电气工程系统设计报告书
题 目 基于
PLC 、变频器控制电机的多段速
院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化
班 级 11电气（一）班
组 长 姓 名 周 颖
同 组 学 生 李静 洪润娜 设 计 地 点 工科楼 设 计 学 时 2周 指 导 教 师 刘旭明等
金陵科技学院教务处制
目录
一、设计任务和要求 (1)
二、设计思路 (1)
三、系统硬件设计 (1)
3.1 PLC (1)
3.2变频器 (3)
3.3 I/O接线图设计 (9)
四、系统软件设计 (10)
4.1 系统流程图 (10)
4.2 程序编制步骤 (10)
五、调试过程与结果 (14)
六、总结与体会 (14)
七、参考资料 (14)
八、附录 (15)
一、设计任务和要求
电气工程系统设计是考察学生利用大学学过的专业知识，进行综合的系统方案设计并最终完成系统硬件连接和软件调试，能够使学生对电气工程与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的自主学习能力、工程实践能力、创新能力和团队协作能力，撰写一篇符合规范的设计说明书或技术总结报告文档，并参加答辩，为后续的毕业设计奠定基础。
要求完成的工作量包括：
1)搭建所设计的系统硬件电路，完成系统调试，实现设计功能，并在验收
现场演示运行效果。
2)设计结束，对设计成果进行五分钟PPT汇报，并参与答辩。
3)设计结束，上交开题报告书及技术报告等相关设计材料。
二、设计思路
本系统主要由控制信号、控制台、PLC、变频器、三相电动机组成，由图可知，本文通过PLC控制变频器达到变频调速的目的，从而实现交流电机的正转、起停、加速、减速控制以及速度的调节，并且能够在在控制台上进行操作，控制电机调速。
用PLC、变频器设计一个电动机的七速运行的控制系统。
其控制要求如下：
按下起动按钮，电动机以15Hz速度正传，按下功能2速键后转为20Hz速度运行，按下功能3速键转为35Hz速度运行，按下4速键转为40Hz速度运行，按下5速键变为55Hz速度运行，按下6速键变为60Hz速度运行，按下7速键以频率为75Hz速度运行，也可进行减速调节，按停止按钮，电动机即停止。
三、系统硬件设计
3.1 PLC
基本结构：
本次实践采用的PLC型号为FX3U—64M。可编程逻辑控制器实质是一种专
用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源、CPU运算和控制中心、存储器、输入输出接口电路、编程器。
◆电源电压：AC100~240V
◆电源电压允许范围：AC85~264V
◆额定频率：50/60Hz
◆允许瞬时停电时间：对l0ms以下的瞬
时停电会继续运行。
电源电压为AC200V的系统时，可以
通过用户程序，可在10~100ms之间更改。
◆电源保险丝：250V 3.15A
◆冲击电流：最大30A 5ms以下/AC100V,最大65A 5ms以下/AC200V
◆消耗功率：45W
◆DC24V供给电源：600mA以下
◆DC5V内置电源：500mA以下
◆输入形式：漏型/源型
◆输入点数：32
◆输入的连接方式：拆装式端子排(M3螺丝)
◆输入信号电压：AC电源型：DC24V ±10% DC电源型：DC16.8~28.8V ◆输入阻抗:X000~X005(3.9KΩ) X006~X007(3.3KΩ)
◆输入信号电流：X000~X005(6mA/DC24V) X006~X007(7mA/DC24V)
◆ON输入感应电流：X000~X005(3.5mA以上) X006~X007(4.5mA以上)
◆OFF输入感应电流：1.5mA以下
◆输入信号形式：无电压触点输入
漏型输入时：NPN开集电极型晶体
管
源型输入时：PNP开集电极型晶体
管
◆输入回路隔离：光耦隔离
◆输入动作的显示：光耦驱动时面板上
的LED灯亮
◆输入回路结构图
◆输出种类：继电器
◆输出点数：32
◆输出的连接方式：固定式端子排(M3螺丝) 拆装式端子排(M3螺丝)
◆外部电源：AC240V以下
◆最大电阻负载：2A/1点
每个公共端的合计负载电流如下:
·输出1点/1个公共端：2A以下
·输出4点/1个公共端：8A以下
·输出8点/1个公共端：8A以下
◆最大感性负载：80V A
◆最小负载：DC5V 2mA
◆开路漏电流：无
◆输出响应时间：约10mS
◆回路隔离：机械隔离
◆输出动作的显示：继电器线圈通电时面板
上的LED灯亮
◆输出回路结构图
3.2 变频器
本次实践采用的变频器型号为FR-A700。将电网电压提供的恒压恒频转换成电压和频率都可以通过控制改变的转换器，使电动机可以在变频电压的电源驱动下发挥更好的工作性能。
当然上图只是PLC与变频器的原理接线图，仅仅是对频率改变的接线图，在具体的实践上端子STR（反转）、STF（正转）要与PLC的输出端相连。我们的实验中不需要电机反转，所以多接了STF。
通过对RL、RM、RH置数，可以得到23=8，除去“0、0、0”的可能性，一共有七种频率，这就是我们要实现的七段速。
～380V
三相电机和变频器都是380V供电，对于平常觉得220V都是高压的我们来说，380更是高压中的高压，所以我们要小心小心再小心。可是小心太过就会出现小错误，接线时没有拔掉插头（380V啊，没拔掉也是蛮拼的），只把空气开关断掉了，由于线头问题，导致空气开关短路，火花好吓人，这个教训我是吸取了，下次一定要把电源断了！
3.2.3 变频器的端子介绍
3.2.4 变频器的简单参数设定
