基于PLC三相异步电机调速系统实现正反转
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用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路一、学情分析学生上学期以开始学习电力拖动,因此对于简单的继电器接触器控制回路的分析基本无大碍。
但学习程度参差不齐,学习能力一般,虽然学生对PLC技术的学习具有一定的兴趣,但这种兴趣不够稳定,需要教师创设适度的情境,适时地激发。
二、学习任务分析本节内容是中国劳动社会保障出版社瞿彩萍主编的《PLC应用技术(三菱)》第三单元中任务二的内容,在教材的P58~P59中。
其主要内容包括继电器接触器控制系统转换到PLC控制系统的方法、操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写、电路块串、并联指令、堆栈指令和程序的优化。
三相异步电动机的正反转控制电路是简单的继电器控制系统,该系统可以反应PLC梯形图转换的方法、规则和注意事项。
本节内容属于新授课,分为三课时完成,以下为第一课时内容。
要求学生会按照PLC控制电路的设计顺序对继电器接触接器控制电路进行设计,并利用THPLC可编程控制器完成调试。
同时,通过对本节内容的学习,让学生将逐步养成严谨求实,合作创新的科学态度,为继续学习和发展奠定方法基础。
三、教材目标依据维修电工类专业《PLC应用技术(三菱)》的教学基本要求,结合教学内容的逻辑顺序和08机电班学生的认知水平和思维发展水平,从以下三方面制定本节课的教学目标:知识目标和能力目标(1)会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表(2)能熟练操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写方法和过程(1)会根据学习目标,阅读教材(2)会对简单继电接触控制电路进行PLC控制电路转换(3)学会类比、比较和归纳总结学习方法情感态度和价值观(1)在学习过程中,感受学习PLC的乐趣,激发学习兴趣;(2)在合作学习过程中,学会合作,形成合作精神和竞争意识;(3)通过规范解题步骤,帮助学生养成严谨求实的科学态度。
依据教学基本要求和本节课的教学目标以及对学生现有的知识基础和理解水平对于本节课的教学重点和难点定为:继电器接触器控制系统转换到PLC控制系统既PLC的编程。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制PLC(可编程逻辑控制器)和变频器是工业控制领域中常用的设备,它们可以用来控制三相异步电动机的正反转。
通过PLC和变频器的配合,可以实现对电动机的精确控制,提高生产效率,确保生产设备的安全运行。
本文将详细介绍如何利用PLC和变频器实现对三相异步电动机正反的控制。
一、PLC的基本原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用来控制工业过程的装置。
它可以根据预先设定的程序来实现对工业设备的自动控制。
PLC主要由输入模块、输出模块、中央处理器和存储器组成。
输入模块用来接收外部信号,输出模块用来输出控制信号,中央处理器负责对输入信号进行处理,并根据预设的程序来控制输出模块的动作。
PLC的工作原理是通过接收输入信号,根据预设的程序进行逻辑处理,然后产生相应的控制信号输出到输出模块,从而控制工业设备的运行。
PLC可以实现对各种工业设备的自动控制,包括电动机、泵、阀门等。
二、变频器的基本原理变频器是一种用来调节电动机转速的装置,它可以根据外部输入信号来控制电动机的转速。
变频器可以将交流电源转换为可调的交流电源,从而实现对电动机转速的精确控制。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
变频器的工作原理是通过控制逆变器的开关管来改变输出电压和频率,从而实现对电动机的转速控制。
变频器可以实现对电动机的起动、加速、减速、停止等动作,同时还可以保护电动机免受过载、过流、短路等故障的影响。
PLC和变频器可以配合使用,实现对三相异步电动机的正反转控制。
下面我们将介绍如何利用PLC和变频器来实现对电动机的正反转控制。
1. 硬件连接首先需要将PLC和变频器连接起来,以便它们之间可以进行通信。
一般来说,PLC和变频器之间可以采用RS485通信接口进行连接。
在连接时需要确保PLC和变频器的通信参数设置一致,包括波特率、数据位、校验位等。
2. 编写PLC程序接下来需要编写PLC程序,用来实现对电动机的正反转控制。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制一、引言在电气控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)和变频器是常用的两种设备。
