三菱Q系列PLC..pdf
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1、技师核心技术专题研修 课题报告 课题名称三菱 Q系列课题设计 专业班级 0 学生姓名 学号 0 指导教师 宁波技师学院电气技术系 二零一二年五月 摘要 Q系列三菱 PLC是三菱机公司推出的大型PLC,CPU 类型有基本型 CPU ,高性 能型 CPU ,过程控制 CPU, 运动控制 CPU, 冗余 CPU等。可以满足各种复杂的控制 需求 Q系列 PLC是三菱公司从原 A系列 PLC基础上发展过来的中、 大型 PLC系列 产品, Q系列 PLC采用了模块化的结构形式,系列产品的组成与规模灵活可变, 最大输入输出点数达到4096 点;最大程序存储器容量可达252K步,采用扩展存 储器后可以达到 3
2、2M ;基本指令的处理速度可以达到34ns;其性能水平居世界领 先地位,可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。 Q系列 PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O 模块等。 通过扩展基板与I/O 模块可以增加I/O 点数,通过扩展储存器卡可增加程序 储存器容量,通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能,扩大PLC的应用范 围。 Q系列 PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装,CPU模块间可以 通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信,以提高系统的 处理速度。特殊设计的过程控制CPU模块与高分辨率的模拟量输入/ 输出模 块,可以适合各类过程控制的需要。最大可
3、以控制32 轴的高速运动控制CPU 模块,可以满足各种运动控制的需要。 本论文主要采用的型号为Q02HCPU、QJ71E71-100 、QJ61BT11N 、QX41 、QY41 、 CC-LINK和变频器 E700 。 关键词:QPLC ;以太网;远程 I/O 模块; CC-LINK ;三菱变频器 E700。 目录 引言 1 1 总体设计 2 1.1 控制要求 . 2 2、硬件设计 . 3 2.1 变频器 . 3 2.1.1 变频器 . 3 2.1.2 变频器接线图. 4 2.2 CPU 模块 5 2.3 输入模块 . 5 2.4 输出模块 6 2.5 远程 I/O 控制 . 6 2.6 三
4、菱触摸屏GOT1000 . 7 3 软件设计 9 3.1工程创建 9 3.2 以太网设置 10 3.3 CC-LINK设置 12 3.4 变频器设置 13 3.5 触摸屏设置 16 3.6 PLC 程序说明 19 3.6.1 电机的比较 19 3.6.2 万年历 21 4 结论 . 22 附录 1 控制系统I/O 分配表 23 附录 2 程序图 24 三菱 Q系列课题设计 1 引言 三菱公司 PLC 网络继承了传统使用的MELSEC 网络,并使其在性能、功能、 使用简便等方面更胜一筹。Q 系列 PLC 提供层次清晰的三层网络,针对各种用 途提供最合适的网络产品. (1) 信息层 /Ethern
5、et (以太网) 信息层为网络系统中最高层, 主要是在 PLC、 设备控制器以及生产管理用PC 之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的 运转情况等数据,信息层使用最普遍的Ethernet。它不仅能够连接 windows 系统 的 PC、UNIX 系统的工作站等,而且还能连接各种FA 设备。 Q 系列 PLC 系列 的 Ethernet模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功能,使用户无论在世界 的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件,构筑远程监视管理系统。 同时,利 用因特网的 FTP 服务器功能及 MELSEC 专用协议可以很容易的实现程序的上传 /下载和信息的传输。 (2)控制层 /M
6、ELSECNET/10(H) 是整个网络系统的中间层,在是PLC、 CNC 等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为 MELSEC 控制网络的 MELSECNET/10,以它良好的实时性、简单的网络设定、 无程序的网络数据共享概念, 以及冗余回路等特点获得了很高的市场评价,被采 用的设备台数在日本达到最高,在世界上也是屈指可数的。而MELSECNET/H 不仅继承了 MELSECNET/10 优秀的特点,还使网络的实时性更好,数据容量更 大,进一步适应市场的需要。 (3)设备层 /现场总线 CC-Link 设备层是把 PLC 等控制设备和传感器以及 驱动设备连接起来的现场网络
7、,为整个网络系统最低层的网络。采用CC-Link 现场总线连接,布线数量大大减少, 提高了系统可维护性。 而且,不只是 ON/OFF 等开关量的数据,还可连接ID 系统、条形码阅读器、变频器、人机界面等智能 化设备,从完成各种数据的通信, 到终端生产信息的管理均可实现,加上对机器 动作状态的集中管理,使维修保养的工作效率也大有提高。在Q 系列 PLC 中使 用,CC-Link 的功能更好,而且使用更简便。 在三菱的 PLC 网络中进行通信时,不会感觉到有网络种类的差别和间断, 可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作, 而无需考虑 网络的层次和类型。MELSECNET/H 和