实验中刚开始我们只设定了参数4、5、6的数值，可是执行时却只有显示低速的频率即15Hz，电机一直以这个频率转动，不管按哪个按钮都不变，一直在试着调节参数，可是还是不行，没办法只能请教刘老师。刘老师过来后首先就问了我们对哪些参数设定了，我们只能把真实情况如实反映，老师翻出他的小册子，上面记载了他的经验积累（让我受益匪浅啊~），他问参数24~27有没有设定，我们当然没有，立即设定变频器，把需要用的数值设定好后，给PLC上电后，按下启动，再按下第二键的时候，奇迹发生了，我们需要的都实现了！好开心！所以我们又有了新的技能，get。
3.2.5 变更参数设定值
按照上面的步骤就可以设置自己想要的数值
3.3 I/O接线图设计3.3.1 I/O输入输出接线图
3.3.2 I/O输入输出分配表
四、系统软件设计
4.1 系统流程图。
4.2 程序编制步骤。
1设计原则
1）最大限度的满足电机、变频器、PLC的控制要求；
2）在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济；
3）保证控制系统的安全可靠；
4）考虑到变频调速的改进，在选择PLC容量时，应当留有余地。
2设计内容
1）拟定控制系统设计的技术要求；
2）选择电动机执行元件；
3）选定PLC型号：FX3U-64M；
4）编制PLC的输入/输出端子接线图；
5）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应的编程语言进行程序设计,三菱的选用GX-Works2进行编程；
6）设计开关按钮盒、端子排等非标准电器元件；
7）编写设计说明书和使用说明书。
3设计步骤
1）分析被控对象并提出控制要求
详细分析被控对象电机的工作特点，了解被控对象机、电之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。
2）确定输入/输出设备
根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备：按纽、转换开关，输出设备：接触器、电机、变频器，从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。
3）选择PLC
PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。
4）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
分配I/O点：画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表。
PLC外围硬件线路：画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
5）程序设计
程序设计：1）控制程序；2）初始化程序；3）检测、故障诊断和显示等程序；6）保护和连锁程序。
6）硬件实施
设计PLC、按钮、电机、热继电器等部分的电器布置图及安装接线图；
设计系统各部分之间的电气互连图；
根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
7）联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
梯形图程序设计：
按下起动按钮，输入X0，电机以低速正转，同时输出Y4和Y5。
按下2速按钮，输入X1，其他调速按钮均无信号输入，电机以中速正转，输出Y6。
按下3速按钮，输入X2，其他调速按钮均无信号输入，电机转速得到叠加，输出Y5和Y6。
按下4速按钮，输入X3，其他调速按钮均无信号输入，电机以高速正转，输出Y7。
按下5速按钮，输入X4，其他调速按钮均无信号输入，电机转速得到叠加，输出Y5和Y7。
按下6速按钮，输入X5，其他调速按钮均无信号输入，电机转速得到叠加，输出Y6和Y7。
按下7速按钮，输入X6，其他调速按钮均无信号输入，电机转速得到叠加，输出Y5和Y6和Y7。
五、调试过程与结果
运用GX Works2(三菱系列PLC编程软件)编写的梯形图程序，编译无错误后将程序导入到PLC中。
程序编写完后首先要根据PLC的类型在对其类型进行修改，如：FX3U，这是我们使用的型号；其次要确定PLC的数据线是否有用，在培训过程中我们使用三菱PLC的小组的数据线只有唯一一根是有用的，所以当时同学之间的互相帮助让我感触良深；接着就要连接目标，确定COM端口，保证电脑与PLC的相连；最后在线对PLC写入程序，执行。
六、总结与体会
这次试验做的是PLC在多段系统的调速，收获到的东西真的是不少,其实一开始我们的课题是想做关于风机节能，可能由于自身原因，怎么也搞不起来，这是后来重新寻找的课题。
在设计过程中，要完整的完成这次设计主要在三个方面，一个是对于变频器的了解，另一个是对于可编程控制器的了解，还有一个就是对于将二者灵活运用。为了让自己能很好的完成这次设计，我把刘老师给我们的变频器资料仔细看了一遍，对于变频器有了比较清楚的认识，也在网上查阅了一些关于PLC的资料，加深了对于PLC的学习。在最后运行的时候，电机是成功转了，就是在频率上面没有任何变化，只能请教老师，老师耐心地讲解了参数设置，我发现我们有一个漏掉了，后来补上，再按下运行，控制速度，成功了！
在这次设计中，还有一个很大的收获，那就是要把自己学到的知识用本子记下来，这样急用的时候还有帮助，这是积累经验的好办法，感谢刘老师！学习永无止境，自己应该更加努力，不断的学习。
七、参考资料
[1] 侯文霞. 变频调速技术在中央空调控制中的应用[J].机床电器.2002第二期.
[2] 韩常. PLC编程及应用[M]. 北京：机械工业出版社,2005.
[3] 马小军.可编程控制器及其应用.南京:东南大学出版社，2007.
[4] 姚锡禄.变频器技术应用.北京：电子工业出版社，2009.
[5] 巫莉.电气控制与PLC应用.北京：中国电力出版社，2008.