PLC作为控制器,可以控制各种工业设备和生产线的运行;而变频器作为调速设备,可以改变电动机的转速,从而实现对工艺过程的精确控制。
本文将介绍基于PLC和变频器的控制系统,实现三相异步电动机的正反转操作。
二、PLC和变频器的基本原理1. PLC的基本原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备,它的基本原理是利用程序控制算法实现对输入和输出信号的逻辑运算和控制。
PLC可以通过数字输入和输出模块连接各种传感器和执行器,实现对生产设备和工艺过程的自动化控制。
2. 变频器的基本原理变频器是一种用于控制三相交流电动机转速的设备,它的基本原理是通过改变输入电压频率和电流的方式,调节电动机的转速。
变频器可以实现从静止到最大转速范围内的连续调速,从而满足不同工艺过程的需求。
三、基于PLC和变频器的三相异步电动机正反转控制系统设计1. 系统硬件组成本系统的硬件组成包括PLC、变频器、三相异步电动机、传感器和执行器。
PLC负责控制变频器的启停和变频操作,变频器负责控制电动机的正反转和调速,传感器负责检测电动机的运行状态,执行器负责控制电动机的机械连接。
2. 系统软件设计系统软件设计包括PLC程序和变频器参数设置两部分。
PLC程序需要实现对变频器的启停、正反转和调速控制,同时需要检测传感器信号进行运行状态的监测。
变频器参数设置需要根据实际电动机的额定功率和转速要求进行调整,以实现精确的调速控制。
3. 系统工作流程当系统启动时,PLC程序首先对变频器进行初始化设置,并监测传感器信号判断电动机的运行状态。
然后根据生产过程的要求,通过PLC程序控制变频器实现电动机的正反转和调速操作。
在电动机运行过程中,PLC程序需要实时监测传感器信号,如果发现异常情况,需要对电动机进行停止或报警处理。
四、系统的实际应用基于PLC和变频器的三相异步电动机正反转控制系统,可以广泛应用于各种工业场合。
PLC控制变频器实现三相异步电动机正反转摘要随着我国经济的高速发展,交流变频器调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广泛,而电动机作为现代动力技术的来源,与人们的生活紧密相关,随着人们对其要求的提高,电动机得到了快速的发展,其拖动技术已经发展到了变压变频调速,其逻辑控制也由plc代替原来的继电器控制。
本文在三相异步电动机的正反转原理为基础上,采用了PLC和变频器控制电动机的正反转,本论文介绍了PLC与变频器之间的通信网络,再此基础上介绍了变频器和PLC相关知识。
论文以“PLC控制变频器实现三相异步电动机正反转”电路原理设计图为核心,介绍了相关元件的结构原理及其选型分析,最后对设计的整个系统进行定性分析,在设计系统的过程和实践运行过程中可能会遇到的问题,本文也散开了论述。
关键词:继电器控制PLC 变频器三相异步电动机正反转前言1 PLC控制变频器实现三相异步电动机正反转技术的现状与前景在当今面临能源危机的条件下,节能降耗不仅有近期的直接经济效益,更有这长远的社会利益。
变频器是公认的交流电动机(包括三相异步电动机)最理想和最有前途的调速方案,除了具有卓越的调速性能,还有显著的节能用。
自20世纪80年代变频器相续被引进中国以来对三相异步电动机正反转的节能应用与速度工艺控制中心中得到了快速发展和广泛应用。
在传送、纺织、起重、建材、石油、化工、治金、造纸、挤压和机床等行业以及公用工程(如电梯上升与下降,自动们的开启与关闭)中。
在生产制造的过程中,大部分需要用到PLC编程去自动控制生产制造过程,这样就少企业对人力的投资,从而转向对生产技术的投资,这样有利于经济效益的提高,用PLC控制生产过程对企业的安全生产也提供了强有力的保障,所以用PLC控制变频器实现三相异步电动机的正反转已得以广泛应用于生产当中,PLC控制变频器实现三相异步电动机的正反转急技术是提高经济效益一种最有效的方法之一,用其技术能较集中资金投资于生产技术2设备选型本设计所用到额定功率P MN=10KW、额定电压U MN=380V、额定电流I MN=22A、转速140r/min的电动机,变频器与电机相距L=40米,工作效率40Hz,线电压△U不超过2%2.1导线的选型1)变频器与电机之间的导线选择论证根据线电路电压△U的一般要求:△U≦(2~3)%·U MN·f/50【1】带入数据求解得到电路电压△U:△U≦6.08(v)又根据△U的计算公式:△U=√3·I MN·R o·L/1000单位长度(每米)导线的电阻Ro=3.989根据下表:可知:应选用的导线的标称截面积为4.0平方毫米2)购买导线的型号导线选购于成都特变线缆公司提供的成都特变BV4mm2铜芯线图表1—2 特变BV4mm2铜芯线详细信息该导线需购40×3m,总购价:40×3×2.54=304.8元2.2熔断器的选型熔断器作用:熔断器由熔体。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制1. 引言1.1 背景介绍2000 字要求内容,段落结构清晰,语言通顺流畅,符合专业标准。
