plc与变频器的应用(共9篇)
1.plc与变频器的应用 篇一
桥式起重机俗称行车,是工矿企业应用非常广泛的起重机械。传统的桥式起重机为了提高起动转矩,采用绕线式异步电动机拖动,通过鼓形凸轮控制器的操作来改变其转子所串电阻调速。随着新技术和控制设备的发展,现在人们普遍采用变频器作为变频调速电源,用笼形异步电动机取代原来的绕线异步电动机,用PLC作为控制装置进行无触点控制。从而改善了调速性能,增加了系统的可靠性。本文通过一个实例分析变频器和PLC在系统中的具体应用。
1、桥式起重机拖动系统
1.1 桥式起重机的运行机构
1)大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动(以司机的坐向为参考)
2)小车拖动系统拖动吊钩及重物顺着桥架作前后运动。
3)吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动。大型起重机(超过10t)有两个起升机构:主起升机构(主钩)和副起升机构(副钩)。通常主钩与副钩不能同时起吊重物。
1.2 负荷特点
桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质,且其起升机构为位能性负载,当起升机构起吊重物下降或者快速减速运行时,电动机处于再生发电制动状态。需要将电能通过反馈装置反送给电网或消耗在制动电阻上,以防直流处的泵升电压影响制动效果。
1.3 控制要求
1)起升机 构要求起动转矩大,起动运行平稳。能够实现正反转运行且要有超载、限位、限流等多种保护。
2)起升机构在启停过程中易出现“溜钩”问题。
由于制动器从抱紧到松开,以及从松开到抱紧的动作过程需要时间(约0.65),而电动机转矩的产生或消失,是在通电或断电瞬间就立刻反应的。因此,制动器和电动机在动作的配合上极易出现问题。如电动机已经通电,而制动器尚未松开,将导致电动机的严重过载;反之,如电动机已经断电,而制动器尚未抱紧,则重物必将下滑,即出现溜钩现象。因此要有相应的防止措施。
起升机构中要有机械制动器。起重用变频器具有零速全转矩功能(又称零伺服功能,即零速时电动机仍能输出150%的额定转矩,使重物停在空中),但是若重物停在空中时出现电源瞬间停电等情况,就会有重物下滑的危险。因此,电动机轴上必须加装制动器。常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。
2、PLC、变频器的系统应用
2.1系统配置
1)变频器。桥式起重机的平移机构对拖动系统的性能要求不高,为了节省成本,选用V/F控制方式的通用变频器即可满足要求。
起升机构要求有较高的起动转矩和调速性能,采用带速度反馈的矢量控制型变频器。这类变频器种类很多,本文以安川VS一616G5 变频器为例分析。
该变频器具有零速全转矩功能,这就保证了吊钩由运行状态降为零速时,电动机能够使重物在空中暂时停住,直到电磁制动器将电动机轴抱住为止,从而防止了溜钩。
2)PLC可选择日本三菱的FX卫N一08MR。
3)平移机选用普通电机;主副提升机构都采用变频电机
并装有光电编码器,变频器附有PG一理速度反馈控制卡与光电编码器相连接;为了保证足够的启动和运行力矩,主提升机构的变频器一般比电动机容量放大一个等级(若电动机为90KW,则变频器的容量可选110KW);变频器的制动单元应加大一个档次,以便允许有较大的制动电流,缩短制动过程;制动电阻的额定功率应加大一倍。
2.2 系统图
本文只给出主起升机构系统图,如图1所示:
图1 主起升机构系统图
PLC端子及控制关系说明:上述系统中PLC为控制中心,它的输人信号来自主令控制器(如图2所示,用以控制主钩电动机的正反转和多段速及零位保护)和变频器(故障输出、制动器控制信号),以及超载、限位等检测信号。它的输出信号控制变频器和主电路(制动器、风机、变频器电源电路)的通断。
图2 主令控制器
变频器的各端子说明如下:
1:正转;2:反转;3:外部故障(制动电阻过热保护);4:故障复位;5:多段速1,6:多段速2;7:多段速3;8:点动;n:多功能输人端子(5~8)的公共端;25:零速;26:速度一致;27:集电极开路多功能
2.3 PLC程序
本系统PLC程序为一般的顺序控制程序,其中的关键是要理清系统工作过程中实际需要的控制关系,以及把主令控制器的运行及速度指令逻辑转换为三位二进制输出给变频器多段速输人端,(程序及输人输出关系如图3和表1所示)。