八、附录
附录一：总电路图
AC
附录二：元件清单
附录三：程序
目录 目录 (1) 第一章系统的功能设计分析和总体思路 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 系统功能设计分析 (3) 1.3 系统设计的总体思路 (3) 第二章PLC和变频器的型号选择 (4) 2.1 PLC的型号选择 (4) 2.2 变频器的选择和参数设置 (5) 2.2.1 变频器的选择 (5) 2.2.2 变频调速原理 (6) 2.2.3 变频器的工作原理 (6) 2.2.4 变频器的快速设置 (7) 第三章硬件设计以及PLC编程 (9) 3.1 开环控制设计及PLC编程 (9) 3.1.1 硬件设计 (9) 3.1.2 PLC软件编程 (10) 3.2 闭环控制设计 (14) 3.2.1 硬件和速度反馈设计 (14) 3.2.3 闭环的程序设计以及源程序 (16) 第四章实验调试和数据分析 (21) 4.1 PID 参数整定 (21) 4.2 运行结果 (22) 第五章总结和体会 (22) 第六章附录 (24) 6.1 变频器内部原理框图 (24) 第七章参考文献 (25)
第一章系统的功能设计分析和总体思路 1.1 概述 调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。 可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。 目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍旧是常规的PID控制。PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。 变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且轻易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。组态王是海内一家较有影响力的组态软件开发公司开发的，组态王具有流程画面，过程数据记录，趋势曲线，
plc控制变频器调速 苏州市职业大学 课程设计任务书 课程名称: PLC应用技术起讫时间: 2011年6月20日至24日院系: 电子信息工程系班级: 09电气(4) 姓名: 王田兵 指导教师: 丁金林系主任: 张红兵 第一章绪论 1.1 PLC的发展与应用 可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 如今，PLC在我国各个工业领域中的应用越来越广泛。在就业竞争日益激烈的今天，掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。 任何生产机械电气控制系统的设计，都包括两个基本方面:一个是满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。因此，电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两个方面。前者决定一台设备使用效能和自动化程度，即决定着生产机械设备的先进性、合理性，而后者决定着电气控制设备生产可行性、经济性、外观和维修等方面的性能。 在现代控制设备中，机-电、液-电、气-电配合得越来越密切，虽然生产机械的种类繁多，其电气控制设备也各不相同，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠，动作准确，结果简单、经济，电动机及电气元件选用合理，操作、安装、调试和维修方便。 要完成好电气控制系统的设计系统，除要求我们掌握必要的电气设计基础知识外，还要求我们必须经过反复实践，深入生产现场，将我们所学的理论知识和积累的经验技术应用到设计中来。本次课程设计正是本着这一目的而着手实施的实践性环节，它是一项初步的模拟工程训练。通过这次课程设计，我感到更深地了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。 1.2 PLC的特点 PLC是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 1. 可靠性高，抗干扰能力强 为了限制故障的发生或者在发生故障时，能很快查出故障发生点，并将故障限制在局部，采取了多种措施，使PC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待修复外，还使PC具有了很强的抗干扰能力。 2. 通用性强，控制程序可变，使用方便 PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。 3. 功能强，适应面广 现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。 4. 编程简单，容易掌握
变频器多段速控制的实现与应用 上海大学陈哲2011-11-04 浏览量：关键字：变频器多段速控制 1219 变频器可将工频交流电转换成频率、电压均可控制的交流电。目前在各行各业中被广泛应用，主要向三相交流电动机、异步电动机等提供可变频率的电源，实现无极调速、自动控制和高精度控制。 一、变频器主电路的接线 FR-A740 变频器主电路的接线端子有6 个，其中输入端子R/L1、S/L2、T/L3 接三相电源，输出端子U、V、W 接三相电机。输入、输出端子不能接错，即电源线必须接到R/L1、S/L2、T/L3 端，绝不能接到U、V、W 端，否则会损坏变频器。主电路接线图如图1 所示。 图1:变频器主电路接线图 变频器的外部控制端子分为控制回路输入信号、频率设定信号（模拟）、继电器输出、集电极开路输出、模拟量输出等五个部分。各端子的功能可通过改变相关参数值进行变更。 二、变频器的多段速运行 变频器外部端子RH、RM、RL 是速度控制端子。通过这些端子的组合可以实现三段速， 七段速控制。此外，对其它端子进行重新定义，还可以实现十五段速的控制。 1、三段速运行
外部端子RH、RM、RL 是变频器的三速控制端，控制电动机的转速。通过编写PLC 程序控制输出信号，再由PLC 输出信号分别控制变频器RH、RM、RL 端子或直接控制这三个速度控制端的单独通断，就能相应实现电动机的高、中、低三速控制。三种速度的频率分别由参数Pr.4，Pr.5，Pr.6 设定。 2、七段速运行 由于转速档次是按二进制的顺序排列的，故通过控制变频器三个速度端的通断组合实现电动机的七段速运行。各速度端组合一览表如图2 所示。 图2:速度端子组合成七段速一览表 3、十五段速运行 通过RH、RM、RL 和REX 端子的通断组合就可以实现十五段速控制。8-15 档速度频率的参数由Pr.232-Pr.239 相应地进行设置。 三、用变频器实现电动机的五段速控制 1、设计思路 通过编写PLC 程序，将其运行得到的输出信号输入到变频器相应的外部速度控制端即，由PLC 控制变频器的STF 和RL、RM、RH 端子的组合通断，实现电动机的五段速控制。 2、PLC 控制程序与系统接线图 （1）PLC 的I/O 分配 输入：X0：停止按钮；X1：启动按钮；X2：运行速度3；X3：运行速度4；X4：运行速度5。 输出：Y0：运行信号（送至STF 端）；Y1：速度控制（送至RL 端）；Y2：速度控制（送至RM 端）；Y3：速度控制（送至RH 端）。
