机械 2009年第5期 总第36卷 计算机应用技术 ·57·
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收稿日期：2009－02－23
作者简介：李文灿（1980－），福建永定人，本科，主要从事电气设备维护工作。
PLC－变频器在巷道堆垛机提升系统中的应用
李文灿
（龙岩烟草工业有限责任公司 信息技术部，福建 龙岩 364021）
摘要：巷道堆垛机提升系统是堆垛机的重要组成部分，其控制系统较为典型、也很复杂。该系统采用Siemens S7-300 PLC 、ABB 变频器、Siemens TP277触摸屏面板等高性能配置，应用Profibus 现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式及人机界面系统，确保了系统的安全可靠运行故障的及时处理，真正实现了人机智能化。 关键词：PLC ；变频器；人机界面；Profibus
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1006－0316 (2009) 05－0057－03
Application of PLC-inverter in the roadway stacker enhancing system
LI Wen-can
(Longyan Tobacco Industry Co., Ltd ，Longyan 364021，China)
Abstracts ：The roadway enhancing system stacker is an important component of typical of stacker control system, and its very complicated, The system uses Siemens S7-300 PLC, ABB inverter, Siemens TP277 touch screen panel, such high-performance configuration, applies Profibus fieldbus technology with encoder feedback directly from the control and man-machine interface system to ensure its safe and reliable operation of the fault in time, which also make it the truly intelligent man-machine. Key words ：PLC ；inverter ；man-machine interface ；Profibus
电力电子半导体技术的飞跃发展，使PLC －变频器等控制系统在电力拖动领域得到了广泛应用。提升行业尤其是大型提升设备上采用PLC －变频器调速控制在近几年逐渐得到推广和普及：用PLC 程序控制取代传统继电器－接触器控制，用变频调速取代绕线电机转子串电阻调速，用变频电动机或异步电动机取代绕线电机，再配合现场总线技术和人机界面系统，提高了设备控制精度和稳定性、降低了故障率，且节能效果显著，易于检修维护，成为提高企业生产效率的好途径。
1 控制方案
龙岩烟草工业有限责任公司物流高架库采用昆明船舶设备集团有限公司的巷道堆垛机DQ111，用于外型尺寸1200×1000的托盘库、重量1000 kg 以下的自动化仓库中完成存取货物功能，是该自动化立体仓库的主机设备。堆垛机使用双柱单叉，调度计算机通过红外通讯器给堆垛机下达任务，堆垛机
到指定位置存取货物，堆垛机向调度计算机反馈本机状态：堆垛机获得任务后，先到取货位置将取货的层、列地址译码成激光测距器的值，然后判断当前位置与目标位置的差值，即可知道运动方向和速度，然后控制变频器输出，驱动走行、升降电机运行，走行、升降到位后货叉进行取货操作；放货时运行状态与取货相似，不同之处在于将放货位置读到目标地址，走行、升降到位后货叉进行放货操作。
因此，对堆垛机的走行、升降及货叉伸收等控制性能都要求很高。该机采用Siemens S7-300 PLC 、ABB 变频器、Siemens TP277触摸屏面板等高性能配置，应用Profibus 现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式及人机界面系统。该堆垛机主要分为走行机构、提升机构、货叉三部分，其中提升机构在堆垛机中应用上较为典型、控制也较复杂。
1.1 PLC
堆垛机以S7-300 PLC 为电控核心，主要由电源
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模块、CPU、输入输出模块及SM338功能模块等组成。CPU配有PTP通讯口，通过红外数据传输器与上位计算机进行通讯联络，实现上位机对堆垛机的控制，另外还配有高速计数模块，用于采集激光测距值。输入模块采集由行程开关、光电检测开关、空开反馈信号、变频器故障反馈等设备的信号状态，并接收主令控制器、按钮开关、钥匙开关等发出的控制指令。SM338功能模块采集编码器反馈值，集中在CPU中进行运算，并将程序运算结果通过输出模块和Profibus现场总线传送给继电器、接触器、变频器等执行设备，从而驱动电动机、电磁抱闸、冷却风机等完成各种生产任务。
1.2 Profibus串行通讯现场总线系统
Profibus是一种开放式串行通讯标准，可实现数据在各类自动化元件间互相交换。本系统以S7-300作为主站，通过Profibus现场总线和RS485接口与TP277触摸屏面板进行数据快速实时交换。
设置变频器通讯参数如下：
98. 02=fieldbus 激活通迅模块
51. 01=Profibus-DP 选择现场总线类型
51. 03=1500 选择通迅传输速率为1.5 Mbit/s
51. 04=PPO4 选择数据传输类型4（6个过程数据为一个标准块）
PLC中央处理器从变频器读出提升给定值和实际值，包括变频器准备好、上电应答、运行、转矩验证OK、变频器故障、电动机实际转速等信息，并将速度给定值写入变频器，包括通讯检测位、来自现场总线PLC系统的Drive on、来自上位系统的启动信号、故障复位信号及实际频率给定等。使复杂的信号转换、监控、反馈过程全部通过Profibus链的数据传输和CPU的快速集中处理轻松实现。
1.3 人机界面系统
TP277触摸屏和PLC间采用Profibus总线进行数据传输与交换，实时显示各光电开关和行程开关状态、当前层和当前列实际值和编码值及货叉当前位置，还可查看和修改堆垛机相关数据、手动或半自动操作堆垛机，并能利用自身故障实时诊断系统判断故障现象、记录故障时的各种参数。这样操作人员和检修人员就可以全面及时了解系统状态，并可按提示的故障信息去检查和维修，达到准确、快速排除故障的效果，真正实现人机智能化。