图3 多段速PLC程序 表1 多段速输入/输出表
2.4 工作过程
系统上电后,在无故障反馈情况下,司机室驾驶员通过联动台的主令控制器发出操作指令信号给PLC,PLC根据内部程序的执行结果输出给变频器正反转和多段速输人端,从而控制主钩的升降运行和变速。
2.5 溜钩的防止
Vs 一 616 GS 矢量控制型变频具有零速全转矩功能,在设计桥式起重机起升机构时只需考虑PLC和变频器的适当配合,即可圆满解决“溜钩”问题。如本例中可以利用集电极开路输出端的“零速”、“速度一致”信号分别控制机械制动器的抱闸和松闸,或者用“频率检测信号”作为机械制动器的松合闸控制指令。但都需要参数设置与之相配合,以取得制动器与电动机运行之间的最佳配合。
2.6 功能扩展
1)如果需要,可在PLC输人端连接遥控器对桥式起重机的拖动系统进行控制。
2)可以配置触摸屏或液晶显示器对系统的主钩高度、载荷、运行状态、故障状态等进行监视。1毛一扮卡输出脉冲到PLC高频脉冲输人端,经SPD脉冲速度计算指令计算用于速度控制和显示。PLC与触摸屏通过R32串行接口相连,Pl刃中的接口程序在PLC中为触摸屏设立数据读取区及相关状态标志,用于触摸屏的监视。
2.7 系统保护
该系统中,变频器本身具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能,对主起升机构来说,变频器驱动一台电动机,所以变频器的输出可以直接连接电动机而不必接热继电器作过载保护。线路主回路中接有总接触器和分接触器,它们除了通断线路的作用外,还兼有短路、过载、欠压等多种保护。司机可以通过联动台中的启停按钮控制总接触器进而控制总电源的通断,在无法用接触器通断电路的情况下,可以通过急停开关接通总断路器的分励脱扣线圈来断开电源电路。另外在总电源控制回路中还串有门限位开关和钥匙开关作为安全保护措施。
3、结束语
有了功能完善、性能稳定可靠的PLC和变频器的有力支持,桥式起重机在可靠性、调速性能、节能和运行效率等方面与传统的桥式起重机相比有了很大提高,PLC 和变频器构成的桥式起重机系统成为目前桥式起重机的典型设计模式,应用非常广泛。
读书的好处
1、行万里路,读万卷书。
2、书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷,下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力,老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早,白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
8、读书要三到:心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器,人不学、不知义。
10、一日无书,百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生,一日不写手生。
13、我扑在书上,就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书,就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学,如日出之阳;壮而好学,如日中之光;志而好学,如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘,思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
2.plc与变频器的应用 篇二
关键词:数控车床,PLC,变频器
0 前言
数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比, 是衡量一个国家工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一, 在数控机床中占有非常重要的位置, 一直受到世界各国的普遍重视, 并得到了迅速的发展。其中主轴运动是数控车床的一个重要内容, 其动力约占整台车床的70%~80%, 对于提高加工效率, 扩大加工材料范围, 提升加工质量都有着很重要的作用。基本控制是主轴的正、反转和停止, 可自动换档和无级调速。采用变频器和PLC对主轴进行有效的控制是当前数控车床技术改造过程中的重要环节。文中主要介绍PLC和变频器应用于数控车床主轴驱动控制的应用情况。