PLC控制变频器实现多段速控制 近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技 术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合运用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方式，比如可以利用PLC的模拟量输出模块控制变频器，PLC还可以通过485通信接口控制变频器，也可以利用PLC的开关量输入/输出模块控制变频器。下面我们以PLC控制变频器实现三段速控制为例来介绍PLC和变频器的组合运用情况： 一、任务引入 现有一台生产机械共有七挡转速，相应的频率为正转：15Hz、25Hz、50Hz、20Hz，中间停顿2s后反转：15 Hz、30 Hz、10 Hz；最后停止。我们可以通过7个按钮来控制其速度的转换，通过前面的学习，我们知道变频器的调速可以连续进行，
也可以分段进行，此机械不需要连续调速，只需分段调速即可，下面我们就通过具体的应用来学习PLC的开关量直接对变频器实现多段速调速。 二、参数设置 设定基本参数：需要设置的基本参数有Pr.4、Pr.5 、Pr.6、Pr.9、Pr.24 Pr.25 Pr.26 Pr.27等。 设定Pr.79=3，“EXT”灯和“PU”灯均亮。 三、控制线路的连接 PLC控制变频器实现多段速控制的接线图如图1所示。 变频器的多段速控制端子RH、RM、RL分别由PLC的三个开关量输出控制，SF1和ST1控制接触器KM，从而控制变频器的通、断电；SF2和ST2控制变频器的运行；RST用于变频器排除故障后的复位；SB1-SB6是6挡转速的选择按钮。 四、PLC编程 PLC编程见图2。 图2 正确地编写程序是实现PLC控制功能的关键，根据控制要求，编写的程序可以分作几个模块，以上列举的是对几个按钮控制端的分配，具体哪个按钮控制哪个段速，由读者自行决定。 在对于控制精度要求不高的拖动系统当中，单用变频器实现对电动机的无级调速，可能会由于所需控制开关较多，
变频器多段速的PLC控制 陈竹 现代功率电子技术的发展，变频器的性能日新月异，有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、便于同其他设备接口等一系列优点，使得变频器的用途越来越广。 变频器分为交--交和交--直--交两种形式。交--交变频器可将工频交流直接转换成频率、电压均可控制的交流；交--直--交变频器则先把工频交流通过整流器转换成直流，然后再把直流转换成频率、电压均可控制的交流，其基本构成如图1所示。主要由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成。 图1 变频器基本结构 整流器主要是将电网的交流整流成直流；逆变器是通过三相桥式逆变电路将直流转换成任意频率的三相交流；中间环节又叫中间储能环节，由于变频器的负载一般为电动机，属于感性负载，运行中中间直流环节和电动机之间总会有无功功率交换，这种无功功率将由中间环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲；控制电路主要是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能。 1. 认识一台变频器 LG公司生产的SV-iG5系列变频器，是一种功能强大、紧凑小巧的经济型变频器，其外观如图2所示。该系列的变频器具有如下特性：
图2 iG5变频器 功率/电压等级：~ kW，200-230VAC，1相；~ kW，200-230VAC，三相；~ kW，380-460VAC，三相。 变频器类型：采用IGBT的PWM控制。 控制方式：V/F空间矢量技术 内置总线：RS-485，ModBus—RTU 内置PID控制，制动单元 输出150%转矩 防失速功能，8步速控制，三段跳跃频率 三个多功能输入，一个多功能输出，模拟输出（0～10V） 1～10kHz载波频率 虽然iG5的功能提高，但体积确比以前的iG系列减小，更便于安装。iG5最大减小了总体积的50%，采用小的控制面板和重量较轻的导轨安装。使用更先进的控制盘结构和系统设计。广泛应用于纺织、洗涤、加工机械等领域。iG5变频器的外表接线如图3所示，若变频器的输入电源是单相时，图中的“S”端子不存在。
PLC控制变频器转速 2008-09-09 3:19 本文以三菱PLC为例介绍了模拟量控制，并结合变频调速基本原理及特点，重点阐述了如何通过PLC模拟量控制来实现对变频器的速度调节。 1、引言 近年来可编程序控制器(PLC)以及变频调速技术日益发展，性能价格比日益提高，并在机械、冶金、制造、化工、纺织等领域得以普及和应用。为满足温度、速度、流量等工艺变量的控制要求，常常要对这些模拟量进行控制，PLC模拟量控制模块的使用也日益广泛。 通常情况下，变频器的速度调节可采用键盘调节或电位器调节方式，但是，在速度要求根据工艺而变化时，仅利用上述两种方式则不能满足生产控制要求，因此，我们须利用PLC灵活编程及控制的功能，实现速度因工艺而变化，从而保证产品的合格率。 2、变频器简介 交流电动机的转速n公式为： 式中: f—频率; p—极对数; s—转差率(0～3%或0～6%)。 由转速公式可见，改变三相异步电动机电源频率，可以改变旋转磁通势的同步转速，达到调速的目的。额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向上调(恒功率调速)，也可以从基频向下调(恒转距调速)。因此变频调速方式，比改变极对数p和转差率s两个参数简单得多。同时还具有很好的性价比、操作方便、机械特性较硬、静差率小、转速稳定性好、调速范围广等优点，因此变频调速方式拥有广阔的发展前景。 3、PLC模拟量控制在变频调速的应用 PLC包括许多的特殊功能模块，而模拟量模块则是其中的一种。它包括数模转换模块和模数转换模块。例如数模转换模块可将一定的数字量转换成对应的模拟量(电压或电流)输出，这种转换具有较高的精度。
在设计一个控制系统或对一个已有的设备进行改造时，常常会需要对电机的速度进行控制，利用PLC的模拟量控制模块的输出来对变频器实现速度控制则是一个经济而又简便的方法。 下面以三菱FX2N系列PLC为例进行说明。同时选择FX2N-2DA模拟量模块作为对变频器进行速度控制的控制信号输出。如图1所示，控制系统采用具有两路模拟量输出的模块对两个变频器进行速度控制。、 图1 对变频器进行速度控制的信号输出 图2为变频器的控制及动力部分，这里的变频器采用三菱S540型，PLC的模拟量速度控制信号由变频器的端子2、5输入。
『PLC在变频调速中的应用三』变频器多段速调速、PNP与NPN接线 原创2017-08-27认真PLC技术支持 本系列共分四节： 变频器的基本知识 变频器面板调速 变频器多段速 模拟量无极调速 把PLC与变频器在调速方面的应用基本都介绍了，本系列主要以西门子S7-200系列PLC与MM440变频器为主。 本篇是系列第三讲：多段速 多段速在变频器控制中是应用比较广泛的一种调速方式。本文知识点包括接线图、变频器参数、程序，有条件的可以边看边做实验。
PLC技术是一门实践性技术，多动手多思考进步才快。 用操作面板手动调速比较简单，面板调速不易实现自动控制。变频器常见的控制方式是，通过端子调整变频器运行模式，本文通过对多段速的应用，介绍端子控制模式。 1、继电器输出型PLC控制多段速 例子： 用一台继电器输出型CPU，控制一台MM440变频器。 当按下按钮SB1时，电机以5Hz的频率正转。 当按下按钮SB2时，电机以15Hz的频率正转。 当按下按钮SB3时，电机以15Hz的频率反转。 当按下按钮SB4时，电机停止运行。 电动机的技术参数，功率0.06KW、额定转1430r/min、额定电压380V、额定电流0.35A、额定频率50Hz。设计方案并编写程序。 1.1、主要的软件和硬件配置 ①软件：STEP 7 MicroWIN V4.0 。 ②硬件：变频器MM440一台。 ③硬件：CPU226CN一台。 ④硬件：三相异步电动机一台。 ⑤硬件：编程电缆一根。 电气接线图如下
