台达工业自动化培训

哈尔滨华德学院综合实训系列指导手册
电子与信息工程类
台达工业自动化培训
指导手册
电子与信息工程学院
年月
哈尔滨华德学院专业基础知识系列读本电子与信息工程类
编审委员会
主任顾德库
副主任孙建三关晓冬温海洋邢彦辰
委员（按姓氏笔画排序）
王振力王嘉鹏计京鸿刘显忠刘政宇孙会楠孙平
吕志峰张世龙李冰赵建新姜波黄磊
编写人王振力
台达工业自动化综合实训
、适用专业
自动化
、主要实训内容
接线与编程、变频器配置与应用、人机界面编程与应用、伺服驱动器配置与应用、工业控制网络组建等五个部分。

、实训条件
、变频器、触摸屏、伺服驱动器、工业控制网络通信模块、计算机、台达工业自动化系列软件。

、实训特点
包含电机与拖动、电气控制、电力电子技术、技术、变频器技术、人机界面技术、工业控制网络。

涵盖电气控制、软硬件设计、电机控制、人机界面设计、工业控制网络等五个领域。

、实训时间
周
实训项目：台达实训
、实训目的
（）掌握台达系列硬件结构及电路设计方法；
（）掌握软件功能和使用方法；
（）掌握梯形图程序的设计方法。

、实训环境
（）台达工业自动化实验室；
（）台达实验模块；
（）装有编程软件的计算机。

、实训理论基础
（）硬件电路设计
硬件电路设计是系统设计的基础，硬件电路的设计质量直接影响控制系统的性能。

硬件电路设计主要是运用电气控制技术完成输入输出电路和电机控制主电路的设计。

硬件电路在实际工程项目中要包括控制系统需求分析、硬件设备选择、电气原理图设计、电气安装接线图设计、现场施工与调试等步骤，在本实训项目中要求学生完成电气原理图设计，并且按照电气原理图实现输入输出电路接线。

常用硬件电路如下图所示。

（）软件程序设计
由于所有的控制功能都是以软件程序的形式实现的，因此控制系统设计的大量工作集中在程序设计上。

规定的标准编程语言包括：梯形图（－）、功能块图（－）、顺序功能图（－）、指令表（）和结构化文本（）。

业界最常用的编程语言是梯形图，
对于较简单的系统，梯形图可以用经验法设计，对于较复杂的系统，一般采用逻辑设计法或顺序控制设计法，首先绘制时序图或顺序功能图，然后设计梯形图，实际编程时，并不仅限于一种编程方法，往往各种方法并用。

（）台达编程软件介绍
软件为台达电子系列可编程控制器及系列变频器在操作系统环境下所使用的梯形图程序编辑软件。

软件可以在中达电通官方网站上免费下载，使用软件进行程序设计的基本操作步骤如下：新建文件、机型设置、通信设置、画电路原理图、编写程序、编译程序、下载程序、调试程序。

．实训内容
（）水塔水位控制；
（）舞台灯光控制；
（）机械手控制。

．实训步骤
（）水塔水位控制
①控制要求
如下图所示，按下按钮模拟液位继电器常开触点闭合，表示水池水位过低，需要进水，灯亮模拟接触器线圈得电，号水泵自动启动。

按下按钮模拟液位继电器常开触点闭合，表示水池已满，灯灭模拟接触器线圈失电，号水泵自动停止工作；按下按钮模拟液位继电器常开触点闭合，表示水塔水位过低，如果此时水池非缺水状态，则灯亮模拟接触器线圈得电，号水泵自动工作，开始给水塔送水。

按下按钮模拟液位继电器常开触点闭合，表示水
③画电气原理图并接线
④编写梯形图程序
⑤运行调试
（）舞台灯光控制
①控制要求
如下图所示，按下启动按钮，天塔开始按照预先设定好的顺序发光，发光的顺序如下：→、、→、、→、、→、、→、、、、→、、、→、、→、、→、、→、、→、、、、→、、、→……循环下去，按下停止按钮，所有操作都停止需重新启动。

②分配表
③画电气原理图并接线
④编写梯形图程序
⑤运行调试
（）机械手控制
①控制要求
如下图所示，按启动按钮后，传送带运行直到按一下光电开关才停止，同时电磁阀得电，机械手下降。