部分如下:基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制研究,旨在深入探讨如何通过PLC和变频器实现对三相异步电动机的正反转控制,进一步提高工业生产中电机控制的精确性和灵活性。
本研究将结合实际案例,通过实验验证控制方法的可行性和效果,为工业生产提供更加可靠、高效的电动机控制解决方案。
通过对正反转控制技术的研究,为工业自动化领域的发展做出贡献,推动新技术在工业控制领域的广泛应用。
1.2 问题阐述在电动机控制领域,如何实现对三相异步电动机的正反控制一直是一个重要的问题。
传统的电动机正反控制往往需要复杂的电路以及大量的元件,不仅成本高昂,而且容易出现故障。
传统控制方式的响应速度也较慢,无法实现高效率的控制。
如何利用现代的技术手段来实现对电动机的正反控制,成为了当前研究的热点。
基于PLC与变频器的结合可以很好地解决上述问题,PLC具有逻辑控制功能强大,能够实现复杂的控制逻辑;而变频器可以实现对电机的精确调速,以及实现正反转控制。
将PLC与变频器相结合,可以实现对三相异步电动机的正反控制,提高控制精度和效率。
本文将研究基于PLC与变频器的三相异步电动机正反控制方法,旨在解决传统方法存在的问题,提高电动机控制的效率和灵活性。
1.3 研究意义本文对基于PLC变频器三相异步电动机正反控制进行了深入研究,旨在探讨如何利用先进的控制技术提高工业生产过程中电动机的运行效率和精度。
随着工业自动化程度的不断提高,电动机在生产线上的应用越来越广泛,其控制质量直接影响到整个生产过程的稳定性和效果。
通过本研究,可以有效地解决电动机在正反转控制过程中可能出现的问题,提高控制精度和反应速度,从而使生产过程更加稳定和高效。
本文还将探讨如何利用PLC技术和变频器技术相结合,实现对三相异步电动机的更精细化控制,进一步提高生产效率和品质。
摘要可编程控制器(PLC)因其具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点,而被广泛应用于现代工业控制的各个领域。
因此,进一步研究PLC控制三相异步电动机正反转互锁的电路设计,已成为社会高度重视的问题。
本设计以0.75KW电动机为例,设计三相异步电动机正反转互锁的电路。
主电路采用了两个CJX2-0901型交流接触器KM1,KM2换接电动机三相电源的相序,来实现电动机的正转与反转。
在控制电路中,主要利用了PLC定时器控制三相异步电动机正反转,并利用其程序控制相应实体,使得电动机能够实现正转20S,停止6S,然后再反转20S,最后停止6S,如此循环进行。
从而很好的实现了三相异步电动机的正转、反转和停止的控制。
该电路具有控制灵活、可靠性高、成本低、安装和使用方便等的优点。
关键词:可编程控制器,三相异步电动机,正反转,ABSTRACTThis design take the 0.75KW electric motor as an example, designs PLC to control the three-phase asynchronous motor to reverse the electric circuit. The electric circuit used two CJX2-0901 exchange contact device KM1, KM2 to trade receives a telegram the motive three-phase power source the foreword, realized electric motor's clockwise and the reverse, to prevent at the same time two contact devices the movement to cause the power source to short-circuit, the interlock is used to reverse the control circuit. When the control circuit, has mainly used Beijing and the advantage the PLC timer control three-phase asynchronous motor the procedure which reverses, and using its programmed control