1.4变频调速系统
（1）提升工况及要求
提升机构要求较大调速比和较硬机械特性，以适应重物的精确提升要求；要求有大起动转矩、优异动态转矩响应能力，以适应负载变化、保证重载提升能力；必须解决好再生制动状态的能量回馈与处理，以缩短减速停车时间并保证停车位置精确性。
（2）变频功能应用
根据起升机构特性和技术要求，变频器采用带测速反馈接口的800系列变频器，配合ACC 7.2专用提升软件，形成闭环直接转矩控制，通过预励磁功能和启动转矩设定，使电机启动瞬间力矩最高可达300％，实现优异的启动特性。内置制动斩波器，外接制动电阻，使制动过程中产生的再生能量通过制动电阻得到释放，达到快速制动的目的。使用机械制动控制功能，使电机转矩释放和制动器紧密配合，更好地提高了设备的安全性和承受频繁起动冲击的能力，可靠性也大为增加。
（3）参数设置
99. 1=ENGLISH 选择语言
99. 2=CRANE 选择起升专用宏
99. 3=YES 复位为工厂设置
99. 4=DTC 选择直接转矩控制
99. 5=380V 设定电机额定电压为380 V
99. 6=56A 设定电机额定电流为36 A
99. 7=50HZ 设定电机额定频率为50 Hz
99. 8=1500rpm 设定电机额定转速为1500 转/分
99. 9=15KW 设定电机额定功率为15 kW
99. 10=STANDARD 选择标准旋转型电机数据辩识
10. 1=DI1 设置数字输入1为制动应答信号
14. 1=BRAKE LIFT 设置继电器输出1为机械制动控制
14. 2=WATCHDOG-N 设置继电器输出2为看门狗，发生通讯故障、制动斩波器故障、CPU阻塞等故障时切断制动器输出并急停
14. 3=FAULT 设置继电器输出3为故障输出，当发生过电流、过电压、过力矩、过载、过速度等故障时保护装置动作
20. 1=-1500rpm 设置最小转速为-1500转
20. 2=1500rpm 设置最大转速为1500转
20. 6=OFF 关闭直流过电压控制器
21. 1=CNST DC MAGN 设置启动特性为恒定励磁模式
21. 2=600ms 设置预励磁时间为600 ms
27. 1=ON 激活制动斩波器的控制
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27. 2=ON 激活制动电阻器的过载保护功能
30. 4=FAULT 选择电机过温时的保护类型为故障跳闸停车
30. 10=FAULT 选择电机缺相时的保护类型为故障跳闸停车
30. 11=FAULT 选择电机发生接地故障时保护类型为故障跳闸停车
30. 12=FAULT 选择现场总线与变频器的通讯异常时的保护类型为故障跳闸停车
50. 1=1024 设定编码器每转的脉冲数为1024
50. 2=A_-_B_-_ 选择对信号A、B所有边沿计数并换算成速度
50. 3=FAULT 设定脉冲编码器与编码器接口模块之间，或编码器接口模块与变频器控制板之间检测到通讯故障时的保护类型为故障跳闸停车
50. 5=TRUE 选择将编码器模块的实际速度反馈用于速度和转矩控制
61. 1=110% 设定当电机速度值超过额定速度的110％时，传动将跳闸并显示过速度故障
62. 1=TRUE 选择激活转矩监视功能
64. 1=FALSE 选择控制方式为现场总线
65. 1=FALSE 选择电机停止后只在65. 2的时间内保持励磁
65. 2=5s 选择电机停止后电机励磁电流保持on的时间，在此时间内电动机保持励磁并随时准备快速重起
66. 1=TRUE 选择转矩验证功能有效
66. 3=100% 选择转矩验证有效值，在启动时只有当电机力矩达到该值并通过验证时才会发出抱闸打开指令
67. 1=2s 设定制动施加时间为2 s，当停止时电机速度下降到零速值，抱闸开始闭合，在此时间内电机保持力矩，直至抱闸闭合完闭，防止重物下滑溜钩
67. 2=2% 设定相对零速值为2％，在当实际速度达到该值以下时，制动器开始闭合
67. 09=P67. 10 选择启动转矩调用67. 10的值
67. 10=100% 设定启动时转矩给定值为100％
69. 2=3s 设定上升方向转速从0到100％的加速时间为3 s
69. 3=3s 设定下降方向转速从0到-100％的加速时间为3 s
69. 4=2s 设定上升方向转速从100％到0的减速时间为2 s
69. 5=2s 设定下降方向转速从-100％到0的减速时间为2 s
98. 1=RTAC-SLOT1 激活与脉冲编码器模块的通讯
（4）主要功能
转矩验证用于确认松开抱闸和开始提升运行之前，传动能够产生转矩、抱闸没有打滑。如果转矩验证成功，则表示转矩达到正确等级，才能执行启动序列中的下一步骤。当变频器启动信号有效时转矩验证程序开始，完成之后转矩验证OK置1，如果转矩验证期间检测到任何故障，则转矩验证失败，传动跳闸停车，并在监控系统中给出故障指示。大大增加了提升机的安全性。
变频器内置制动逻辑控制器，用来控制抱闸接触器的动作。接收到启动命令时，变频器首先对电动机进行预励磁，然后释放速度和转矩控制器；如果转矩验证通过，制动器抬起、电动机按照正常加速时间运行；如果在规定时间内没有接收到制动应答信号，传动将故障跳闸并指示制动器故障。启动命令撤去后，传动按减速时间减速到相对零速，接到零速信号反馈后，制动抬起命令关闭，在制动施加时间（67. 1值）内传动并保持励磁和转矩输出，直至制动器闭合完毕，有效预防溜钩事故的发生。
重载下降时电动机处于再生制动状态，再生电能必须妥善处理，以保证使减速停车时间尽量缩短。通过设置20. 6＝OFF关闭直流过电压控制器、27. 1＝ON 激活制动斩波器的控制、69. 04和69. 05选择合理的减速时间。当重物下降减速时，所产生的再生电能将通过和逆变管所并联的二极管全波整流后反馈到中间直流电路，这一过程将产生泵升电压，当此电压超过门限值，制动斩波器就会被激活，把多余的电能通过制动电阻快速释放，保证了在短时间内快速减速或停车。
2 小结
系统PLC程序控制使外部硬接线简单明了，故障率低且易于维护；整个系统电网适应性强，起动转矩和低速转矩高，速度响应快，调速范围宽，各档位速度可任意设置，加减速时间可调；提升专用软件使系统具备了提升机应用所需的全部控制和安全功能，确保了安全可靠地运行。智能人机界面系统具备了完善的保护及监控功能，使操作者随时掌握整个系统的状态，故障处理更加简便快捷。该系统自投入运行以来，一直运行良好，调速性能优异、定位准确、操作简单、故障率低、维护方便，大大提高了企业生产效率，有着广泛的推广价值，必将成为起重设备电控系统的发展方向。
参考文献：
[1]廖常初. S7-300/400 PLC应用技术[M]. 北京：机械工业出版社，2005.
[2]李方圆. 变频器行业应用实践[M]. 北京：中国电力出版社，2006.
[3]张燕宾. 变频器应用教程[M]. 北京：机械工业出版社，2003.