下降到位后电磁阀失电，并且机械手夹紧物体，后电磁阀得电，机械手开始上升，而机械手保持夹紧。

上升到位后电磁阀失电且得电，机械手左转，左转到位后电磁阀失电且得电，机械手下降，下降到位后电磁阀失电，机械手松开，后电磁阀得电，机械手上升。

上升到位后，传送带开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带停止，
此时传送带运行直到按一下光电开关才停止……循环。

②分配表
③画电气原理图并接线
④画顺序功能图
⑤编写梯形图程序
⑥运行调试
．总结与思考
（）控制系统设计的原则与步骤。

（）硬件电路设计有什么基本原则？
（）常用的程序设计方法有哪些？
（）定时器指令使用有什么技巧？
（）试完成以下实训内容：译码器、三人表决器、电机启停控制、电机正反转控制、四路抢答器控制、单灯闪烁控制、两台电动机协调工作控制、流水灯控制、跑马灯控制、液体混合装置控制、装配流水线控制、十字路口交通灯控制。

实训项目：台达变频器实训
、实训目的
（）掌握台达系列变频器硬件结构；
（）掌握台达系列变频器电路设计方法；
（）掌握台达系列变频器参数功能及配置方法。

、实训环境
（）台达工业自动化实验室；
（）台达变频器实验挂箱；
（）台达实验模块；
（）三相异步电动机。

、实训理论基础
（）台达变频器介绍
台达系列变频器采用弹性模块的设计，最大的特色是内置功能，可编写简易程序储存与执行；并可外加通讯卡（支持，，，），是小马力型的最佳代表，满足业界最多元化的需求。

台达变频器结构如下图所示。

台达系列变频器数字操作器的显示器上可以显示运行、停止、正转、反转和频率值等状态，、可以控制电动机启动和停止，频率设定旋钮可以更改频率设定值，、、加减键用于修改变频器内部参数。

台达变频器的工作电路由两个部分组成：一部分是完成整流、逆变转换的主电路；另一部分是状态和控制信息的收集、转换和传输的控制电路。

台达变频器的工作电路设计方法查阅相关技术手册。

（）变频器常用参数介绍
台达变频器的常用参数和功能如下表所示。

．实训内容
（）数字操作器控制变频器；
（）外部端子控制变频器；
（）控制变频器
．实训步骤
（）数字操作面板控制变频器
①控制要求
通过数字操作器控制变频器实现电机启停与调速。