corresponding entity, enables the electric motor to be able to realize clockwise 20S, stops 6S, then reverses again 20S, finally stops 6S, so circulates carries on. Thus very good has realized the three-phase asynchronous motor's clockwise, the reverse and the stop control. This PLC control circuit control is flexible, the reliability is high, the cost is low, installment and easy to operate. key word: PLC, the three-phase asynchronous motor, is reversing.Keywords: PLC, three-phase induction motor, rotating,目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 .................................................................................................................................................... I II1 引言 (1)2 本设计的目的、意义与要求 (2)2.1 设计的目的及意义 (2)2.2 设计的要求 (2)2.3设计的内容 (2)3 PLC控制三相异步电动机正反转互锁的电路设计 (4)3.1接触器互锁的三相异步电动机正反转电路 (4)3.1.1接触器互锁的三相异步电动机正反转电路的主接线图 (4)3.1.2接触器互锁的三相异步电动机正反转电路的工作原理 (4)3.1.3 设计的结果 (5)3.2 PLC定时器控制电动机正反转互锁的设计 (5)3.2.1定时器控制电动机正反转电路的主接线图 (5)3.2.2 PLC的I/O分配 (6)3.2.3绘制外围接线图 (6)3.2.4 PLC定时器控制三相异步电动机正反转的梯形图 (7)3.2.5定时器控制电动机正反转的指令表程序 (8)4 PLC控制三相异步电动机正反转互锁电路的验证 (9)4.1验证实验中元器件的选择 (9)4.2 连接实体的步骤 (10)4.3 实体框形图 (11)4.4程序的调试 (12)4.5 结果 (14)5 结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1 引言随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,PLC在工业控制领域内得到了十分广泛的应用,从单片机自动化到整条生产线的自动化,乃至整个工厂的自动化,从柔性制造系统、工业机器人到分散式网络化控制系统,PLC都承担着极其重要的角色,从而被称之为“先进国家工业三大支柱”之一。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制一、引言现代工业中,三相异步电动机广泛应用于各类机械设备中,而电动机的正反向控制也是工业控制系统中的一个重要内容。
PLC(可编程逻辑控制器)和变频器的应用使得电动机的正反向控制更加灵活方便。
本文将介绍基于PLC和变频器的三相异步电动机正反向控制的实现方法。
二、PLC和变频器的基本原理PLC是一种用于工业控制的可编程逻辑控制器,其基本原理是通过接收输入信号,经过逻辑运算处理后,再输出控制信号,以实现对机械设备的自动化控制。
PLC的编程语言主要有梯形图(Ladder Diagram)、指令表(Instruction List)、功能块图(Function Block Diagram)等。
变频器是一种用于控制交流电动机转速、输出频率的设备,通过改变电源的频率和电压,控制电机的转速和输出功率。
变频器通常包括故障保护、过载保护、电流限制保护等功能,能够对电机进行精确的控制。
1. 电动机正反向控制原理三相异步电动机的正反向控制是通过控制电机的三相电源,即A、B、C三个相位的电压和频率来实现的。
当A相和B相的交流电压相位差120度时,电动机正转,当相位差为-120度时,电动机反转。
在实际应用中,通过编程PLC,可以实现对变频器输出频率和电压的控制,从而实现对电动机的正反向控制。
PLC通过接收输入信号,比如按钮开关、传感器信号等,判断用户的控制指令,经过逻辑运算后,输出控制指令到变频器,从而实现对电动机的正反向控制。