1.2、变频器参数设置 根据上图所示设定为：当端子DIN1接通时对应一个频率，当端子DIN1和DIN2同时接通时对应一个频率，当端子DIN3接通时为反转，断开时为正转。 变频器参数较多也比较灵活，当熟悉了参数后可根据自己的工艺随 时调整。本例各个端子功能就根据以上设定。 根据以上配置设定如下参数： P0003=2：专家级 P0010=1：修改电机参数 P0304=380：额定电压 P0305=0.35：额定电流 P0307=0.06：额定功率 P0310=50：额定频率 P0311=1430：额定转速 P1000=3：频率源为固定频率 P1080=0：电动机最小频率 P1082=0：电动机最大频率 P1120=10：加速时间：10s P1121=10：减速时间：10s P0700=2：命令源为端子输入 P0701=16：固定频率设定值 (直接选择 + ON 命令) P0702=17：固定频率设定值 (直接选择 + ON 命令) P0703=12：反转 P1001=5：固定频率1 P1001=10：固定频率2
变频调速系统PLC控制 1 变频调速系统PLC控制设计 1.1 设计目的 通过变频调速系统PLC控制的设计，对专业知识进行巩固，并熟悉掌握组态软件的使用。在完成课程学习的同时实际动手设计，通过理论和实践相结合，把专业的理论知识应用到实际设计中，既能对所学知识加深理解，又能对专业知识的应用有更深刻的熟悉和掌握，从而将变频调速系统PLC的相关知识理解的更扎实透彻，完整掌握PLC的相关内容。 1.2 设计概要 1.2.1 设计任务 完成一个由组态软件为上位机控制，PLC为下位机控制，变频器、异步电动机组成的变频调速控制系统的设计，并完成组态控制界面的设计，控制梯形图以及PLC接线图。利用实验装置实现上下位机的联通，完成PLC端子、变频器以及异步电动机的接线，然后利用PC 机输入梯形图控制程序，并在实验室内进行调试。 1.2.2 控制系统的要求 PLC、变频器以及异步电动机共同组成了控制系统。其中可编程控制器（PLC）的作用是处理各种信息的逻辑问题，并向变频器发出起、停等指令，同时变频器也会将工作状态信号反馈回PLC，形成双向联通的关系，这是此系统的核心部分。变频器能对电机进行调速控制。按下启动键，可选择工频或变频控制，能完成自动控制和手动控制之间的转换，即自动转换和手动输入，同时实现高、低速的转换。 1.2.3 设计过程 调速系统由PLC控制变频器，同时由变频器实现电机的调速。变频调速系统主要分为两部
分：手动控制和自动控制。手动控制可以选择电机正转或是反转，在一到七速之间也能自由转换。自动控制则是先将电机设置为正转或反转，然后逐渐从低速升为高速，通过复位能自动从高速降回低速。最后手动控制停止可以直接切换成自动控制。 1.2.4 电气设备详细表 电源控制屏：提供三相四线制380V、220V电压；变频调速装置；三菱PLC主机；异步电动机；力控监控组态软件实战指南；力控监控组态软件。 2 PLC设计系统思考 2.1 设计系统过程中出现问题及解决方法 第一，根据控制要求直接编写控制程序，始终不知道如何动手。对于该问题的解决方法为从头开始了解硬件，学习变频器资料，掌握变频器和电机的使用，在熟练掌握的基础上才会知道怎么去控制。 第二，在编写梯形图完成后，plc始终没有输出。该问题的出现主要是因为没有熟练使用plc 编程步骤，编写程序中没有end。仔细检查，一步一步从新学习plc编程，从最简单的控制开始。 第三，电机在接线时不知道是星型接线还是三角形接线。笔者为了更好的解决该问题，在回去后仔细研究电机发现，我们使用的是小型异步电动机不带负载，可以直接启动，星型和三角形接线影响不大。 第四，手动程序在plc上可以直接实现控制，而把变频器和电动机连起来，电动机直接受变频器控制，我们的手动程序没有用。该问题的出现主要是变频器资料没有学习深入，我们始终让变频器运行在内部(PU)模式，这款FR-S500没有通讯功能。在PU模式下可以直接在变频器上调节电动机不同速度，而用plc程序控制必须使变频器工作在外部（exit）模式下。第五，手动程序和自动程序不能结合起来。导致这种情况的出现与自己没有太深入的了解三
电气工程系统设计报告书 题 目 基于 PLC 、变频器控制电机的多段速 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 11电气（一）班 组 长 姓 名 周 颖 同 组 学 生 李静 洪润娜 设 计 地 点 工科楼 设 计 学 时 2周 指 导 教 师 刘旭明等 金陵科技学院教务处制 成绩
目录 一、设计任务和要求 (1) 二、设计思路 (1) 三、系统硬件设计 (1) PLC (1) 变频器 (3) I/O接线图设计 (9) 四、系统软件设计 (10) 系统流程图 (10) 程序编制步骤 (10) 五、调试过程与结果 (14) 六、总结与体会 (14) 七、参考资料 (14) 八、附录 (15)
一、设计任务和要求 电气工程系统设计是考察学生利用大学学过的专业知识，进行综合的系统方案设计并最终完成系统硬件连接和软件调试，能够使学生对电气工程与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的自主学习能力、工程实践能力、创新能力和团队协作能力，撰写一篇符合规范的设计说明书或技术总结报告文档，并参加答辩，为后续的毕业设计奠定基础。 要求完成的工作量包括： 1)搭建所设计的系统硬件电路，完成系统调试，实现设计功能，并在验收 现场演示运行效果。 2)设计结束，对设计成果进行五分钟PPT汇报，并参与答辩。 3)设计结束，上交开题报告书及技术报告等相关设计材料。 二、设计思路 本系统主要由控制信号、控制台、PLC、变频器、三相电动机组成，由图可知，本文通过PLC控制变频器达到变频调速的目的，从而实现交流电机的正转、起停、加速、减速控制以及速度的调节，并且能够在在控制台上进行操作，控制电机调速。 用PLC、变频器设计一个电动机的七速运行的控制系统。 其控制要求如下： 按下起动按钮，电动机以15Hz速度正传，按下功能2速键后转为20Hz速度运行，按下功能3速键转为35Hz速度运行，按下4速键转为40Hz速度运行，按下5速键变为55Hz速度运行，按下6速键变为60Hz速度运行，按下7速键以频率为75Hz速度运行，也可进行减速调节，按停止按钮，电动机即停止。 三、系统硬件设计 PLC 基本结构： 本次实践采用的PLC型号为FX3U—64M。可编程逻辑控制器实质是一种专用
电气工程系统设计报告书 题 目 基于 PLC 、变频器控制电机的多段速 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 11电气（一）班 组 长 姓 名 周 颖 同 组 学 生 静 洪润娜 设 计 地 点 工科楼 设 计 学 时 2周 指 导 教 师 旭明等 金陵科技学院教务处制 成绩
目录 一、设计任务和要求 (1) 二、设计思路 (1) 三、系统硬件设计 (1) 3.1 PLC (1) 3.2变频器 (3) 3.3 I/O接线图设计 (9) 四、系统软件设计 (10) 4.1 系统流程图 (10) 4.2 程序编制步骤 (10) 五、调试过程与结果 (14) 六、总结与体会 (14) 七、参考资料 (14) 八、附录 (15)