PLC与变频器应用技术试卷C 一、选择题 (分值20分) 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、及扩展接口 等部分组成 4、在三菱PLC FX1N-40MR型号中的M代表，40代表， R代表。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用D表示数据寄存器。 7、PLC有两种工作状态，即和停止状态。 8、三菱PLC置位指令符号为，复位指令符号为。 三、根据给出的梯形图写出对应的语句表。 (分值10分) 四、电动机双重互锁正反转控制程序设计：按下按钮SB1，电动机正转；按下按钮SB2，电动机反转；按下按钮SB3，电动机停止工作。 根据控制要求完成：1、输入/输出（I/O）地址分配。2、画出I/0接线图。3、程序设计(梯形图) (15分)
《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、 输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。
P L C与变频器技术应用 复习题 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处 理、输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭 合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。
PLC和变频器在控制系统中的应用 发表时间：2018-05-14T11:04:37.057Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：徐永健戴智鑫赵敏李军[导读] 摘要：近年来，我国的电气工程发展迅速，PLC和变频器应用的越来越广泛。电气工程是国家经济发展的一个重要基础，同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。 （广西大学电气工程学院广西南宁 530004；广西工业技师学院广西南宁 530031）摘要：近年来，我国的电气工程发展迅速，PLC和变频器应用的越来越广泛。电气工程是国家经济发展的一个重要基础，同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器，分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值，总结PLC和变频器在控制系统中的应用。 关键词：PLC；变频器；控制系统引言 PLC是一种可编程逻辑控制器，它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等，其应用作用是提升电气自动化控制工作效率，促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下，工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下，电气工程也在深化改革过程中，改革的主要方向是信息自动化，而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术，所以有必要对它们开展研究。 1PLC与变频器概述 1.1PLC与变频器概念 PLC即可编程逻辑控制器，能依照用户的制定需求开展工作，其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器，在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令，再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出，以此控制整个生产过程。变频器是指使用变频技术以及微电子技术，通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成，依照电机的切实需求提供适合的电源电压，从而实现节能、调速的效果，同时变频器也具备着多种保护功能，如过流、过压保护等。 1.2PLC特点 PLC具有高可靠性、通用性以及强抗干扰性优点。PLC选用优质器材，采用先进的抗干扰技术和材料，融入了实时监控技术、故障诊断技术以及冗余技术，良好的综合设计使得其稳定性特别高，同时诸多生产厂家都开发了各种系列化产品，满足不同用户需求，组成所需要的控制系统。此外，PLC编程简单，一般采用梯形图语言，形象直观，容易掌握，现场改变程序也比较简单，携带安装维修方便，硬件接线少，很适合工程操作人员使用。 2PLC和变频器在控制系统中的应用价值 2.1有助于加大电气设备产品存储量 PLC系统是一种计算机应用技术，主要的特点在于具有一个独立的存储器结构，系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件，而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间。另外，此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据，保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。 2.2有助于强化电气设备产品的智能化 PLC技术与变频器应用于电气自动化控制系统中的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率，同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制，以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理，同时对整个系统的运行情况做出评估，实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中，提供实际需求的电源电压，调节与控制各环节的电压，以确保系统稳定运行。 3PLC在控制系统中的具体应用 3.1在顺序控制系统中的应用 PLC技术被作为一种顺序控制器应用，这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用，呈现出三个方面的具体应用。第一，远程控制和监督电气工程自动化系统，以此来确保电气工程工作人员的安全，同时也减少了人力资源的应用；第二，在电气工程自动化系统中进行现场传感，以确保电气工程自动化的控制水平；第三，对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。 3.2在开关量控制中的应用 通常来说，电气自动控制系统利用电磁性电器元件较多，使得系统接线更加复杂，同时还容易导致触电事故，威胁整个控制系统的安全性和稳定性。