器的方法。
2、熟悉基本指令与应用指令以及实习设备的使用方法。
3、掌握变频器主要参数设置。
4、掌握pc机、plc和变频器之间的通信技术。
5、掌握wincc组态软件的使用。
6、理论联系实际提高学生分析问题和解决问题的能力。
二.实习要求
1、认真阅读此指导书,了解plc系统组成和工作原理。
2、实习前理清好实习内容的思路以及所要使用的方法。
3、能够独立完成plc和变频器之间的硬件接线。
4、测试通信连接正常。
5、学习可编程序控制器的step7编程软件及变成语言,试编辑简单的电动机控制应用程序。
6、通过调试来发现问题和解决问题。
7、验证程序的最终实现结果是否符合要求。
8、认真写实习报告。
三.实习任务
1、将变频器和plc通过导线进行连接。通过变频器的控制面板进行参数设置。根据i/o的定义,编写plc程序,实现通过操作面板控制交流异步电动机起动,停止,正反转切换,并监视电动机的故障和运行状态。
2、做wincc画面,将wincc与plc相连,实现在wincc上对变频器的监控。除了控制电动机起动,停止,正反转切换,监视电动机的故障和运行状态外,还要在wincc画面上进行频率给定以及对实际频率的监视。
四.实习方法
1、通信方式有两种:
(1)通过mpi通信实现。(2)通过profibus-dp实现。
2、控制方式有两种:
(1)本地的操作面板控制。(2)远程的wincc画面监控。
五.实习地点
校内plc实习基地,即在电信学院一楼plc实验室。
六.安全注意事项
1、 电动机很危险,注意在电动机运行期间要远离电动机。
2、 在断电的情况下接线。在变频器断电后也不能立即接线,要等3分钟后再接线,因为变频器中间直流环节有大的电容放电。
3、 plc通过弱电控制强电,要注意区分弱电和强电。接线时不要将导线接在220v或380v的强电上。
第二部分 实习预备知识
一、通信技术
(一)变频器的通信方式
(1)通过mpi通信实现。
(2)通过profibus-dp实现。
(二)pc机和plc之间的通信方式
(1)本地的操作面板控制。
(2)远程的wincc画面监控。
二、变频器结构和基本原理
(一)变频器的结构与原理
西门子的6se70系列变频器,simovert master drives,其外观如图2-2所示。
simovert变频器属于交-直-交电压型的变频器,如图2-3所示。整流器部分采用二极管不可控整流装置,中间直流环节采用大电容滤波,逆变器采用全控型电力电子器件igbt构成的pwm逆变器。输出电压波形是与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲,逆变器的输出供给三相交流异步电动机定子供电,流过电动机的电流近似为正弦波。变频器的控制方式可采用恒压频比控制方式,也可采用矢量控制方式,具体的控制方式由参数p100进行设置。
其中x101上的端子1为变频器的24v电源,2为变频器的地。3,4,5,6端子为数字量输入/输出端子,7,8,9为数字量输入端子。x102上的15和16为模拟量输入1,17和18模拟量输入2。19和20为模拟量输出1,21和22为模拟量输出2。
pmu为变频器的操作面板。x300对应uss串口。
23,24,25,26,27,28对应脉冲编码器的端子。
三、plc设备及编程软件step7
s7-300系列plc工作原理
s7-300是一种通用型的plc,其具有模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点,这使得它能适应自动化工程中的各种应用场合,执行各种控制任务,因此其在实践中成为一种既经济又可靠的控制装置。
其主要模块为电源和cpu,我们本次实习所用的plc为cpu314c-2dp,其中集成了数字量输入/输出和模拟量输入/输出。
cpu功能是:执行用户程序;为s7-300背板总线提供5v电源;在mpi网络中,通过mpi与其他mpi网络节点进行通信。
数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器。数字量输入模块将从现场传来的的外部数字信号的电平转换为plc内部的信号电平。输入电路中一般设有rc滤波电路,以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号,输入电流一般为数毫安。
数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将s7-300的内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平,同时有隔离和功率放大作用。
1、新建plc项目
2、硬件组态
图2 硬件组态窗口
本实习中所使用的输入输出模块有两个。
四、wincc组态软件的使用
1、组态软件设计结构
wincc支持所有普通ibm/at兼容的pc平台,项目可以使用的外部变量数是256个。按照各站连接设备及完成功能的不同,我们把监控界面按结构化思想进行了编排。各界面控制功能明确,可以清晰直观的反映现场情况,便于操作人员进行处理。
2、组态过程
第一步:首先启动wincc,建立一个新的wincc项目,项目分为三种类型:
(1) 单用户项目
(2) 多用户项目
(3) 多客户机项目
第二步:在组态完的s7-300下设置标签,每个标签有三个设置项,即标签名、数据类型、地址,其中最重要的是标签地址,它定义了此标签与s7-300中某一确定地址如某一输入位、输出位或中间位等一一对应的关系。设置标签地址很容易,可以直接利用在step7中配置的变量表,如设置标签地址为q0.0,表示s7-300中输出地址q0.0。用此方法,将s7-300与wincc之间需要通信的数据—做成标签,即相当于完成了s7-300与wincc之间的联接。
第三步:在图形编辑器(graphics editor)中,用基本元件或图形库中对象制作生产工艺流程监控画面,并将变量标签与每个对象连接,也就相当于画面中各个对象与现场设备相连,从而可在crt画面上监视、控制现场设备。
第三部分 实习内容
一、硬件接线
通过带有三个dp头的profibus总线连接pc,plc和变频器。将带有on的dp头插入pc,带有off的dp头(两根)插入plc,将带有on的另一个dp头插入变频器的cbp2通信板的dp口上。
二、变频器参数设置
1、工厂复位
p053=6 运行参数存取,6表示允许通过pmu和串行接口scom1变更参数。 p060=2 选择“固定设置菜单”
p366=0 所希望的工厂设置的选择
p970=0 启动参数复位
2、快速参数化
p60 = 3 菜单选择“简单应用的参数设置”
p71 = 365 输入装置进线电压,单位v
p95 = 10输入电机类型
p100 = 3 输入开/闭环控制类型 (不带编码器的矢量控制,编码器的反 馈值不接入速度环) (p100 = 4 表示带编码器的矢量控制,编码器的反馈值接入速度环)
p101 = 380输入电机额定电压
p102 = 4.0输入电机额定电流
p107 = 50输入电机额定频率
p108 = 940 输入电机额定转速rpm
p114 = 0控制系统的工艺边界条件
p383 = 0确定电机冷却方式
p368 = 0选择设定值和命令源
p370 = 1 启动简单应用的参数设置
p60 = 0结束简单应用的参数设置
3、专家应用的参数设置
p060 = 5 选择“系统设置”菜单
p068 =0输出滤波器
p071 =365 装置输入电压v
p095 = 10输入电机型式
p100 = 3 输入开/闭环控制类型 (不带编码器的矢量控制,编码器的反馈值不接入速度环) (p100 = 4 表示带编码器的矢量控制,编码器的反馈值接入速度环)
p101 = 380输入电机额定电压
p102 = 4.0输入电机额定电流
p103 = 0
p107 = 50输入电机额定频率
p108 = 940 输入电机额定转速rpm
p113= 9550.pk/nk 本试验中改值为15.3
p114 = 0控制系统的工艺边界条件
p115 = 1计算电机模型“自动参数设置”
p130 =11电机编码器的选择
p151 = 1024脉冲编码器每转的脉冲数
p383=0
p384.2 = 0
p350=电流的参考量 4.0
p351=电压的参考量 380
p352=频率的参考量50
p353=转速的参考量 1000
p354=转炬的参考量 15.3
p060 = 1 回到参数菜单
p115 = 2 计算电机模型“静止状态电机辨识”
注意:电流流过电机且转子转动!
在按下“p”键后,出现警告信号“a087”变频器必须在20 s 内启动! p115 = 4 计算电机模型“空载测量”
注意:电流流过电机且转子转动!在按下“p”键后,出现警告信号“a080”变频器必须在20s 内启动!
p536 =50 输入转速控制回路的动态性能%
p115 = 5 计算电机模型“调节器优化”
注意:电流流过电机且转子转动!在按下“p”键后,出现警告信号“a080”。变频器必须在20s 内启动。
4、变频器和plc之间连接的相关参数设置
根据实验连线设定参数如下并在变频器中输入。
p60=7 读取/随意存取
p368=1 选择设定值和命令源为端子排上模拟量/数字量输入。
p554.1=18 为on/off控制,选择数字量输入5(对应变频器x101的端子7) p443=11 为速度给定,选择迷你量输入1(对应变频器x102端子15、16) p554.1=20 为正传使能控制,选择数字量输入6(对应x101的端子8) p572.1=22 为反转使能控制,选择数字量输入7(对应x101的端子9) p640.1=148 为模拟量输出
p651=107 为数字量输出1(对应x101的端子3),设置为故障。 p652=104 为数字量输出2(对应x101的端子4),设置为运行。 p60=6 写入(转入“download”状态),然后显示︒021。
p60=1 返回到参数菜单
三、通过本地操作面板实现监控
编写step7程序,使用本地的操作面板对电动机进行监控。
1、操作面板简图
2、step7程序设计步骤
四、通过wincc画面实现监控步骤
1、编写远程wincc控制的step7程序
2、新建wincc项目
3、添加驱动程序和建立mpi连接
4、 在mpi连接下建立变量
5、在图形编辑器中新建画面
7、 设置窗口属性
8、 运行