②画电气原理图并接线
③变频器参数设置
④运行调试
（）外部端子控制变频器
①控制要求
通过外部端子控制变频器实现电机启停与调速。

②画电气原理图并接线
③变频器参数设置
④运行调试
（）控制变频器
①控制要求
通过控制变频器实现电机启停。

②画电气原理图并接线
④编写梯形图程序
⑤运行调试
．总结与思考
（）变频器使用的基本步骤与技巧。

（）试完成以下实训内容：外部端子控制电动机有级调速、输出端子控制变频器。

实训项目：台达触摸屏实训
、实训目的
（）掌握台达系列触摸屏硬件结构及功能；
（）掌握软件功能和使用方法；
（）掌握人机界面的设计方法。

、实训环境
（）台达工业自动化实验室；
（）台达触摸屏实验模块；
（）台达实验模块；
（）装有软件的计算机。

、实训理论基础
（）台达触摸屏介绍
台达触摸屏是一款寸宽屏，色高分辨率的触摸屏，内部具有丰富的接口：个串行口、一个以太网接口、一个接口和一个存储卡接口。

该款触摸屏的通信接口能够支持总线协议，方便用户进行连接使用。

台达触摸屏如下图所示。

系列机种支持功能，可连接盘、卡、鼠标及界面的打印机等周边设备，大大加强了人机的功能。

系列机种支持盘，不需电脑即可通过盘来更新韧体、下载画面程序以及备份资料等。

系列机种可接上界面打印机或界面打印机作或排版打印。

台达人机界面产品支持、、、等超过二十种不同厂牌的(控制器)通讯协议。

同时也会随时在网站上更新最新的通讯协议。

可同时支持多个通讯端口连接多台不同或是相同的。

系列机种最多可同时连接支持种不同通讯协议的设备。

使用的界面，可串接多台。

触摸屏与串行通信接线方法参考触摸屏技术手册。

（）触摸屏软件介绍
软件是台达的触摸屏组态软件，该软件及相关技术手册可以在中达电通官方网站上免费下载。

使用软件进行触摸屏组态的基本操作步骤如下：新建文件、触摸屏机型设置、触摸屏通信设置、变量设计、画面设计、动画设计、编译程序、下载程序、调试程序。

．实训内容
（）软件仿真调试；
．实训步骤
（）软件仿真调试
①控制要求
通过软件仿真调试功能实现动画设计。

②触摸屏内部变量定义
变量名称数据类型说明
$ 按钮改写变量值控制指示灯状态
$ 数值输入改写变量值控制仪表指示状态
③画面设计
④动画设计
选择交替型按钮写入内存地址设定为“$”，按钮显示状态可以自行选择, 选择指示灯读出内存地址设定为“$”，指示灯显示状态可以自行选择；选择数值输入写入内存地址设定为“$”，选择仪表显示读出内存地址设定为“$”。

⑤仿真运行调试
①控制要求
通过触摸屏控制开关量输出并实时监控。

②画电气原理图并接线
输出端子接指示灯，触摸屏和采用通信。

③配置触摸屏通信参数
④触摸屏变量定义
变量名称数据类型说明
触摸屏按钮改写内部变量
触摸屏指示灯显示输出变量
⑤画面设计与前实验相同
⑥动画设计
选择交替型按钮写入内存地址设定为“”, 选择指示灯读出内存地址设定为“”。

⑦编写梯形图程序
⑧运行调试
．总结与思考
（）触摸屏设计的基本步骤与技巧。

（）试完成以下实训内容：触摸屏控制变频调速、触摸屏显示装配流水线控制。

实训项目：台达伺服驱动器实训
、实训目的
（）掌握台达伺服驱动器设备功能；
（）掌握台达伺服驱动器电路设计方法；
（）掌握台达伺服驱动器参数功能及配置方法。

、实训环境
（）台达工业自动化实验室；
（）台达伺服驱动器实验挂箱；
（）交流伺服电动机。

、实训理论基础
（）台达伺服驱动器介绍
台达伺服驱动器拥有强大的位置控制功能，支持高分辨率编码器，可以实现网络型控制架构，可以应用于慢走丝机床、电火花加工机床、试验机、多轴同步应用、精密加工机床、填充灌瓶设备、送料机、木工机械、线切割机、包装设备、印刷设备、纺织设备等领域的闭环控制。

台达伺服驱动器结构如下图所示。

台达伺服驱动器面板上有电源指示灯、显示器和功能按键，功能如下表所示。

台达台达伺服驱动器的工作电路由两个部分组成：一部分是完成整流、逆变转换的主电路；另一部分是状态和控制信息的收集、转换和传输的控制电路。

台达台达伺服驱动器的工作电路设计方法查阅相关技术手册。

（）台达伺服驱动器常用参数介绍
台达伺服驱动器支持位置控制模式（）、速度控制模式（）和转矩控制模式（），台达伺服驱动器的常用参数和功能如下表所示。

：，，(，)
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（）数字操作面板设定伺服驱动器参数
台达伺服驱动器的参数可采用数字操作面板或者通过软件进行修改。

采用数字操作面板设定伺服驱动器参数，操作流程如下图所示。

驱动器电源投入时，显示器会先持续显示监视变数符号约一秒钟，然后才进入监控模式；按键可切换参数模式→监视模式→异警模式，若无异警发生则略过异警模式；当有新的异警发生时，无论在任何模式都会马上切到异警显示模式下，按下键可；切换到其他模式，当连续秒没有任何键被按下，则会自动切换回异警模式；在监视模式下，若按下或键可切换监视变数。

