S7-1500实训平台的开发与设计说明书.doc

S7-1500实训平台的开发与设计说明书 第1章 S7-1500实训平台简介 S7-1500 实训平台符合“可编程序控制器的编程方法与工程应用”、“可编程控制器及其应用”等课程教学实验大纲的要求，通过S7-1500实训平台的实训，应使学生掌握以下基本技能： 对S7-1500的结构有一定的了解； 能完成S7-1500各模块的接线； 学会使用S7-1500编程软件，掌握一些基本的编程指令； 会使用S7-1500数字输入输出模块、模拟输入输出模块，并通过编程实现一些基本功能； 通过PROFINRT,实现S7-1500、TP1200、G120变频器之间的通讯，并能通过程序改变异步电动机转速等； 学会使用TIA和WINCC将TP1200与S7-1500进行组态，实现基于WINCC的人机界面的设计。 S7-1500实训平台的实训台高80CM，宽为120CM，如下图： 图1.1 S7-1500实训平台元件布局图 根据S7-1500实训平台的设计要求，设计的S7-1500实训平台包括实训台，电源部分，S7-1500 PLC、TP1200、G120变频器、实训板、三相异步电动机、稳压直流电源等。 具体元件清单如下表： 表1 S7-1500实训平台元件清单表 序号 符号名 元件名 1 QF1 4P空气断路器 2 QF2 3P空气断路器 3 QF3 3P空气断路器 4 QF4 2P空气断路器 5 FU1 熔断器 6 FU2 熔断器 7 FU3 熔断器 8 FU4 熔断器 9 KM1 接触器 10 KM2 接触器 11 KM3 接触器 12 KM4 接触器 13 KA1 中间继电器 14 KA2 中间继电器 15 KA3 中间继电器 16 SA1 钥匙开关 17 HL1 指示灯 18 HL2 指示灯 19 HL3 指示灯 20 HL4 指示灯 21 HL5 指示灯 22 HL6 指示灯 23 HL7 指示灯 24 HL8 指示灯 25 SB1 按钮开关 26 SB2 按钮开关 27 SB3 按钮开关 28 SB4 按钮开关 29 SB5 按钮开关 30 SB6 按钮开关 31 SB7 按钮开关 32 SB8 按钮开关 33 HB1 数显模块 34 C 插座 35 PM190W PLC电源模块 36 1516-3PN/DP CPU 37 DI 数字量输入模块 38 DQ 数字量输出模块 39 AI 模拟量输入模块 40 DQ 模拟量输出模块 41 TP1200 触摸屏 42 G120 变频器 43 H1 接近开关 44 M1 与G120配套电机 45 M2 三相异步电机 第2章 控制回路及主回路 电源电路为整个S7-1500实训平台提供所需电源，其电源回路及主回路的接线图需要学生根据实训挂屏具体接线来绘制。 2.1主回路 图2-1主回路 主回路通过，380V对G120变频器和三相异步电机进行供电。同时，使用熔断器以防止电路的短路或过载。 2.2控制回路 图2-2控制回路 控制回路通过220V进行供电，其中有三盏指示灯，指示三相电每一相的通断情况，通过PW190W将AC 220V转换成DC 220V给PLC的CPUh和其他模块供电。通过一个DC 24V电源将AC 220V转换成DC 24V给TP1200供电。 第3章 S7-1500PLC及TP1200 简介 3.1 S7-1500PLC简介 S7-1500PLC是一种通用型PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用。S7-1500采用模块化结构、无风扇结构设计，采用DIV标准导轨安装，配置灵活、安装简单、维护容易、扩展方便。 S7-1500采用模块化结构，根据控制要求的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，各种模块及人机界面可进行广泛的组合和扩展。其主要模块：包括电源模块、CPU模块、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、功能模块、接口模块等。 一、PS模块（电源模块） 电源模块用来将交流120V/230V电压转为24V直流工作电压，为S7-1500CPU和24V直流负载电路提供电源。本S7-1500电源模块采用PW 190W。 二、CPU模块 S7-1500 CPU模块主要用来执行用户程序，同时还为S7-1500背板总线提供5V电源。本S7-1500CPU模块型号为1516-3 PN/DP，属于标准型CPU,包括后备电池、DC24V连接器，模式选择开关，状态及故障指示器、PROFINET。其中，CPU通过24V连接器与电源模块相连，通过PROFINET完成与TP1200以及S120变频器间的通讯。