摘要
本次综合实训以plc和变频器控制电机为主线，本文主要从实训目的，实训内容，实训过程，实训总结及心得体会四方面介绍了整个实训过程，按照实顺序将实训过程说明，并强调了需要注意的方面及自己在过程中所犯的错误及纠正方法。通过本次实训加深学生对具体硬件电路的认识，加深学生对其电气原理图的了解，通过对控制程序的编写，使学生综合运用plc技术、变频技术、交流调速等多方面的知识，把多门专业课程有机结合，进行一次全面的训练，同时在最后总结了自己的整个实训，从中得到了教育与成长，达到了本次实训的目的及要求。
目录
一． 实训目的 ……………………………………………………………3
二． 实训内容及要求 ……………………………………………………3
三． 实训过程 ……………………………………………………………3
3.1 plc控制系统硬件设计 …………………………………… 3
3.2 plc控制系统软件设计 …………………………………… 7
3.2.1流水灯编程 ……………………………………………7
3.2.2 编译与调试 ……………………………………………9
3.3 触摸屏人机界面设计…………………………………………12
3.4 变频器参数设置 …………………………………………… 15
3.4.1动手练习1 …………………………………………… 15
3.4.1动手练习2 …………………………………………… 16
3.4.1动手练习3 …………………………………………… 16
3.4.1动手练习4 …………………………………………… 17
四． 实训总结及心得体会 …………………………………………… 19
参考资料 ………………………………………………………………… 20
一、实训目的
本次综合实训以plc和变频器控制电机为主线，通过学生对具体硬件电路的认识加深学生对其电气原理图的了解，通过对控制程序的编写，使学生综合运用plc技术、变频技术、交流调速等多方面的知识，把多门专业课程有机结合，进行一次全面的训练，从而培养学生综合技术能力和综合素质。
plc是一门实践性很强的课程，通过训练实习可以进一步了解主机性能、结构和原理，使学生熟悉可编程控制器的实际应用，熟悉编程软件，掌握编程方法，同时学生还需要学习绘制电气原理图，了解变频器的使用方法，自己去设置变频器参数完成电机正反转、调速的一些功能等等。
整个过程提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生独立工作的能力。通过对实验现象的观察、调试和分析，加深对基本理论的理解，增强学生对今后工作的适应性和提高处理现场实际问题的能力。在实训中，除了教师的指导外，更重要的是强调学生的自学、动手和讨论的方式来解决问题。
二、实训内容及要求
本次综合实训的主要内容分为四大部分：
1. 了解电气控制系统的基本组成，并学会基本掌握电气原理图绘制方法；
2. 掌握如何利用编程软件编写PLC 程序并进行下载调试；
3. 掌握使用软件进行触摸屏人机界面设计并下载调试；
4. 完成整套交流调试系统的基本调试，对变频器进行参数设置，通过I/O BOX控制电机启停及正反转等功能。
三、实训过程
3.1 plc控制系统硬件设计
按照实训日程，每周完成实训的一个任务。
第一周是根据连接好的PLC挂屏进行校对，差错，绘制原理图，主要就是对照对应的电气原理图和接线图，利用万用表检查电路连接是否正确，导线及继电器、断路器、熔断器等电路元件是否有损坏，然后记录下来，自己进行布线绘制。
虽然在课上学习中我们接触的更多的是三菱的plc系统，这次的综合实训选用ABB的实训平台，ABB是一个可以提供小型设备应用到复杂控制系统的控制商，比如卷筒印刷机和分散控制系统。ABB的PLC是世界上速度最快、运行最可靠的产品之一。 ABB品牌的产品相比其他属于高质量，高水平，但同时价格也随之升高，性能更为稳定。
ABB实训平台各模块介绍如下：
PLC系统硬件与通讯：AC500的的系统，CPU为PM583系列；
I/O模块为DC532和AX521；
触摸屏为CP650,800*600分辨率；
交流调速装置为ABB ACS880，
输入：3AC 380-415V/5.6A/47-63HZ
