PLC控制变频器课程设计
变频器与plc课程设计
变频器与plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解变频器与PLC的基本原理和功能，掌握相关的理论知识。
2. 使学生掌握变频器的安装、调试及维护方法，了解其参数设置与应用技巧。
3. 让学生掌握PLC编程的基本方法和技巧，学会运用PLC实现控制系统的设计。
技能目标：1. 培养学生运用变频器和PLC解决实际工程问题的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生具备分析和解决控制系统中故障的能力，提高系统调试与优化水平。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高解决实际问题的自信心。
3. 引导学生关注变频器与PLC在工业生产中的应用，认识到自动化技术对国家经济发展的重要意义。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，实践操作为核心，旨在培养学生的动手能力和实际工程应用能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对自动化技术有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论教学：- 变频器原理与结构：介绍变频器的工作原理、硬件结构及其功能。
- PLC原理与编程：讲解PLC的基本原理、编程语言及编程方法。
- 控制系统设计：分析变频器和PLC在控制系统中的应用及设计方法。
2. 实践操作：- 变频器安装与调试：学习变频器的安装、参数设置、调试及维护方法。
- PLC编程与控制：掌握PLC编程软件的使用，进行控制程序的编写与调试。
- 综合应用案例：结合实际工程案例，设计并实现变频器和PLC的控制系统。
教学大纲安排：1. 第一周：变频器原理与结构学习，了解变频器的基本功能及参数设置。
2. 第二周：PLC原理与编程学习，掌握PLC编程方法及技巧。
3. 第三周：变频器安装与调试实践，熟悉变频器的操作与维护。
《plc与变频应用技术》课程标准
《PLC与变频应用技术》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校机电类机电设备安装与维修专业必修的一门专业核心课程，是在《电气系统安装与调试》等课程基础上，开设的一门理论与实践相结合的专业课程，其任务是让学生掌握PLC与变频技术的基础知识和基本技能，为后续《机电设备装配与运行调试》《物流设备装配与运行调试》等课程的学习奠定基础。
二、学时与学分120学时，8学分。
三、课程设计思路本课程按照立德树人的要求，突出核心素养、必备品格和关键能力，兼顾中高职课程衔接，高度融合PLC与变频应用技术的知识技能学习与职业精神培养。
1.依据《中等职业学校机电类机电设备安装与维修专业指导性人才培养方案》中确定的培养目标、综合素质、职业能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出PLC编程、变频器安装与调试等专业素养及创新务实的职业精神培养，结合本课程的性质和职业教育课程教学的最新理念，确定课程目标。
2.根据“中等职业学校机电设备安装与维修专业‘工作任务与职业能力’分析表”，依据课程目标和电工等职业岗位需求，围绕通用机电设备安装与调试的关键能力，反映机电行业发展的新知识、新技术，体现科学性、前沿性、适用性原则，确定本课程内容。
3.以PLC与变频控制技术为主线，将相关专业理论知识、专业技能及职业素养有机融入所设置的模块和教学单元。
根据学生的认知规律和职业成长规律，参考学生的生活经验，序化教学内容。
四、课程目标学生通过本课程的学习，掌握典型PLC编程与变频器的基础知识和基本技能，能分析与控制PLC编程与变频器调试中出现的问题，形成良好的职业道德和正确的职业观念。
1.掌握PLC指令的基本应用与编程的方法，熟悉相关的通信、组态技术，能达到PLC 软件和硬件进行数据交互的技能。
2.能根据控制要求，合理分配I/O 端子、设计PLC控制原理图，实现PLC 硬件系统的正确安装。
3.能选用一种PLC编程软件完成程序的编写、调试、仿真、下载和监控，实现系统的稳定运行。
《PLC技术基础与变频调速》课程设计
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三、学会查阅PLC使用说明手册
1.了解查阅使用手册的方法。
2.通过查阅手册，了解PLC的工作环境、布线方式、接线、元件及指令等知识，为今后的就业打下基础。
1.每人一份使用手册。
2.查找PLC的工作环境、布线方式及注意事项。
3.查找手册上关于X、Y及各基本连接与驱动指令的说明。
3.连接导线。
着重“量”的考察，学生编制一个步数多的程序，培养学生的专业自信。
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PLC综合训练
一、常用的基本指令和基本的编程元件
1.掌握PLS、PLF指令的用法。
2.知道栈指令、主控指令的用法。
3.知道状态继电器S、数据寄存器D等元器件的用法，为今后的学习打下基础。
1.用时序图来讲解微分指令的用法。
2.结合X、Y的两种继电器的用法，理解PLC的输入、输出接口电路。
1.结合X、Y两种继电器的讲解，引申到PLC从接收输入信号到到最终输出控制的整个工作过程的讲解。