将PLC应用到电气自动控制系统中，可以通过虚拟继电器完成对开关量的控制，在减少开关数量的同时，能够集中控制多台继电器，提高系统的控制效率。同时，PLC在开关量控制中具有较快的反应速度，同时不会对电气设备产生伤害，进一步保障了电气自动控制系统的稳定性。例如，基于PLC的供电自动化控制系统，可以通过编程来控制备用电源，实现实时自动投切功能。 3.3在闭环控制中的应用 应用在闭环控制中的主要作用是测量转速，同时合理控制调节器，具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后，PLC细致地分析动力泵运行时间，同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵，在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可，便能有效提高运行效率，同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处，从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。 3.4在数控系统中的应用 数控系统较为复杂，不只存在直线型，同时还包括连续型与点位型。在生产过程中，点位型数控系统多应用在孔洞机床中，原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置，在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善，但需要承担的成本也相对较高，与单板机模式相比，全功能型装置的应用存在一定的局限性。
《PLC与变频器应用技术》试卷A 班级：姓名： 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、、 等部分组成 4、PLC循环扫描过程分为、通信服务、、、、五个阶段。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用表示数据寄存器。 三、根据给出的语句表写出对应的梯形图。 (分值10分) 0 LD X000 1 AND X001 2 LDI X002 3 ANI X003 4 ORB 5 AND X004 6 OUT Y000 7 LD X004 8 OR X005 9 LDI X006 10 ORI X007 11 ANB 12 OUT Y001 13 END 四、程序设计：电动机正反转控制。(15分) 根据控制要求完成：1、输入/输出地址分配。2、程序设计(梯形图)。 3、画出接线图
PLC控制变频器的几种方法 1、引言 在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。 本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC 的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。 2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置 2.1 系统硬件组成 FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)；FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)； 或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)； FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)； 带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)； RJ45电缆(5芯带屏蔽)； 终端阻抗器(终端电阻)100Ω； 选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。 2.2 硬件安装方法 (1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。
PLC和触摸屏与变频器的组合应用 摘要：组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID 调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。
《PLC与变频器技术应用》复习题
《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来 完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到， 常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点 断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用 八进制进行编号，其他所有软元件均采用十进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”， 对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出
处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态0 ，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输入
电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频
PLC和触摸屏与变频器的组合应用（恒压供水系统） 组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID 运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。
触摸屏和PLC与变频器的组合应用 摘要：组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从摘要： 组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA 或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视 化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～ 20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的