输出：3AC 0-415V/5.6A/0-500HZ
三相交流电机为QPL6 100L 。
该平台采用三相四线制，从L3引出单相电经整流和电源转换得到24v直流电经断路器F3供给plc使用，而经断路器F4的供电给HMI使用。同时从L1也引出单相电连接插座做备用电源。380v的三相交流电经断路器F0接入电路，经F1和触点KM0到变频器，再经变频器给电机供电。
绘制电气原理图时我选用了VISIO软件，由于以前自己曾接触过并自学过VISIO软件，所以现在画电气原理图有些熟悉的，但是对于一些制图时的小细节比如图纸设置，元器件布置，元件的标准形式以及符号就需要进一步了解了。
接线图如下：
3.2 plc控制系统软件设计
第二周的实训内容是熟悉plc编程软件的使用，进行简单的程序设计，并能连接到硬件进行调试，看到现象。老师给我们的任务是实现四个流水灯的亮灭。编程软件为CoDeSys。
3.2.1流水灯编程
首先是进行编程，流水灯的程序是很简单的，按照以前的学习有了思路便开始编程。由于这次使用的是ABB的编程软件是从没接触过的，所以以开始只能先学习它的使用，按照它的编程软件说明书进行操作，试着找到自己需要用的部分。
ABB与三菱编程的习惯是不同的，在三菱中可以线圈并联，但在ABB中不可以，而且最重要的定时器的用法也差很多，在三菱中定时器可以看做线圈，是不可以串联和再加线圈的，但在ABB中正好相反，定时器不仅可以并联而且必须最好加线圈，否则没有办法生成对应的编程语言。这使得原来的思路受到了影响，有些简单的部分用ABB反而变得复杂了，在老师的提醒下知道了定时器触点的写法后程序很快就写出来了。
在PLC编程中最熟悉的便是LD 语言。LD语言是梯形图（Ladder Diagram）的简称，是一种图形化的编程语言。用 LD 可以方便地构造逻辑运算。LD 主要由接点、线圈、功能块和连接线等编程元件组成。LD 通过水平线和垂直线连接成平面网状图。一般称最左边的垂直线为“能量线”，其状态永远是真（TRUE）。各编程元件以一定的规则互相连接，最终连接到这条能量线上，形成一个个“网络”。
新建工程,然后根据自己所使用的CPU型号PM583进行添加，打开程序编写的页面将目标语言修改为自己熟悉的LD梯形图语言，然后开始进行编程。
通过5个定时器控制每个小灯的点亮时间，通过下个灯常闭触点的互锁和自己触点的自锁使得四个小灯依次亮灭，每个小灯亮的时间为1s，整个过程为5s。
开始时是用5个定时器并联的，思路虽然简单但程序步数多，后来知道ABB的定时器是可以串联的，用一个定时器的输出用作另一个定时器的输入，每个定时器定时时间为1s，为了使这个流水灯可以循环起来，再串联最后一个定时器控制的继电器的常闭触点，使时间计到5s时，常闭触点断开，所有定时器重新计时，流水灯循环起来。
梯形图如下：
START为开始按钮，STOP为停止按钮，L1\L2\L3\L4为输出线圈，均为全局变量，其他均为局部变量。
3.2.2 编译与调试
CodeSys 软件的“工程”菜单提供了“编译”和“全部编译”两种编译命令，用于检查程序有无语法错误。编译生成是仅对程序的变化部分进行编译，并更新到原有的目标文件中；全部重新编译生成是与“编译生成”命令不同，可以完全重新编译整个工程。
通过编译生成，没有错误后进入仿真模式，登录，强制START写入新值，运行得到在线仿真结果。
之后点击“配置符号文件”配置符号表文件。
在建立通讯连接前必须将将输入输出进行映射，查看了所发的电气原理图后，找到对应硬件上按钮及小灯的地址，在软件上I/O bus上添加I/O模块DC532和 AX521，在通讯模块上添加CM572，如下图，
然后在DC532进行输入输出映射如下：
映射后可以查看资源中的全局变量，看是否全部映射上。
而后建立通讯连接，首先通过 Ethernet 实现联机，欲将编译成功的程序下载到 PLC 中，必须建立 PLC 和 PC 之间的连接，即联机。AC500 PLC 支持多种方式实现联机，检查所连接的 CPU 模块的 IP 地址，然后 修改 PC 机的 IP 地址。
然后选择“联机”菜单中的“登录”项，或登录快捷菜单 ，将用户程序从 PC 机下载到 PLC 的 CPU 模块中。
