PLC 对变频器运动控制

PLC是如何对变频器进行控制的PLC和变频器如何连接，要从主从位置关系去理解，PLC是一个小工业电脑，而变频器只是驱动电机运转的一个电源装置，所以PLC是主机，变频器是从机。

PLC是控制主体，是指令和转速给定中心，而变频器是从属装置，是接受指令和转速的下位机构，同时会反馈本体的一些状态给PLC，理清楚这层关系，就知道PLC和变频器的连接思路了。

大多数情况，PLC是通过输入输出I/O端子来和外围电路发生关系的，每路I/O对应一路逻辑开关量，输入用来判断外围的电路状态，而输出用来改变外围电路的电路状态。

但是开关量每个I/O只可以处理一路逻辑，而外围电路往往是多路逻辑的，这时候就需要用很多路I/O端子来同时处理，接线的时候，是独立分开的，当然地和电源往往是共用的，开关量可以用来控制启动，停止，报警等外围状态。

实际的工业电路，除了逻辑开关量，还有连续的模拟量需要处理，这时候就要用到所谓的模拟量输入和输出模块了，一组模拟量，可以理解成多路开关量的结合体，它一般为0-10VDC，0-5VDC，0-20ma，4-20ma这些标准信号，这些信号经过PLC量化处理后，会给出一定的数字量和这些数据一一对应，而外围电路同样把自己的状态转换成0-10VDC等数据，和PLC的数据就可以挂钩起来了。

而因为有了模拟量，PLC就可以利用这个功能来和外接的连续状态量发生联系，通过标准的0-10VDC等信号来控制外围设备，或者通过这些信号来监视外围设备的状态，比如速度，温度，压力等等。

PLC自带通讯口，同样可以按照约定的通讯协议，来和外围设备发生关系。

通讯的本质，是利用快速而有一定规律的脉冲，来代表很多种外部的状态量，包括开关和模拟类型的，然后及时互相发送或者接收，然后互相之间解码后理解判断这些脉冲的意义，知道对方设备的目的，PLC利用通讯功能，同样可以控制外围设备和采集监控外边设备的状态。

通讯接口，一般底层是232,485和RJ45这些物理层。

毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目PLC与变频器控制电机多段速运行专业： 11机电一体化姓名：孙大鹏毕业设计（论文）工作起止时间：毕业设计（论文）的内容要求：1、采用西门子的S7-300型PLC 作为核心控制器进行步进电机控制系统的设计；2、并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案；3、同时根据步进电机调速控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试指导教师（签名）：年月日毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义目前，我国的能源消费仅次于美国，位列世界第二，但国民生产总值却排在第八位左右，其中最重要的原因之一就是单位产值能耗太大。

我国具有各类风机约780 万台，水泵 4000 万台，空压机 560 万台，这些装置又占去了电机耗电的一半以上。

由于这些设备一般均采用恒速驱动，每年造成大量能源浪费。

国家在<十一五>规划中指出：坚持开发节约并重、节约优先，按照减量化、再利用、资源化的原则，大力推进节能节水节地节材，加强资源综合利用，完善再生资源回收利用体系，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。

实行有利于资源节约的价格和财税政策。

强化节约意识，鼓励生产和使用节能节水产品、节能环保型汽车，发展节能省地型建筑，形成健康文明、节约资源的消费模式。

我国对交流变频调速技术的研究起步较晚，到上个世纪 90 年代才有产品出现，采用的控制技术几乎都还只是 V/F 控制，调速性能根本无法与国外产品相比。

目前在中、低压交流传动中，变频器的使用越来越多，而我国在研究矢量控制系统所需的各种硬件条件已经具备，如已出现的智能化功率器件（IPM），其电压等级、开关频率都有很大的提高；数字化控制元件也已出现单指令周期 10ns 的高速数字信号处理器（DSP）和几乎能完成一个系统功能的专用集成电路。

变频调速已成为电动机调速的最新潮流，有其自身的特点和优点，随着交流电动机变频技术的日趋完善和推广应用，特别是在矿用大功率高压设备中的绞车、提升机、通风机、带式输送机等矿用设备上的应用效果则更加明显。