1 工艺要求
数控车床一般加工回转表面、螺纹等。要求其动作一般是X, Z向快进、工进、快退。加工过程中能进行自动、手动、车外圆与车螺纹等转换;并且能进行单步操作。
数控车床应用恒线速功能加工, 加工工序如图1所示, 步骤如下:
1) 按起动按钮, 切削①号部位, 电动机正转, 转速2400r/min, 主轴正转。
2) 切削②, 电动机正转, 转速1500r/min, 主轴正转。
3) 工序③钻孔, 电动机正转, 转速2700r/min, 主轴正转。
4) 工序④攻丝, 电动机正转, 转速600r/min, 主轴正转。
5) 工序⑤退出丝锥, 电动机反转, 转速1200r/min, 主轴反转。
6) 按停止按钮, 电动机停, 主轴停转。
2 控制要求
1) 用PLC和变频器控制交流电动机工作, 有交流电动机带动数控车床主轴运转, 交流电动机工作转速变化情况如图2所示, 应能连续运转。
2) 主轴电动机也可单独选用任一级速度恒速旋转。
3) 主轴电动机也可进行正、反点动控制, 利于检修或调整, 电动机转速选用600r/min。
4) 变频器频率设置估算公式f=np/60。f为变频器设置频率, n为电动机转速, p为极对数。 (设p=1)
3PLC选型和I/O分配
根据输入和输出信号的数量、类型以及控制要求, 同时考虑到维护、改造和经济等诸多因素, 选用FX2N-64MR型PLC和FR-A540变频器。PLC的I/O地址分配和电路接线如图3所示。
4 变频器选用和参数设定
在该系统中, 选用三菱系列变频器, 变频器采用外部端子控制, 电动机转速的高低通过变频器来设置参数。电动机的正反向运行有外围通过变频器的 STR, STF 与PLC程序实现控制。
1) 基本参数:Pr.7=2 (加速度) Pr.8=2 (减速度) ; Pr.9=设定电动机的额定电流。
2) 操作模式:Pr.79=3
3) 设定各段速度参数;Pr.4=40Hz (1段) 、Pr.5=35Hz (2段) 、Pr.6=45Hz (3段) 、 Pr.24=10Hz (4段) 、Pr.25=20Hz (5段)
5PLC控制梯形图的设计
根据工艺要求和控制要求, 设计出PLC梯形图见图4。
6 结语
对于数控车床的主轴电动机, 使用了PLC和变频器控制, 具有以下显著优点:可以实现软起动和无级调速, 方便地进行加减速控制, 使电动机获得高性能, 大幅度地节约电能, 大幅度降低维护费用;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。
参考文献
[1]肖朋生, 张文, 王建辉.变频器及其控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2008.
3.plc与变频器的应用 篇三
关键词:PLC;变频器;燃气轮机;滑油撬
引言
随着变频器产业的迅速发展,当今变频器得到了广泛的应用,其中变频器的可调的运行速度能优化工艺工程,通过远程PLC或其他控制器来实现速度变化。某型号的工业燃气轮机为航改型燃气轮机,由于燃气轮机本身没有自带的滑油供油系统。需要一套辅助的滑油撬给燃气轮机提供润滑油。燃气轮机在不同转速对滑油流量的要求同,通过PLC对变频器的控制来满足燃气轮机对滑油流量的要求。确保燃气轮机安全有效运行。
1.某型号的燃气轮机流量要求
燃气轮机转速不同对滑油供油流量的要求很有大变化,所以滑油撬需要根据燃气轮机的转速控制滑油供油流量。根据燃气轮机的要求,当N1≤2200rpm时,滑油流量Q=1.5L/min;当3000rpm≥N1≥2200rpm时,滑油流量Q=1.5+[0.0104*(N1-2200)];当5300rpm≥N1≥3000rpm时,滑油流量Q=9.8+[0.0036*(N1-3000)];当N1≥5300rpm时,Q=24.3L/min。
2.变频器的接线
2.1动力电接线
一般情况下,变频器与电机间的距离应小于30米,距离过长时由于寄生电容所产生的冲击电流会引起过流保护,也可能产生误动作,变频器可能导致故障或设备运行异常。R,S,T为变频器三项电源的输入端,U,V,W为三相电输出端,接到滑油撬供油泵异步电机上,当变频器工作,输出端不能空载运行,否则会导致变频器的损坏
2.2正反转开关信号接线
变频器的FWD端与SC端接通电机正转,REV端与SC端接通电机反转。PLC 的DO模块输出一个开关量,控制机柜的继电器K1,24伏直流电源经过机柜继电器的触点,控制现场继电器K2,从而控制电机的正反转。如果现场的继电器安装在变频器附近,继电器线路上应接上浪涌吸收器,防止变频器的干扰。
