PLCapplicationtechnologyPLC應用技術項目教程自動分揀系統設計項目五CONTENTS01任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用02任務5.2自動分揀系統的設計目

錄任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用西門子SINAMICSG120系列變頻器是一種可滿足多樣化要求的模塊化變頻器，組件采用模塊化設計，功率范圍寬，0.37kW~250kW，可確保始終能夠組合出一種滿足要求的理想變頻器。該系列變頻器提供有三種電壓型號，可連接200V、400V和690V電網。另外，西門子G120還提供有一個功能全面的安全軟件包。STARTER或SINAMICSStartdrive用于對安全功能進行調試。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用.X每個G120變頻器都是由一個控制單元（ControlUnit，簡稱CU）和一個功率模塊（PowerModule，簡稱PM，也稱電源模塊）組成，如圖5-3所示。其中，控制單元采用多種可以選擇的閉環控制類型來控制和監視功率模塊和連接的電動機。它可與本地或中央控制器以及監控裝置通信。功率模塊為功率為0.37kW~250kW的電動機供電，并提供電源和電動機端子。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用可以在功率模塊銘牌上查閱以下數據：●名稱，如功率模塊PM240-2；●技術數據：電壓和電流；●產品編號，如6SL3210-1PE21-1UL0；●版本，如A02。可以在控制單元銘牌上查閱以下數據：●名稱，如控制單元CU240E-2DP-F；●產品編號，如6SL3244-0BB13-1PA0；●版本，如A02（硬件）、4.7（固件）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用為使變頻器適用于不同的使用場合和環境條件，西門子提供以下部件：進線濾波器、進線電抗器、輸出電抗器、正弦濾波器、制動電阻、制動繼電器（用于控制電動機抱閘）。1.接線端子（1）功率模塊的端子及接線G120功率模塊提供電源和電動機接線端子。電源側根據功率模塊型號不同，分為單相和三相兩種，如果功率模塊為單相200V，則將單相AC200V電源連接至功率模塊的L1和L2端子。如果功率模塊為三相AC400V，則將三相400V電源連接至功率模塊的L1、L2、L3端子。電動機側將功率模塊的U2、V2、W2端子和三相交流異步電動機連接即可（電動機根據需要采用星形連接或者三角形連接）。此外，需要將電源的保護接地線連接到變頻器的PE端子上，將電動機的保護接地線連接到變頻器的PE端子上。電源電抗器、輸出電抗器、制動電阻、制動繼電器可選為可選件。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用根據功率模塊型號和額定功率的不同，功率模塊的接線端子分別有螺釘端子和螺釘式接線端子兩種，可能的接線方式有以下兩種。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用（2）控制單元的接線端子G120控制單元的接線端子提供24V直流輸出電源、10V直流輸出電源、數字量輸入DI、數字量輸出DO、模擬量輸入AI、模擬量輸出AO、溫度傳感器等接口。在出廠設置中，變頻器的輸入/輸出端和現場總線接口都具備一定的功能。調試變頻器時，可對變頻器的每個輸入/輸出端的功能和現場總線接口的設置進行修改。同時，變頻器提供了不同的預定義（宏）以簡化參數的設置。用戶可以根據實際應用需要，選擇使用輸入/輸出端的哪個功能，并找到最適合應用的輸入/輸出端配置（宏）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用以控制單元CU240E-2為例，如圖5-6所示，其端子排提供24V直流輸出電源、10V直流輸出電源、6路數字量輸入（DI0~DI5）、三路數字量輸出（DO0~DO2）、兩路模擬量輸入（AI0、AI1）、一路模擬量輸出（AO0）、溫度傳感器等接口。以控制單元CU240E-2為例。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用西門子用于調試。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.變頻器的預定義宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數。典型的預定義宏如下（以CU240E-2為例）。