1. PLC编程需要编写PLC的控制程序,包括对输入开关信号的检测,对电动机正反向的逻辑判断,以及对变频器输出频率和电压的控制指令。
在编写PLC程序时,需要考虑到电动机的启动、停止、正反向切换、速度调节等功能。
2. 变频器参数设置3. 信号连接将PLC和变频器进行连接,将PLC输出的控制指令与变频器输入端子相连,同时接入电动机的三相电源,以实现对电动机的正反向控制。
基础课程设计(论文)基于PLC的三相异步电机调速系统学生姓名:指导教师:学生学号:专业:电气工程及其自动化信息技术学院电气工程系2011年12月24摘要 摘要信息技术学院电气工程系2011年11月16本论文设计了基于PLC 的可逆变三相异步电机调速系统,实现三相异步电动机的正反转控制。
与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
三相异步电动机的应用广泛,具有机构简单,效率高,控制方便,运行可靠的优点。
本文研究的这个系统的控制是采用PLC 的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。
它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。
关键词:PLC 三相异步电动机 可编程控制 梯形目录目录摘要 (I)1 绪论 (3)1.1 系统功能设计分析 (4)1.2 系统设计总体思路 (4)2 PLC和变频器型号的选择 (5)2.1 PLC的型号的选择 (5)2.2 变频器的选择和参数设置 (6)2.2.1变频器的选择 (6)2.2.2 变频器调速原理 (7)2.2.3变频器的工作原理 (7)2.2.4变频器的快速设置 (7)3可逆电路设计 (9)3.1可逆控制电路的工作原理 (9)3.1.1双重联锁的正反转控制电路 (9)3.1.2接触器连锁的正反转控制电路 (9)3.1.3按钮连锁的正反转控制电路 (11)3.1.4按钮、接触器双重联锁的正反转控制电路 (12)4硬件设计以及PLC编程 (12)4.1开环控制设计及PLC编程 (12)4.1.1 硬件设计 (12)4.1.2 PLC软件编程 (13)4.2 闭环控制设计 (17)4.2.1 硬件和速度反馈设计 (17)4.2.2闭环的程序设计以及源程序 (18)结论 (24)参考文献 (25)1 绪论调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文摘要:本文基于PLC控制技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
通过分析三相异步电动机的工作原理和控制方式,确定了系统的控制策略和硬件配置。
通过对PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
实验结果表明,该系统可稳定、可靠地实现三相异步电动机的正反转控制,具有较好的应用前景。
关键词:PLC;三相异步电动机;正反转控制;过载保护1.引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中,具有体积小、功率大、效率高等特点。
在实际应用过程中,正反转控制和过载保护是三相异步电动机控制系统中的重要功能,对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命具有重要作用。
本文基于PLC技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统,旨在实现电动机的正反转控制和过载保护功能。
2.三相异步电动机的工作原理和控制方式三相异步电动机由定子和转子组成,在工作过程中,通过三相交流电源提供的电磁场与定子的电磁场产生转矩,从而驱动电动机的转子旋转。
三相异步电动机的控制方式主要包括定时控制和矢量控制两种。
定时控制是根据电动机运行的需要,通过调节电源的相位和频率实现对电动机的控制;矢量控制是基于电动机的数学模型和转子位置的反馈信息,通过控制电源的电压和频率,实现对电动机的精确调控。
3.设计方案基于PLC控制技术,本文设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
系统由PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器组成。
通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
具体的设计方案如下:3.1硬件配置系统的硬件配置包括PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器。
PLC控制器是系统的核心部件,负责电动机控制和过载保护的实现。