下载程序到plc，下载成功后执行“联机”/“运行”命令，启动下载到模块中的程序，按plc上的开始按钮，看到上面的四个小灯依次亮灭并能循环起来。
应该注意，在编译过程中，应及时保存。而且同时必须在 CBP 进行工程保存（CoDeSys 平台中的变更保存必须同时 进行工程保存）。
在编译与调试的过程中出现了错误，首先在映射时找不到映射的界面，一开始直接在程序编写时在变量上写上地址，结果没有用，在老师的指导下才找到DC532的I/O映射，对照电气原理图将输入输出映射上；其次，在通讯连接时老是不能下载，plc的地址是192.168.0.10,但由于自己的笔记本电脑不是IP自动导致需要改变本机的IP地址以对应plc，在知道原因后才能得以下载而后便很简单地得到了现象。
3.3 触摸屏人机界面设计
第三周的任务是人机界面的编辑，我们的触摸屏选用的是CP650，800*600分辨率，使用的编辑软件是Panel Builder 600 Studio。
首先是对软件的熟悉，看关于这个软件的介绍，学习他的使用方法，再看到有专门的步骤教程My First AC500-CP600 Project后直接按照步骤做了。
Step 1: Basic Settings in the ABB Control Builder Plus
新建工程，添加CPU PM573-ETH V2.1，扫描PLC IP地址并连接。这一步在第二周的软件设计中便做过了，所以可以忽略。在原有工程上直接进行下面的步骤即可。
Step 2: CoDeSys Settings and a Small Test Project
编程进行符号配置，符号表下载：在“工程”菜单中，点击“选项”，弹出“选项”对话框，在“符号配置”下选中“创建符号输入项”；然后进行目标文件设置，进入“目标系统设置”对象中的“一般设置”对话框，勾选“自动加载引导工程”，系统每次下载后自动创建引导工程。，设置通讯参数（选择TCP/IP协议及接口COM），；
Step 3: PB610 Panel Builder 600
添加CP650触摸屏，协议配置（选择ABB CoDeSys ETH），再进行Tag Import，人机界面上添加按钮、小灯并连接到软件上的对应元件，下载工程到触摸屏，调试完成。
在程序的部分我们还是利用的前一周的流水灯的程序，但在人机界面的编辑时为了好看，我们摆了不止四个灯，
截图如下：
I/O端子分配在图中也写明，小灯亮灭顺序为L1-→L2→L3→L4，之后再次循环。灯的外形可以从图片库中选择，字体也可以自行设置，背景图片也可以更改。
在这部分的设计中，有几方面需要注意，一个是在符号配置时可以只选择全局变量，开始时按照步骤做，添加的都是局部变量，以至于在人机界面设计时没有办法与输入输出连接；另一个是路径问题，我的编程软件都安装到了D盘，然后将工程放到了E盘，以至于在下载触摸屏界面时总是失败，之后将工程也都放在D盘之后还是有问题，几经波折最后决定用他人的电脑，把自己的工程拷过去试，下载成功。
在用plc按钮时触摸屏上的小灯随同外部的小灯依次亮灭，但在用触摸屏的START/STOP时却没有反应，问询老师后知道由于按钮的连接可能不太好，可以通过自己设计一个中间继电器或中间按钮即可控制，在思考后，采用STOP attach to M0（原本有的一个中间继电器），START attach to M3(另添加的按钮，与START按钮并联) 的方式解决了这个问题，改变的程序如下：
当然，此时因为M0以及M3均为局部变量，需要在符号配置时将这两个局部变量也添加上，在连接时才能找到。
3.4 变频器参数设置
变频调速装置ABB ACS880，
输入：3AC 380-415V/5.6A/47-63HZ
输出：3AC 0-415V/5.6A/0-500HZ
三相交流电机参数如下:
型号：QPL6 100L
额定功率：2.2KW 额定电压：380YV
额定电流：5.3A 额定转速：1430rpm
频率：5-100hz cos Ф=0.79
极对数 2
首先在变频器参数设置中将电机的参数按照上述电机设置。
3.4.1动手练习1
DI1控制电机启停，DI2控制方向，AI1控制速度给定.