知識點1西門子G120系列變頻器概述任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用西門子用于調試。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用1.基本調試通過修改變頻器的參數值，可使變頻器適用于多種場合。可以通過以下的方式對變頻器的參數值進行修改：使用基本操作面板BOP-2（如圖5-8所示）、使用智能操作面板IOP-2（如圖5-9所示）、使用STARTER軟件、使用Startdrive軟件等。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用BOP-2用于顯示參數的序號和數值，報警和故障信息，以及該參數的設定值和實際值。BOP不能存儲參數的信息。BOP-2面板上的手動/自動切換鍵可以切換變頻器的手動/自動模式。在手動模式下，面板上會顯示手動符號。手動模式有兩種操作方式，即啟停操作方式和點動操作方式。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用BOP-2用于顯示參數的序號和數值，報警和故障信息，以及該參數的設定值和實際值。BOP不能存儲參數的信息。BOP-2面板上的手動/自動切換鍵可以切換變頻器的手動/自動模式。在手動模式下，面板上會顯示手動符號。手動模式有兩種操作方式，即啟停操作方式和點動操作方式。①啟停操作：按一下啟動鍵，啟動變頻器，并以“SETPOINT”（設置值）功能中設定的速度運行，按停止鍵停止變頻器。②點動操作：長按啟動鍵，變頻器按照點動速度運行，釋放啟動鍵變頻器停止運行，點動速度在參數P1058中設置。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用BOP-2面板菜單結構如圖所示。BOP-2修改參數是在菜單“PARAMS”和“SETUP”中進行。選擇參數號：當現實的參數號閃爍時，按和鍵選擇所需的參數號；按鍵進入參數，顯示當前參數值；修改參數值：當顯示的參數值閃爍時，按和調整參數值；按鍵保存參數值。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用2.將變頻器恢復為出廠設置有些情況會導致調試出現異常，例如：①調試期間電源中斷，使調試無法結束。②調試過程中因不懂某個參數的含義而無法繼續設置。③不清楚變頻器是否已經使用過一次。在這些情況下請將變頻器恢復到出廠設置。知識點2西門子G120系列變頻器的調試任務5.1G120變頻器在分揀系統中的應用3.G120變頻器的快速調試快速調試通過設置電動機參數、變頻器的命令源、速度設定源等基本參數，從而達到簡單快速運轉電動機的一種操作模式。使用BOP-2進行快速調試的步驟如下：①按或鍵將光標移動到“SETUP”。②按鍵進入“SETUP”菜單，顯示工廠復位功能，按鍵，按或鍵選擇“YES”，按鍵開始工廠復位，面板顯示“BUSY”。如果不需要工廠復位按鍵。③按鍵進入P1300參數，根據需要選擇電機的控制方式。按或鍵選擇參數值，按鍵確認參數。④參照電動機銘牌參數用同樣的方法設置電動機相關參數。⑤參數設置完畢后進入結束快速調試畫面。按鍵進入，按或鍵選擇“YES”，按鍵確認結束快速調試。⑥面板顯示“BUSY”，變頻器進行參數計算。⑦計算完成短暫顯示“DONE”畫面，隨后光標返回到“MONITOR”菜單。任務實施自動分揀系統是對已加工或裝配的工件進行分揀。使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。當工件放到傳送帶上并為進料定位U形板內置的光纖傳感器檢測到時，即啟動變頻器，工件開始送入分揀區進行分揀。1.G120變頻器的接線任務實施2.電氣原理圖設計和連接任務實施3.G120變頻器參數設置任務實施任務要求實現多段速功能，多段速也稱作固定轉速，就是設置P1000=3的條件下，用開關量端子選擇固定設定值的組合，實現電動機多段速運行。參數設置步驟如下：（1）變頻器預定義接口宏設置G120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，利用預定義接口宏可以方便地設置變頻器的命令源和設定值源。可以通過參數P0015修改宏。修改P0015參數步驟：只有設置P0010=1時才能更改P0015參數。①設置P0010=1；②修改P0015；在本次任務中，設置P0015=1，即雙方向雙線制控制兩個固定轉速。然后手動設置P1003=300r/min，P1004=400r/min。③設置P0010=0；（2）參照電動機銘牌參數設置電動機的參數。3.G120變頻器參數設置任務實施序號參數電動機參數說明1P0100電動機標準IEC/NEMA（50Hz）0:歐洲5