曲线运动控制变频器随着机械制造业和自动化技术的快速发展，曲线运动控制变频器作为主要的运动控制设备之一，已经成为众多企业在工业自动化方面的首选。

曲线运动控制变频器主要用于控制运动的速度、方向和位置，使机械设备的运动更加精确和协调。

本文将对曲线运动控制变频器的工作原理、特点、应用领域和发展方向等方面进行分析和探讨。

一、曲线运动控制变频器的工作原理曲线运动控制变频器是运用变频器控制电机实现曲线运动控制的设备。

运动控制的基础是精确定位控制和运动控制，而变频器是将交流电源的频率进行调制控制的电子设备，可以实现对电机的转速进行精确控制，从而实现精确位置控制和运动控制。

曲线运动控制变频器主要通过电机驱动轴或滑台控制负载的曲线运动。

曲线运动控制变频器的关键部件是PLC，伺服控制模块和变频器模块。

PLC主要负责流程逻辑控制和数字输入/输出控制，伺服控制模块负责电机的转速控制，变频器模块负责实时调节电机的转速，根据预设的速度曲线和加速度曲线精确控制运动轨迹。

二、曲线运动控制变频器的特点1. 精度高曲线运动控制变频器的电机驱动能够高精度的转动、移动，同时还能精确定位控制负载，使得拟定的曲线运动得以实现，解决了传统的定位控制的问题，提高了生产效率。

2.适应性强曲线运动控制变频器对工作环境的适应性强，可以适用于各种卡位控制和扭矩控制，在各种不同的工作环境下都可以实现精准控制和高效生产。

3.调整方便曲线运动控制变频器操作简单，调整方便，系统管理方便，因此各种工业机械的运行速度和位置都可以轻松调整，不需要复杂的程序，对于使用人员来说大大降低了使用门槛。

三、曲线运动控制变频器的应用领域曲线运动控制变频器可以应用于各种不同类型的设备，例如包装设备、造纸机械、食品加工设备和医疗设备等等。

特别是在高精度加工领域，如数控机床、激光切割机和三维打印机等设备，曲线运动控制变频器能够发挥重要的作用。

1.数控机床在数控机床应用领域，曲线运动控制变频器可以实现在高速切割过程中频繁切割和加工的精确控制，同时可以调整工序加速度，控制电机的启停等。

利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制在传统的传动系统中，要保证多个执行元件间速度的一定关系，其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比，常采用机械传动刚性联接装置来实现。

但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大，执行元件间的距离较远时，就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。

下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。

1、利用PLC和变频器实现速度同步控制薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是，利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工，然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷，印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。

在整个机组中，有多个电机的速度需要进行控制，如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。

电机间的速度有一定的关系，如：挤出主电机的速度由生产量要求确定，但该速度确定之后，根据薄膜厚度，相应的牵引速度也就确定，因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系；同时，多组印刷胶辘必须保证同步，印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步，否则，将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性；卷绕电机的速度受印刷速度的限制，作相应变化，以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕。

在上述机组的传动系统中，多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接，整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动，这样就保证了它们之间的同步。