相关参数：10.01 10.03 11.02 11.03
变频器参数设置顺序如下：
Menu-parameters→complete list→20start/stop/direction→20.01 ext1 commands (ln1p start ln2 stop ln3 dir) →20.02 ext1 start trigger type (edge）→20.03 ext1 in1 source (di1) →20.04 ext1 in2 source (di1)ext1 in3 source (di2) →22 speed reference selection →22.11 speed ref1 source (ai1 scaled)
设置完成后，将变频器切换至远程模式，掰一下DI1开关电机启动，再掰一下DI1电机停止，DI2可以改变电机转向，调节AI1旋钮可以改变速度给定，从而调节电机转速。
3.4.2动手练习2
DI1 点动控制电机启动，DI2控制停止，DI3控制方向，AI1控制速度给定
相关参数： 10.02 10.03 11.02 11.06
变频器参数设置顺序如下：
Menu-parameters→complete list→20start/stop/direction→20.06 ext2 commands (ln1p start ln2 stop ln3 dir) →20.07ext2 start trigger type (edge）→20.08 ext2 in1 source (di1) →20.09 ext2 in2 source (di2)ext2 in3 source (di3) →22 speed reference selection →22.11 speed ref1 source (ai1 scaled)
设置完成后，将变频器切换至远程模式，掰DI1开关电机启动，DI2可以停止电机转动，DI3可以改变电机转向，调节AI1旋钮可以改变速度给定，从而调节电机转速。
3.4.3动手练习3
使用DI4控制以上两种方式的切换
相关参数：11.002
其他设置同上，切换设置为下
Menu-parameters-complete list-19 operation mode-19.11 ext1/ext2 selection (di4)
设置完成后，将变频器切换至远程模式，掰DI4处于OFF状态时为模式一，即练习1中的功能设置，DI4处于ON为模式二，即练习2中的功能设置。
3.4.4动手练习4
DI1控制电机启停，DI2控制方向，D13 DI4 控制恒定转速 300rpm 600rpm 800rpm，AI1控制速度给定。
变频器参数设置顺序如下：
Menu-parameters→complete list→20start/stop/direction→20.01 ext1 commands (ln1p start ln2 stop ln3 dir) → 20.02 ext1 start trigger type (edge）→20.03 ext1 in1 source (di1) → 20.04 ext1 in2 source (di1)ext1 in3 source (di2) →22 speed reference selection →22.11 speed ref1 source (ai1 scaled)- →22.22 constant speed sel1(di3) →22.23 constant speed sel2(di4) →22.26 constant speed 1 (300rpm) →22.27 constant speed 2 (600rpm) →22.28 constant speed 3(800rpm)→22.21contant speed function (01)
设置完成后，DI1可以控制电机启停，DI2控制电机方向，AI1控制速度给定，速度切换如下表：
在这周的任务完成中，自己一开始认为在变频器控制电机时也需要编程，需要plc控制，于是一直在电脑上想方设法添加ACS880模块，最终找到并添加，并编了很短的程序控制KMO，但最后事实证明不需要plc控制，更不需要编程，直接给电变频器，设置参数即可。在设置参数过程中开始时也找不到头绪，在查看了变频器参数设置的相关资料后才开始设置，在设置过程中逐渐理解了设置的参数的意义。
四、实训总结及心得体会
这个学期开设了PLC及变频技术的综合实训，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程基本靠自学，灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学会学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。此次的实训以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。
这次实训给予我们的时间是四个星期，从表面看起来很简单，每周有自己的任务和要求，在老师的指导下，自己慢慢开始学会了如何用相应的软件去编程，去画图，对没有接触过的软件到慢慢的熟练运用。
通过这次的实训，让我受益匪浅。第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。
第二，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。像很普通常用的软件VISIO有几个同学在课余时间早就学会了，在用起来得心应手，而自己只是接触了几回并没有深究，对好多细节只是模糊知道，在画图时有些费力，请教同学才完成了画图。为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。
总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。
参考资料
1. ABB ACS880使用手册
2. PS501 CBP_V2.20软件手册
3. PB610 Panel Builder 600操作手册
4. PLC样本网址：//hi.Baidu.com/abbplc；软件下载：hi.baidu/downabbps