一、设计任务和要求 电气工程系统设计是考察学生利用大学学过的专业知识，进行综合的系统方案设计并最终完成系统硬件连接和软件调试，能够使学生对电气工程与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的自主学习能力、工程实践能力、创新能力和团队协作能力，撰写一篇符合规的设计说明书或技术总结报告文档，并参加答辩，为后续的毕业设计奠定基础。 要求完成的工作量包括： 1)搭建所设计的系统硬件电路，完成系统调试，实现设计功能，并在验收 现场演示运行效果。 2)设计结束，对设计成果进行五分钟PPT汇报，并参与答辩。 3)设计结束，上交开题报告书及技术报告等相关设计材料。 二、设计思路 本系统主要由控制信号、控制台、PLC、变频器、三相电动机组成，由图可知，本文通过PLC控制变频器达到变频调速的目的，从而实现交流电机的正转、起停、加速、减速控制以及速度的调节，并且能够在在控制台上进行操作，控制电机调速。 用PLC、变频器设计一个电动机的七速运行的控制系统。 其控制要求如下： 按下起动按钮，电动机以15Hz速度正传，按下功能2速键后转为20Hz速度运行，按下功能3速键转为35Hz速度运行，按下4速键转为40Hz速度运行，按下5速键变为55Hz速度运行，按下6速键变为60Hz速度运行，按下7速键以频率为75Hz速度运行，也可进行减速调节，按停止按钮，电动机即停止。 三、系统硬件设计 3.1 PLC 基本结构： 本次实践采用的PLC型号为FX3U—64M。可编程逻辑控制器实质是一种专
试题1： 设计安装PLC 与变频器组合多段速控制系统 控制要求：系统由PLC 、变频器、电动机及各种开关等器件、耗材组成，要求系统压下启动按钮后电动机以20Hz 频率正转启动，5S 后系统停止，电动机暂停3S ，电动机以30H 频率反转启动，6S 后系统停止，电动机暂停2S 后重复上述循环，运行中压下停止按钮则系统结束当前循环后方能停止，如未压下停止按钮，则系统在完成3个循环后自动停止。要求系统具有电源指示灯、正转指示灯和反转指示灯。 本题分值：40分 考核时间：90分钟 考核要求： 1.电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出PLC 控制I ／O 口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及PLC 控制I ／O 口（输入/输出）接线图，写出变频器基本参数，根据梯形图，列出指令表。 2.安装与接线：根据现场提供的设备和线材进行合理的安全与接线，安装完毕整体达到正确，准确和美观的目的。 3.PLC 编程软件操作：熟练正确地将所编程序输人PLC ；按照被控设备的动作要求进行模拟调试，达到设计要求。 4.变频器参数设定：根据工作需要和系统要求，合理设置变频器参数，使之能够满足工作要求，并能做到必要的保护。 5.通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，后通电试验，并注意人身和设备安全。 考核技术文件： 1. 绘制I/O 分配表 考 生 答 题 不 准 超 过 此 线
2.写出变频器基本参数 3.绘制电路原理图 试题2：读图与分析。 本题分值：20分 考核时间：30分钟 考核要求： 1.识读如下机床电气控制线路。 2.回答如下问题(答案写在试卷反面) （1）为何M2和M3的控制使用KA取代接触器？（2）FU1和FU2分别在电路中起到什么作用？（3）请说明本电路有哪些控制方式？
基 于 PLC 控 制 变 频 器 调 速 实 验 报 告 电控学院 电气
实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。学生实验应做到以下几点： 1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。 2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。 3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。 4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。 5. 培养分析，查找故障的能力。 6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。 实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机 第一部分采样 转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。。 编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。 欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到
湖州职业技术学院 机电工程分院 项 目 作 业 课程变频器与PLC控制技术班级机电1001 姓名傅杰 学号1030345149 任课教师魏翠琴 学期：2011-2012学年第二学期 机电工程分院 二0一二年
一．实训任务 用PLC、变频器设计一个电动机的三速运行的控制系统。其控制要求如下： 按下启动按钮，电动机以30Hz速度运行，5S后转为45Hz 速度运行，再过5S转为20Hz速度运行，按停止按钮，电动机停止。 二、变频器的多段调速应用 变频器的多段调速就是通过变频器参数来设定其运行频率，然后通过变频器的外部端子来选择执行相关参数 所设定的运行频率。 多段调速是变频器的一种特殊的组合运行方式，其运行频率由PU单元的参数来设置，启动和停止由外部输入 端子来控制。 Pr.4、Pr.5、Pr.6为3段速度设定，至于变频器实际运行哪个参数设定的频率，则分别由其外部控制端子RH、RM、RL的闭合来决定。 三、软件设计思路 电动机的三速运行采用变频器的多段速度来控制；变频器的多段运行信号通过PLC的输出端子来提供，即通 过PLC控制变频器的RH、RM、RL以及STF端子与 SD端子的通和断。 四.任务实施
1.设计电路，画出电器原理图 2.列出PLC的I/O分配表 I O PLC地址外部设备功能PLC地址外部设备功能 X0 SB1 启动Y0 变频器 STF端子输出是电机正传 X1 SB2 停止Y1 变频器 RH端子输出使电机高速转 Y2 变频器 RM端子输出使电机中速转 Y3 变频器 RL端子输出使电机低速转
3.编写PLC程序，并进行调试 LD X0 AND T1 OR MO ANI T2 ANI X1 OUT Y2 OUT MO LD M0 OUT Y0 AND T1 OUT T0 K25 ANI T1 OUT T2 K50 OUT Y1 LD M0 LD MO AND T2 AND T0 OUT Y3 OUT T1 K25
《电气控制与PLC》课程 设计说明书 基于PLC的变频调速系统设计 The variable frequency speed regulation system based on PLC design 学生姓名 学生学号 学院名称 专业名称电气工程及其自动化 指导教师 2013年12月1日
摘要 本文主要介绍了研究和设计的基于可编程控制器的变频调速系统的成果，在本次的设计中，我的设计系统主要由PLC、变频器、电动机等几部分组成。经过本次设计和研究，使我对所有器件有了新的认识，尤其对PLC有了更多的了解：PLC是能进行行逻辑运算，顺序运算，计时，计数，和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程的工业计算机。首先我们查阅各个器件的资料，先对其有个明确的认识，然后通过老师的指点明白了整个系统的大概工作原理框图后，通过学习资料与老师指点将硬件设备连接成功。本文综合应用电子学与机械学知识去解决基于可编程控制器的变频调速系统，本次设计选用三相异步交流电机，而 PLC和交流电机无论在工业还是生活中都是应用最广，因此本次设计具有相当的实用价值。 关键词 PLC；变频器；电动机；调速