2.通过PLC继电器与物理继电器的对比，掌握它们之间的异同点。
1.三菱FX2N的PLC。
2.多媒体课件。
强调元器件的使用方法和注意事项。
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2.具备GX Developer编程软件。
不强调单纯记忆，鼓励学生通过反复录入来加深记忆。
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三、PLC程序的录入、修改
1.能利用工具栏上的按钮完成所给程序的正确录入。
2.熟悉工具栏、菜单栏在程序录入中的使用。
3.会使用程序的编辑、修改、保存、检查、修改等功能。
1.完成正反转控制程序的录入，熟悉基本触点线圈的录入方法。
一、基本的编程指令（SET、RST）
1.能够掌握 SET、RST指令的用法。
变频空调plc课程设计
变频空调plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变频空调的基本工作原理，理解PLC在变频空调控制中的应用。
2. 使学生了解变频空调控制系统中的主要参数，如频率、温度、湿度等，并能运用相关公式进行计算。
3. 帮助学生掌握PLC编程的基本方法，学会编写与变频空调相关的控制程序。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力，能针对变频空调的常见故障进行诊断与维修。
2. 提高学生动手实践能力，能独立完成变频空调PLC控制系统的设计与调试。
3. 培养学生的团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及PLC控制技术的兴趣，激发学生的学习热情和探究精神。
2. 培养学生严谨、踏实的科学态度，注重实践与创新，形成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识，让学生明白变频空调在节能减排方面的重要意义，培养学生的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性与主动性，使学生在掌握专业知识的同时，提高实践操作能力和团队合作能力。
通过课程学习，为学生未来从事自动化领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 变频空调工作原理及控制系统介绍- PLC基础知识及其在变频空调中的应用- 变频器参数设置与调整方法- 变频空调控制系统的故障分析与维修方法2. 实践操作：- PLC编程软件的使用与操作方法- 编写变频空调控制程序- 变频空调PLC控制系统的设计与调试- 故障诊断与维修实践3. 教学进度与安排：- 第一周：变频空调工作原理及控制系统介绍- 第二周：PLC基础知识及其在变频空调中的应用- 第三周：变频器参数设置与调整方法- 第四周：PLC编程软件的使用与操作方法- 第五周：编写变频空调控制程序- 第六周：变频空调PLC控制系统的设计与调试- 第七周：故障诊断与维修实践4. 教材章节：- 教材第1章：变频空调原理与控制技术- 教材第2章：PLC基础知识- 教材第3章：PLC编程与应用- 教材第4章：变频空调PLC控制系统设计实例教学内容根据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
用PLC控制变频器调速的实例（图与程序）
用PLC控制变频器调速的实例（图与程序）《PLC控制变频器调速》实例的要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制。
《PLC控制变频器调速》实例的目的1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。
2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。
3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使理论知识更加巩固。
4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。
5. 培养分析，查找故障的能力。
6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。
《PLC控制变频器调速》实例的器件欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G 系列变频器，三相异步电机。
本次实例由3部分组成第一部分采样：转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。
编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
它分为单路输出和双路输出两种。
第二部分控制部分：变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
第三部分软件:：控制的基本思路是讲采样的结果作为反馈量，输入到PLC中与所想要的频率对应值比较，然后再由PLC做出相应的控制。
实例中的电路图与梯形图一、光电编码器二、变频器三、实例总结四、梯形图。
变频器的PLC 控制
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任务二 六层电梯PLC控制