印刷电机的速度必须保证与牵引电机的速度同步，否则，在此两道工艺之间薄膜会出现过紧或过松的现象，影响印刷质量和生产的连续性。

但是印刷生置与牵引装置相距甚远，无法采用机械刚性联接的方法。

为实现牵引与印刷间的同步控制，牵引电机和印刷电机各采用变频器进行调速，再用PLC对两台变频器直接控制。

牵引电机和印刷电机采用变频调速，其控制框图如图1所示。

在这个闭环控制中，以牵引辘的速度为目标，由印刷电机变频器调节印刷辘速度来跟踪牵引辘的速度。

PLC与变频器通讯在电机控制中的应用PLC（可编程逻辑控制器）和变频器是现代工业生产中常用的两种设备，它们在电机控制中的应用广泛。

本文将以中文撰写2000字的内容，详细介绍PLC和变频器通讯在电机控制中的应用。

PLC和变频器的基本概念需要被明确。

PLC是一种专门用于工业自动化控制的电子设备，它能够根据预先编写的程序，实时地控制并监视各种生产过程中的设备。

而变频器是一种用于电机控制的电力调节设备，它可以实时地调节电机的转速和运行状态。

首先是运动控制。

PLC与变频器的通讯可以使得PLC可以精确地控制电机的转速和位置。

通过编写相应的程序，可以实现各种复杂的运动轨迹控制，如直线运动、圆弧运动等。

这在一些需要精确定位和路径控制的生产过程中尤为重要，如自动装配线、机器人操作等。

其次是负荷控制。

在一些生产过程中，负载的大小会不断变化，而传统的电机控制方法往往不能很好地适应负载的变化。

通过PLC与变频器的通讯，可以实时监测负载的变化，并自动调节电机的转速和运行状态，保持负载的稳定。

这在一些需要精确控制负载的生产过程中尤为重要，如起重机、运输机械等。

再次是能耗控制。

电机在工业生产中消耗大量的电能，如何降低电机的能耗成为一项重要的任务。

通过PLC与变频器的通讯，可以实时监测电机的运行状态和能耗，并根据实际情况进行调节，减少不必要的能源浪费。

这在一些对能源消耗有严格要求的生产过程中尤为重要，如电力、冶金等。

PLC与变频器通讯在电机控制中的应用非常广泛。

通过PLC与变频器的联动控制，可以实现精确的运动控制、负载控制、能耗控制和故障监测，在提高生产效率和保证生产质量的降低能耗和提高生产安全性。

在未来的工业生产中，PLC与变频器通讯的应用将会更加普及和重要。

用PLC控制变频器调速的实例（图与程序）《PLC控制变频器调速》实例的要求用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。

《PLC控制变频器调速》实例的目的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，使理论知识更加巩固。

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。

《PLC控制变频器调速》实例的器件欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G 系列变频器，三相异步电机。

本次实例由3部分组成第一部分采样：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．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。

第二部分控制部分：变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

第三部分软件:：控制的基本思路是讲采样的结果作为反馈量，输入到PLC中与所想要的频率对应值比较，然后再由PLC做出相应的控制。

实例中的电路图与梯形图一、光电编码器二、变频器三、实例总结四、梯形图。

PLC自动控制技术在变频器中的应用随着现代工业对智能化、自动化要求越来越高，PLC自动控制技术在各种电气控制系统的应用越来越广泛，其中变频器控制系统也成为一项新兴技术。

变频器是一种变换电源供应频率的装置，通过改变电源频率控制电机速度，从而达到节能、降噪的效果。

在变频器控制系统中，PLC自动控制技术发挥了重要作用，下面就讲述一下PLC自动控制技术在变频器中的应用。

1. 实时控制和监测：PLC自动控制技术在变频器控制系统中实时控制和监测的作用非常重要。

通过PLC实现变频器的启停、速度调节、故障诊断、报警等功能，能够使电气控制系统实现完全自动化，控制精度和稳定性也得到提高。

2. 逻辑判断与运算：PLC自动控制技术在变频器控制系统中可以实现各种逻辑判断和运算，实现一些复杂的控制策略，能够使电气控制系统实现更为智能化和高效化。

3. 数据采集和处理：PLC自动控制技术在变频器控制系统中可以实现各种数据采集和处理，如电机的转速、电流、电压、功率等，这些数据对电气控制系统运行状态的监测和分析都起到了重要的作用。

1. 变频器调速控制系统变频器调速控制系统是变频器应用的主要方向之一。

在变频器调速控制系统中，通过PLC自动控制技术，可实现变频器的控制、监测、调节等功能。

系统的实现是通过传感器采集到电机的转速并反馈给PLC，PLC根据反馈的速度信号与输出信号进行比较、运算并控制变频器的输出电压和频率，从而控制电机的转速。

通过PLC自动控制技术实现无级调速，可以使电机在实际生产中充分地适应工艺生产的要求，从而大大提高生产效率。

2. 自动化生产线控制系统自动化生产线控制系统是工业生产的重要组成部分，它可以大幅度提高生产效率、降低成本、减少故障率。

在自动化生产线的控制系统中，PLC自动控制技术起到了至关重要的作用。

以汽车维修设备生产线为例，该生产线主要由多个工位组成，每个工位都有不同的设备，用来完成不同的工作。

在该生产线中，使用PLC自动控制技术实现了对变频器的实时控制，从而可实现生产线中各种设备间的协调、高效的生产。