三相交流电源提供电动机的驱动能源。
电动机是执行器,根据PLC的控制信号,实现正反转和停止操作。
传感器用于检测电动机的工作状态和转速。
3.2PLC编程通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
基础课程设计(论文)基于PLC的三相异步电机调速系统学生姓名:指导教师:学生学号:专业:电气工程及其自动化信息技术学院电气工程系2011年12月24摘要 摘要信息技术学院电气工程系2011年11月16本论文设计了基于PLC 的可逆变三相异步电机调速系统,实现三相异步电动机的正反转控制。
与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
三相异步电动机的应用广泛,具有机构简单,效率高,控制方便,运行可靠的优点。
本文研究的这个系统的控制是采用PLC 的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。
它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。
关键词:PLC 三相异步电动机 可编程控制 梯形目录目录摘要 (I)1 绪论 (3)1.1 系统功能设计分析 (4)1.2 系统设计总体思路 (4)2 PLC和变频器型号的选择 (5)2.1 PLC的型号的选择 (5)2.2 变频器的选择和参数设置 (6)2.2.1变频器的选择 (6)2.2.2 变频器调速原理.................. 错误!未定义书签。
2.2.3变频器的工作原理................ 错误!未定义书签。
2.2.4变频器的快速设置................ 错误!未定义书签。
3可逆电路设计 .. (9)3.1可逆控制电路的工作原理 (9)3.1.1双重联锁的正反转控制电路 (9)3.1.2接触器连锁的正反转控制电路 (9)3.1.3按钮连锁的正反转控制电路 (11)3.1.4按钮、接触器双重联锁的正反转控制电路 (12)4硬件设计以及PLC编程 (12)4.1开环控制设计及PLC编程 (12)4.1.1 硬件设计 (12)4.1.2 PLC软件编程 (13)4.2 闭环控制设计 (17)4.2.1 硬件和速度反馈设计 (17)4.2.2闭环的程序设计以及源程序 (18)结论 (24)参考文献 (25)1 绪论调速系统快速性、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,报警窗口,生产报表等功能,已经在多个领域被应用。
1.1 系统功能设计分析随着电力电子技术以及控制技术的发展,交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用;可编程控制器PLC作为替代继电器的新型控制装置,简单可靠,操作方便、通用灵活、体积小、使用寿命长且功能强大、容易使用、可靠性高,常常被用于现场数据采集和设备的控制;组态软件技术作为用户可定制功能的软件开发平台工具,可实现显示电机转速,可实现远程调速控制,在PC机上可开发友好人机界面,通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。
在此,本次设计就是基于PLC的变频器调速系统。
将现在应用最广泛的PLC和变频器综合起来主要功能实现了变压变频调速。
电机的正反转,加减速以及快速制动等。
因此,该系统必须具备以下三个主体部分:控制运算部分、执行和反馈部分。
控制运算主要由PLC和变频器来完成;执行元件为变频器和电机;反馈部分主要为速度反馈。
1.2 系统设计总体思路系统主要由三个部分构成,即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。
首先通过设置给定输入给PLC,再通过PLC控制变频器,再经由变频器来控制电机,随后将电机的转速反馈给PLC,经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。
具体如下图所示:2 PLC和变频器型号的选择2.1 PLC的型号的选择在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC及有关设备应是集成的、标准的,按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统,PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间,因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
综合了输入输出(I/O)点数、存储器容量、各项控制功能和机型的考虑以及性价比等各方面的因素,在此我为该系统设计选择了S7-200 PLC一台。