一、PLC高速计数器指令 电梯平层的判断是通过检测曳引电动机速度、位移的光电编码器输出的
高速脉冲信号数目进行的。而普通计数器受CPU扫描速度的影响，在每 个扫描周期中，对计数脉冲只能进行一次累加，对于脉冲信号的频率比 PLC的扫描频率高时，如果仍采用普通计数器进行累加，必然会丢失输 入脉冲信号。在PLC中，对比扫描频率高的输入信号的计数可使用高速 计数器指令来实现。 S7 - 200自带了高速输入和高速输出脉冲功能，CPU型号不同，所带高 速计数器数量也不同，如表5一25所示。
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任务一 MM420变频器的使用
用BOP可以修改和设定系统参数，使变频器具有期望的特性，选择的参 数号和设定的参数值在五位数字的LC D上显示。更改参数数值的步骤: 查找所选定的参数号—进入参数值访问级;修改参数值—确认并存储修改 好的参数值。例:假设参数P1000设定值2,需要把设定改变为1}〕改变的 步骤如表5一3所示〕
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任务一 MM420变频器的使用
2)西门子变频器MM420控制电路接线端子 (1)图5 -7所示为变频器控制电路接线端子图。 (2)控制电路接线端子功能，见表5一1. ( 3) MM420变频器系统框图，如图5一8所示。 2.变频器操作面板 MM420变频器操作面板有状态显示面板SDP、高级操作面板AOP和基
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任务二 六层电梯PLC控制
1.高速计数器指令格式 高速计数器的指令包括定义高速计数器指令HDEF和执行高速计数指令
HSC，如表5一26所示。 1)定义高速计数器指令HDEF 功能:定义高速计数器的工作模式。 2)执行高速计数指令HSC 功能:通过与高速计数器相关的特殊继电器确定控制方式和工作状态，使
plc控制系统设计 附plc控制变频器的几种方法
PLC控制系统设计PLC控制系统设计的一般步骤可以分为以下几步：熟悉控制对象并计算输入/输出设备、PLC选型及确定硬件配置、设计电气原理图、设计控制台（柜）、编制控制程序、程序调试和编制技术文件。
一、明确控制要求，了解被控对象的生产工艺过程熟悉控制对象设计工艺布置图这一步是系统设计的基础。
首先应详细了解被控对象的工艺过程和它对控制系统的要求，各种机械、液压、气动、仪表、电气系统之间的关系，系统工作方式（如自动、半自动、手动等），PLC与系统中其他智能装置之间的关系，人机界面的种类，通信联网的方式，报警的种类与范围，电源停电及紧急情况的处理等等。
此阶段，还要选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号指示灯等执行元件），以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。
同时，还应确定哪些信号需要输入给PLC，哪些负载由PLC驱动，并分类统计出各输入量和输出量的性质及数量，是数字量还是模拟量，是直流量还是交流量，以及电压的大小等级，为PLC的选型和硬件配置提供依据。
最后，将控制对象和控制功能进行分类，可按信号用途或按控制区域进行划分，确定检测设备和控制设备的物理位置，分析每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模、互相之间的关系。
信号点确定后，设计出工艺布置图或信号图。
二、PLC控制系统的硬件设计随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多。
近年来，从国外引进的PLC 产品、国内厂家或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号。
PLC的品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，使用场合也各有侧重。
因此，合理选择PLC对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。
1、PLC机型的选择PLC机型的选择应是在满足控制要求的前提下，保证可靠、维护使用方便以及最佳的性能价格比。
具体应考虑以下几方面：（1）性能与任务相适应对于小型单台、仅需要数字量控制的设备，一般的小型PLC （如西门子公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM1/CPM2系列、三菱的FX系列等）都可以满足要求。
2024版PLC变频器使用基础教案X
常见应用场景
恒压供水系统 通过PLC控制变频器调节水泵转速，实 现恒压供水，提高供水质量和节能效果。
生产线自动化控制 PLC与变频器结合使用，可以实现生 产线的自动化控制和智能化管理，提
高生产效率和降低人工成本。
风机控制系统
通过PLC控制变频器调节风机转速， 实现风量自动调节，改善工作环境和 节能降耗。
讲解程序的创建、打开、保存、另存为等基本操作，以
及程序的复制、粘贴、剪切、撤销等编辑操作。
基本逻辑指令学习
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常用逻辑指令介绍 详细讲解与、或、非等基本逻辑指令的功能、用 法及示例。