此时监视变数符号会持续显示约一秒钟；在参数模式下，按下键时可切换群组码。

／键可变更后二字符参数码；在参数模式下，按下键，系统立即进入编辑设定模式。

显示器同时会显示此参数对应的设定值，此时可利用／键修改参数值，或按下键脱离编辑设定模式并回到参数模式；在编辑设定模式下，可按下键使闪烁字符左移，再利用／快速修正较高的设定字符值；设定值修正完毕后，按下键，即可进行参数储存或执行命令；完成参数设定后，显示器会显示结束代码「」，并自动回复到参数模式。

（）伺服驱动器参数配置软件介绍
采用软件设定伺服驱动器参数具有简单、方便、直观等优点，基本操作步骤如下：设备选择、通信设置、修改参数等。

软件操作界面如下图所示。

．实训内容
（）伺服驱动器实现速度控制；
（）控制伺服驱动器实现位置控制。

．实训步骤
（）伺服驱动器实现速度控制
①画电气原理图并接线
数字输入参数设定值符号功能定义说明
速度模式
内部速度设定
内部速度设定
内部速度设定
伺服启动
扭矩限制
速度命令选择
速度命令选择
异常重置
③运行调试
) 使用者将数字输入导通，伺服启动（）。

) 数字输入（）与（）速度命令开关开路，代表命令，此时电机根据模拟电压命令运
转。

) 只导通数字输入（），代表命令被承认，此时电机转速为。

) 只导通数字输入（），代表命令被承认，此时电机转速为。

) 同时导通数字输入（）与（），代表命令被承认，此时电机转速为。

) 可任意重复)，)，)。

) 欲停止时，数字输入开路伺服停止（）。

（）控制伺服驱动器实现位置控制
①画电气原理图并接线
②配置伺服驱动器参数
③程序设计
④运行调试
．总结与思考
（）总结伺服驱动器设计的基本步骤与技巧。

（）试完成以下实训内容：内部位置模式控制、基于的位置控制。

实训项目：台达工业自动化系统集成实训
、实训目的
（）掌握台达工业自动化设备功能；
（）掌握台达工业自动化系统集成硬件设计方法；
（）掌握台达工业自动化系统集成软件设计方法。

、实训环境
（）台达工业自动化实验室；
（）台达实验模块；
（）台达变频器实验模块；
（）台达触摸屏实验模块；
（）台达伺服启动器实验模块；
（）台达工业控制网络通信模块；
（）计算机。

、实训理论基础
（）台达工业控制网络设备介绍
台达工业自动化系统集成主要采用工业控制网络技术，支持工业以太网、、、、、等主流工业控制网络标准，主要包括网络型、工业以太网交换机、远程单元、网关、变频器、触摸屏、温控器、运动控制器、伺服驱动器等，具体设备使用方法可查阅相关设备技术手册。

基于工业控制网络技术的台达工业自动化系统集成已经在水处理、橡胶、印刷、包装、纺织、煤矿等领域中得到了广泛应用。

（）台达工业控制网络软件介绍
台达工业自动化系统集成时主要采用工业控制网络软件进行网络组态与状态监控，常用的工业控制网络软件有、、、、等，软件具体使用方法查阅相关技术手册或软件帮助文档。

．实训内容
基于的台达工业自动化系统集成。

．实训步骤
（）远程模块设计
①画电气原理图并接线
②设置通信参数（站点地址、通信速率）
（）变频器设计
①画电气原理图并接线
②变频器参数设置（，，；频率和运转指令来源为）
③设置通信参数（站点地址、通信速率）
（）网络设计
①设置通信参数（软件）
②站点属性设置（软件设置变量触发方式、超时时间等）
③网络通信变量表
通过软件得到的扫描列表得到网络通信变量表，确定外围设备与内部变量之间的对
（）设计
①分析控制要求
②分配表
③画电气原理图并接线
④编写梯形图程序（注意网络通信变量的使用）
⑤运行调试
（）触摸屏设计
①分析控制要求
②连接通信电缆（以太网、或）
③配置触摸屏通信参数
④编写触摸屏程序
⑤修改梯形图程序
⑥运行调试
．总结与思考
（）总结台达工业自动化系统集成的基本步骤与技巧。

（）试完成以下实训内容：基于的台达工业自动化系统集成、基于的台达工业自动化系统集成、基于工业以太网的台达工业自动化系统集成。

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