目录 1 引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2设计内容 (1) 2 系统的功能设计分析和总体思路 (2) 2.1 系统功能设计分析 (2) 2.2 系统设计的总体思路 (2) 3 PLC和变频器的选择 (3) 3.1PLC的概述 (3) 3.1.1 PLC的基本结构 (3) 3.1.2 PLC的工作原理 (4) 3.1.3PLC的型号选择 (5) 3.2变频器的选择和参数设置 (6) 3.2.1 变频器的选择 (6) 3.2.2 变频调速原理 (7) 3.2.3 变频器的工作原理 (7) 3.2.4 变频器的快速设置 (8) 4 开环控制设计及PLC编程 (9) 4.1 硬件设计 (9) 4.2 PLC软件编程 (9) 4.2.1设计步骤 (9) 4.2.2系统流程框图 (10) 4.2.3 程序的主体 (11) 4.2.4 控制程序T形图 (11) 5 PLC系统的抗干扰设计 (17) 5.1 变频器的干扰源 (17) 5.2 干扰信号的传播方式 (17) 5.3 主要抗干扰措施 (17) 5.3.1 电源抗干扰措施 (17) 5.3.2 硬件滤波及软件抗干扰措施 (18) 5.3.3 接地抗干扰措施 (18) 结论与心得 (19) 参考文献 (20) 附录 (21)
题目1: 19.PLC控制电机变频调速系统的设计 一、任务详情 1.1背景 调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中, 具有举足轻重的作用。调速控制系统的工艺过程复杂多变, 具有不确定性, 因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。 可编程控制器( PLC) 可编程控制器是一种工业控制计算机, 是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强, 价格便宜, 可靠性强, 编程简朴, 易学易用等特点, 在工业领域中深受工程操作人员的喜欢, 因此PLC 已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。 变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一, 采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的, 一是为了满足提高劳动生产率、改进产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改进生活环境等要求; 二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。 1.2任务要求 经过PLC控制变频器, 使三相异步电动机按图1-1所示的曲
线运行, 并可经过触摸屏远程控制电机的启动、停止, 可对电机启动时间、减速时间设定调整, 同时要求经过触摸屏实时显示数字电机转速、频率, 显示转速图。电机运行可分为三个部分: 第一部分要求电机起动后在60s内从0( r/min) 线性增加到 1022( r/min) ; 第二部分是进入恒转速运行阶段, 运行时间为120s, 转速恒定为1022( r/min) ; 第三部分是当恒速到了规定时间, 进入减速阶段, 电机转速要求在40s内降到0( r/min) 。 1460 1285 1022 电 机 转 速 r/min 图2 异步电动机运行曲线图 图1-1异步电动机运行曲线图 二、方案设计 2.1电路构造思路 选用EM AM06作为smart 200plc的扩展模块给予模拟量信 号。经过计算, 将1022转速转换为对应数字量18837.5输入, 并 对应分配到各个时间所需加的信号。接入触摸屏控制启动停止, 复位。详细主电路图见图2.2.1 2.2电气控制主电路图 PLC 控制电机变频调速控制系统主电路图见图1-2
试题1：设计安装PLC与变频器组合多段速控制系统 控制要求：系统由PLC、变频器、电动机及各种开关等器件、耗材组成，要求系统压下启动按钮后电动机以20Hz频率正转启动，5S后系统停止，电动机暂停3S，电动机以30H频率反转启动，6S后系统停止，电动机暂停2S后重复上述循环，运行中压下停止按钮则系统结束当前循环后方能停止，如未压下停止按钮，则系统在完成3个循环后自动停止。要求系统具有电源指示灯、正转指示灯和反转指示灯。 本题分值：40分 考核时间：90分钟 考核要求： 1.电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出PLC控制I／O口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及PLC控制I／O口（输入/输出）接线图，写出变频器基本参数，根据梯形图，列出指令表。 2.安装与接线：根据现场提供的设备和线材进行合理的安全与接线，安装完毕整体达到正确，准确和美观的目的。 编程软件操作：熟练正确地将所编程序输人PLC；按照被控设备的动作要求进行模拟调试，达到设计要求。 4.变频器参数设定：根据工作需要和系统要求，合理设置变频器参数，使之能够满足工作要求，并能做到必要的保护。 5.通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，后通电试验，并注意人身和设备安全。 考核技术文件： 1.绘制I/O分配表
2.写出变频器基本参数 参数号功能设定值参数号功能设定值 3.绘制电路原理图 试题2：读图与分析。 本题分值：20分 考核时间：30分钟 考核要求： 1.识读如下机床电气控制线路。 2.回答如下问题(答案写在试卷反面) （1）为何M2和M3的控制使用KA取代接触器 （2）FU1和FU2分别在电路中起到什么作用 （3）请说明本电路有哪些控制方式
等级: 湖南工程学院 课程设计 课程名称专业综合课程设计 课题名称多段速度选择变频器调速 专业自动化 班级 1191 学号 201101029118 姓名徐瑞先 指导教师赵葵银、李祥来、沈细群等 2014年6月23 日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称专业综合课程设计 课题多段速度选择变频器调速 专业班级自动化 1191 学生姓名徐瑞先 学号 201101029118 指导老师赵葵银、李祥来、沈细群等 审批黄峰 任务书下达日期 2014年6月23日 任务完成日期2014年7月4日
设计内容与设计要求 设计内容： 1.使用三菱变频器FR D-720，控制交流电动机调速。 2.确定设计方案。 3.采用15段速度控制变频器的运行。 4.正确设置变频器的参数。 5.正确地在实验装置上对变频器与交流电机进行接线。 6.并记录各段速的变频器运行频率。 设计要求： 1．设计思路清晰，给出整体设计框图； 2．单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并进行试验调试。并给出必要的波形分析。 4．绘制总电路图， 5．写出设计报告；
主要设计条件1.设计参数 1）输入输出电压：（AC）220（1+15%）、 2）FR-D720变频器 3）DJ16三相鼠笼式异步电机 4）变频调速控制板 2.可提供实验与仿真条件 电力电子与运动控制技术训练室提供实验条件 说明书格式目录 1．课程设计封面； 2．任务书； 3．说明书目录； 4．设计总体思路，主电路设计； 5．控制单元电路设计（各单元电路图）； 6．实验或仿真调试等。 7．总结与体会； 8．附录（完整的总电路图）； 9．参考文献； 10、课程设计成绩评分表