定时器与计数器指令 介绍定时器、计数器的功能、种类及使用方法， 包括延时接通、延时断开等定时器指令和加计数、 减计数等计数器指令。
故障诊断与处理方法
故障代码识别
熟悉变频器故障代码含义，快速定位故障原因。
常见故障处理
掌握常见故障处理方法，如过流、过压、欠压、过热等故障的处理。
预防措施与建议
定期对变频器进行维护保养，检查接线端子和散热风扇等易损件，及时更换损坏部件，避免故障发生。同时， 建议用户在使用过程中注意操作规范，避免误操作导致故障。
强调在调试过程中应注意的安全事项、操作规范及避免常 见错误的方法。
PART 04
变频器参数设置与调整方 法
REPORTING
参数设置步骤详解
确定电机参数
包括额定功率、额定电压、额 定电流、额定转速等，确保变
频器与电机匹配。
1
设置控制方式
根据实际需求选择合适的控制 方式，如V/F控制、矢量控制
等。
自动调频
根据传感器反馈信号自动调整运行频率，实现闭环控制，提高系 统稳定性。
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信息与电气工程学院
课程设计说明书（2016/2017学年第一学期）
课程名称：可编程控制器应用
题目：PLC控制变频器
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计周数：
设计成绩：
2017 年9月29日
一、课程设计的目的
1.1通过本次对PLC监控系统的设计，使我们加深了对PLC（可编程逻辑控制器）的认识。
特别是对西门子S7-200型PLC的深入了解。
把我们从书本上学到的知识与实践很好地结合起来。
随着人民生活水平的提高，PLC自动化控制被广泛应用于各种控制领域。
然而在不同的应用中，客户对控制的需求千差万别，在一些对控制系统资源要求较高、控制功能要求复杂的应用中，PLC一般能很好的满足实际生产的多方面需求。
所以，学好PLC技术，并能够灵活地应用于各个领域，是我们今后从事PLC研究、开发和运用所必备的。
理论应密切联系实际。
1.2进一步熟悉监控组态软件图形开发环境和运用环境的使用；依据仿真驱动程序创建组态实时数据库、建立实时趋势，掌握复杂对象的组态和脚本语言的运用方法.；设计此工程系统；掌握组态软件在工程上的使用方法；最终能够实现上位机与下位机的连接。
二、课程设计的主要任务
2.1按照接线说明，将上位机与PLC（RS232-485）连接；PLC与变频器连接；变频器与电机
连接。
（变频器与PLC接线：变频器3、4 分别接PLC的模拟模块V0和M0，9接PLC地（M）5、6分别接PLC输出端Q0.4和 Q1.1，5是启动，6是正反转2。
）
2.2上位机监控界面设计。
包括：
2.2.1电机、变频器、计算机、PLC；
2.2.2启动、停止、正转、反转、升频、降频等按钮的设置；
2.2.3初始频率值的设定，启停值设定；
2.3编写PLC温度控制程序。
2.4设置变频器参数P700和P1000设置为2。
2.5 进行上下位机连接。
包括：
2.5.1 设置PLC的I/O驱动；
2.5.2 定义数据库变量，包括电机的升降频，正反转，给定频率变量；
2.5具体控制如下：
2.5.1 PLC与上位机的通讯，下载程序。
2.5.2启动计算机的监控画面，输入初始频率值。
然后写入1，则电机启动；写入非1
的数，则电机停止。
2.5.3 点击不同按钮实现对改变电机不同状态。
三、技术要求：
1、根据上述对该系统的控制过程的叙述，编写、调试并运行上、下位机的控制程序。
2、根据实际控制过程的基本要求，完成上位机监控系统的设计。
3、通过数据库组态与I/O设备驱动实现上位机监控系统对下位机PLC的监控。
4、根据设计的实际情况书写课程设计报告，要求书写规范、文字通顺、图标清晰、数据
完整、结论明确。
三、 PLC程序的设计
7、程序调试
首先，将程序输入到PLC中并保存；
其次，进行编译，如果有错误就改正，经过编译发现没有错误；
第三，与PLC连接并下载程序；
最后，运行调试，看能否完成相关的功能，经过多次调试，程序能完成设计要求的功能。
四、计算机组态界面的设计
1、定义数据库变量：
模拟I/O点：
数字I/O点：
2、I/O设备驱动
I/O设备——PLC——西门子——S7-200-PPI——设备地址：2
3、组态界面图：
3、脚本程序：
初始化：进入程序qidong.PV=0;
正转: zfzh.PV=0; (按下鼠标) 反转: zfzh.PV=1; (按下鼠标)
升频: shengp.PV=1;(鼠标按着周期执行) shengp.PV=0;(释放鼠标)
降频: jpin.PV=1; (鼠标按着周期执行) jpin.PV=0; (释放鼠标)
4、系统整体联机调试
五、课程设计总结或结论
用ＰＬＣ的接点控制变频器的控制端子，每一个速段和正转．反转，在变频的端子排上都有一个端子和公共端ＣＯＭ短接来实现
多段速控制利用变频器的多段速功能来控制速度，模拟量控制利用PLC本身带的模拟量输出功能或扩展模拟量来控制变频器，通讯方式控制利用通讯的方式比较节减成本也要注意干扰问题
依据仿真驱动程序创建组态实时数据库、建立实时趋势，掌握复杂对象的组态和脚本语言的运用方法.；设计此工程系统；掌握组态软件在工程上的使用方法；最终能够实现上位机与下位机的连接。
第一个环节设计上位机的变量指令，及以下io端口的正确设计不能出错
六、参考文献
束长宝,plc应用实践，东南大学出版社，2008-12-1
廖常初，PLC编程及应用，机械工业出版社，2008-1-1
七、课程设计成绩、评语表。