图2 S7-200 PLC CPU的外形模型图S7-200有5种CPU模块、6个有12种工作方式的高速计数器和两点高速计数器/和脉冲宽度调制器、直接读写的模拟量I/O模块、先进的程序结构、灵活方便的寻址方式以及程序化的PID编程控制。
强大的通讯功能,它支持多种通信协议。
价格是它在所有品牌在同一功能区内很有竞争力的。
最重要的是它还提供了完善的的网上支持。
这些都为实现本系统的设计提供很好的条件和方便。
例如,高速计数器可以用来测速从而实现速度反馈。
2.2 变频器的选择和参数设置2.2.1变频器的选择正确选择通用型变频器对于传动系统能够正常运行时至关重要的,首先要明确使用通用变频器的目的,按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、启动转矩等要求,充分了解变频器所驱动负载特性,决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统,然后决定选用哪种控制方式最合适。
所选用的通用变频器应是既满足生产工艺要求,又要在技术经济指标上合理。
若对通用变频器选型、系统设计及使用不当,往往会使通用变频器不能正常的运行、达不到预期目标,甚至引发设备故障,造成不必要的损失。
另外,为了确保通用变频器长期可靠的运行,变频器的地线的连接也是非常重要的。
变频器在调速系统中的优点:1.控制电机的启动电流;2.降低电力线路的电压波动;3.启动时需要的功率更低;4.可控的加速功能;5.可调的运行速度;6.可调的转矩极限;7.受控的停止方式;8.节能;9.可逆运行控制;10.减少机械传动部件。
在本系统中,选用了由西门子生产的通用变频器MM420。
变频器MM420 为我们提供了很好的BOP控制面板具体如下图:注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值(2)设定P0003=2 允许访问扩展参数(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)3可逆电路设计3.1可逆控制电路的工作原理3.1.1双重联锁的正反转控制电路L2L3L1SB1KM1FR13~M KM1KM2KM2SB2KM1KM2KM1SB3KM2QS FU1FU2FR1图4 正反转控制电路3.1.2接触器连锁的正反转控制电路接触器连锁的正反转控制电路如图5所示。
电路中采用了两个接触器,即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制。
从主电路中可以看出,这两个接触器的主触点所接通的电源相序不同,KM1按L1—L2—L3相序接线,KM2则对调了两相的相序,按L3—L2—L1相序接线。
相应地控制电路有两条:一条是由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路;另一条是由按钮SB3和KM2线圈线圈等组成的反转控制电路。
必须指出,接触器KM1和KM2的主触点绝不允许同时闭合,否则将造成两相电源(L1相和L3相)短路事故。
为了保证一个接触器得电动作时,另一个接触器不能得电动作,以避免电源的相间短路,就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触点,而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触点。
这样,当KM1得电动作时,串接在反转控制电路中的KM1常闭触点分断,切断了反转控制电路,保证了KM1主触点闭合时,KM2的主触点不能闭合。
同样,当KM2得电动作时,其KM2的常闭触点分断,切断了正转控制电路,从而可靠地避免了两相电源短路事故的发生。
像上述这种在一个接触器得电动作时,通过其常闭辅助触点使另一个接触器不能得电动作的作用叫联锁(或互锁)。
实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点(或互锁触点)。
KM1KM2SB13~FR1KM1M KM2SB2FU1QS L2L3L1FU2FR1KM2KM1KM1SB3KM2图5 接触器联锁的正反转控制电路工作原理:先合上电源开关QS ,然后进行正、反转控制。
(1)正转控制按下SB2→KM1线圈得电→KM1主触点闭合、KM1自锁触点闭合自锁、KM1联锁触点分断对KM2联锁→电动机M 启动连续正转。
(2)反转控制先按下SB1→KM1线圈失电→KM1主触点分断、KM1自锁触点分断解除自锁、KM1联锁触点恢复闭合解除对KM2联锁→电动机M 失电停转;再按下SB3→KM2线圈得电→KM2主触点闭合、KM2自锁触点闭合自锁、KM2联锁触点分断对KM1联锁→电动机M 启动连续反转。