题目1：控制电机变频调速系统的设计 一、任务详情 1.1背景 调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。 可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。 变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。 任务要求 通过PLC控制变频器，使三相异步电动机按图1-1所示的曲线运行，并可通过触摸屏远程控制电机的启动、停止，可对电机启动时间、减速时间设定调整，同时要求通过触摸屏实时显示数字电机转速、频率，显示转速图。电机运行可分为三个部分：第一部分要求电机起动后在60s内从0（r/min）线性增加到1022（r/min）；第二部分是进入恒转速运行阶段，运行时间为120s，转速恒定为1022（r/min）；第三部分是当恒速到了规定时间，进入减速阶段，电机转速要求在40s内降到0（r/min）。 图1-1异步电动机运行曲线图 二、方案设计 电路构造思路 选用EM AM06作为smart 200plc的扩展模块给予模拟量信号。通过计算，将1022转速转换为对应数字量输入，并对应分配到各个时间所需加的信号。接入触摸屏控制启动停止，复位。详细主电路图见图电气控制主电路图
目录 目录 .............................................................................................................................................. 第一章系统的功能设计分析和总体思路....................................................................................... 1.1 概述 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 系统功能设计分析 ........................................................................................................... 1.3 系统设计的总体思路 ....................................................................................................... 第二章PLC和变频器的型号选择 (5) 2.1PLC的型号选择............................................................................................................ 2.2变频器的选择和参数设置 ............................................................................................ 2.2.1 变频器的选择 .......................................................................................................... 2.2.2 变频调速原理 ........................................................................................................ 2.2.3 变频器的工作原理 ................................................................................................ 2.2.4 变频器的快速设置 ................................................................................................ 第三章硬件设计以及PLC编程 ............................................................................................... 3.1开环控制设计及PLC编程 ........................................................................................... 3.1.1 硬件设计 .................................................................................................................. 3.1.2 PLC软件编程 ........................................................................................................ 3.2 闭环控制设计 ................................................................................................................... 3.2.1 硬件和速度反馈设计 ............................................................................................ 3.2.3闭环的程序设计以及源程序............................................................................. 第四章实验调试和数据分析 ...................................................................................................... 4.1 PID 参数整定................................................................................................................... 4.2 运行结果 (25) 第五章总结和体会 .................................................................................................................... 第六章附录 ................................................................................................................................ 6.1 变频器内部原理框图 ....................................................................................................... 第七章参考文献 ........................................................................................................................