8、 CC-Link 使用循环通信的方式,周期性 自动地收发信息,不需要专门的数据通信程序,只需简单的参数设定即可。 MELSECNET/H 和 CC-Link 是使用广播方式进行循环通信发送和接收的,这样 就可做到网络上的数据共享。 对于 Q 系列 PLC 使用的 Ethernet、 MELSECNET/H 、 CC-Link 网络,可以在GX Developer 软件画面上设定网络参数以及各种功能, 简单方便。 三菱 Q系列课题设计 2 1 总体设计 1.1 控制要求 本课题是 2 台电动机用一台变频器控制并完成以下功能: 1)电动机运行速度在0.1HZ50HZ 之间任意可调; 2)在低频率段
9、运行时,需保证100%转矩( 5HZ) ; 3)触摸屏显示电机运行曲线; 4)加减速时间控制; 5)触摸屏开机画为学校的俯视图; 6)调电动机频率设定键要有权限(18)密码; 7)主页显示设计者信息(照片、电话、单位、邮箱); 8)主页显示万年历(可调来源PLC) ; 9)设备自动运行,每天8:0013:30,下午 13:0017:00,双休日不运行, 一台电机 ; 10)触摸屏无法使用时可以通过远程I/O 进行控制 1HZ(BCD 码) ; 11)保护齐全,设备故障,错误代码显示(声光报警); 三菱 Q系列课题设计 3 2、硬件设计 2.1 变频器 2.1.1 变频器 变频器( Variab
10、le-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。 变器主要参数使用: P79运行模式设置, P340通讯启动模式选择, P542通讯 EEPRO
11、M 写入选择根据站号选择变频器 的内部设备编号指令,主要用到: RYn0(启动正转 ),RYn1(启动正转 ), RYnC(启动监视器 ), RYnD(启动频率设定 RAM) , RYnF(启动命令代码执行 )。 RXnF(命令代码执行完成 ) 变频器内部代码用到: H1(监视代码), RWw0(远程监视寄存器),W0(监视值), H7(加速时间读取代码P.7) , W102(RWw2 加速时间读取远程寄存器) , H87(加速时间代码),W103(RWw3 加速时间写 入远程寄存器), W101(设定频率写入远程寄存器) 。 图 2-1-1 变频器 三菱 Q系列课题设计 4 2.1.2 变频
12、器接线图 图 2-1-2 变频器接线图 三菱 Q系列课题设计 5 2.2 CPU 模块 Q02HCPU 简介: 属于高性能型 CPU,I/O 点数达到 4096点,程序容量 28K 步,基本处理速度 达到 0.034us。 Q02HCPU 特点: 高性能模式( Q02CPU,Q02H/06H/12H/25HCPU) 支持的本地 I/O 达 4096 点,最快指令仅 34 纳秒 程序容量从 28K-252K 步(1 步=4byte) 支持结构化编程,最大程序数量为 252 个,每个程序克设定为扫描、低速、等待,且可互相切换 内置标准 RAM 及 ROM,文件寄存器数量128K,且可扩展到 1M
13、具有 12M USB 及 115K RS232编程接口( Q02 只有 RS232编程口) 内部软元件约 30K,可自由设定 支持多达 4 个 CPU,一个系统中可集成顺控CPU、过程控制 CPU、运动控制 CPU(最大 96 轴) 、PC CPU 支持 100M 以太网,另有 WEB SERVER 模块,可用浏览器通过 INTRANET 、 INTERNET 监控 PLC,进行程序监控、读写等远程维护功能 高可靠 10M/25M MELSECNET/H 光纤双环网,通讯距离达 30KM,同时支持 总线型同轴电缆 MELSECNET/H 网络,最远距离 2500 米 除 支 持 开 放 式 现
14、 场 总 线 CC-LINK外 , 还 支 持 主 要 的 工 业 网 络 , 如 Profibus,DeviceNet,Modbus,ASi 等 如图 2-2,属于高性能型 CPU,I/O 点数达到 4096 点,程序容量 28K 步,基 本处理速度达到 0.034us。具有 12M USB 及 115K RS232编程接口( Q02 只有 RS232编程口) 。支持 100M 以太网,另有 WEB SERVER 模块,可用浏览器通过 INTRANET 、INTERNET 监控 PLC,进行程序监控、读写等远程维护功能。支 持开放式现场总线CC-LINK 外,还支持主要的工业网络。 图 2.
15、2 Q02HCPU 模块 2.3 输入模块 QX41 是 Q 系列输入模块, 是可配用Q 系列 CPU 模块的总线输入模块, DC 输入模块的响应时间可改变,且可支持在线更换,输入点数为32 点, 额定输入电压24VDC ,额定输入电流4mA ; 三菱 Q系列课题设计 6 图 2-3 输入模块 2.4 输出模块 三菱输出模块QY41P 是晶体管输出模块(漏型) ,型号为 QY41P,额定负 载电压 12-24VDC,最大负载电流0.1A/1 点,最大启动电流0.7A,有热保护和 短路保护,输出点数为32点。信号编号 Y00 到 Y0F 和 Y10 到 Y1F,引脚 B02, B01 必须接 1
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