2.3反馈信号接线
在变频器的工作中,经常需要通过继电器接点或晶体管集电极开路的形式将变频器的内部运行状态通知外部PLC,也可以通过监测变频器的模拟量输出,判断变频器的运行状态。然后PLC根据变频器的反馈信号,进行逻辑运算,控制各个机构的动作。ALD300系列变频器有模拟信号输出端子(FOV,FOC,FC)和开关信号输出端子(YC,YA,YB),都可以用作系统的反馈信号。选用变频器的YC,YA常开触点给PLC提供反馈信号
2.4控制模拟信号接线
变频器的FIV,FIC,FC端子为远程控制模拟信号输入端。FC为公共端,FIV,FIC分别为模拟电流,模拟电压信号输入端。PLC的模拟输出选用4-20ma的电流信号作为变频器的控制信号,因此控制线应连接到FIC,FC端子上。为了放置外部电磁的干扰,特别是来自变频器的干扰,模拟信号控制线采用屏蔽线,单端接地。
3.变频器基本参数设定
3.1运转设定
ALD3000变频器的运行常采用三种方式,可以采用面板上的正转、反转与停止键进行就地控制,也可以由IO端子和通信接口进行远程控制。此次采用IO端子(FWD,SC)的远程控制,设置代码FC102为IO端子控制。
3.2模拟量输入设定
ALD3000变频器的模拟输入值可以是0-10V的电压值,也可以是0-20ma的电流值,由于选用的PLC模拟输出卡输出的信号为4-20ma电流信号,为了与PLC的输出信号匹配,设定FIC最小电流输入FC303为4ma, FIC最大电流输入FC304为20ma
3.3频率输出设定
根据滑油撬供油泵的参数,滑油供油泵在转速为1000rpm时,滑油供油流量为30L/min可以满足燃气轮机的最大流量要求24.3L/min。由于异步电机的极数为6极,根据n=60f/p,转速为1000rpm时,要求的频率为50hz。因此设定变频器的模拟量高端频率FC312为50hz,模拟量低端频率为0hz. 由于PLC的电流输出范围为4-20ma,设定FIC的最小电流输入FC303为4ma,FIC最大电流输入FC304为20ma。频率设定选择FC101为模拟电流设定方式。
4.PLC对变频器模拟量的输入控制。
PLC通过PID指令控制变频器来调节滑油撬供油流量,其中过程变量为供油出口流量计读数Qd,设定值是相应的转速对应的流量Qs,经过PID运算得出控制变量:
〖CV=K〗_P E+K_i ∫_0^t?Edt-K_d dPV/dt+BIAS然后PLC输出4-20ma的模拟电流信号,变频器产生0-50hz的频率输出,控制异步电机,如图所示。由于燃气轮机对滑油流量的要求十分严格,特别在燃气轮机加减速的过程中,滑油流量的要求不断变化,因此在滑油撬的运行测试中,要对P,I,D参数进行整定,使控制的流量快速稳定的达到设定的流量值,并且在燃气轮机加减速过程中能够很好的跟随要求的流量值。保障燃气轮机的安全运行。
5.结论
变频器稳定可靠的输出频率和三相异步电动机可调转速的特点,正确的连接PLC,变频器和异步电机的动力电路和控制电路,结合现场应用设定好变频器的参数,编辑PLC的控制逻辑。简单有效的实现了三相异步电动机的转速控制,从而实现了变化流量的调节。代替了滑油撬流量控制阀门和压力控制阀门的复杂机构。使滑油撬更加的简化,稳定可靠。
参考文献:
[1]胡学刚,周伟,胡雪梅.变频器参数的设定与调整[J].电子质量,2009,5.
[2]李敬岩.浅谈变频器与PLC连接时注意的问题[J].中国机械,2014(05):68.
[3]李占山.PLC-变频器控制系统的抗干扰[J].机床电器,2009(06).
4.plc与变频器的应用 篇四
课程类型:C类 学时数: 30学时 学分数: 2学分
适用专业:电气自动化技术、机电一体化技术、检测技术及应用、计算机控制技术专业
一、课程的性质与任务
《PLC与变频器综合实训》课程是电气专业群的一门专业核心课程。综合实训以PLC和变频器控制电机为主线,通过学生对具体硬件电路的认识加深学生对其电气原理图的了解,通过对控制程序的编写,使学生综合运用PLC技术、变频技术、交流调速等多方面的知识,把多门专业课程有机结合,培养学生综合技术能力和综合素质。课程结束后可参加 “维修电工(高级)”、“可编程控制系统设计师(中级或高级)”技能鉴定,获取相应的资格证书。
二、实训教学内容及学时分配
项目一
PLC控制系统硬件设计(2学时)
(1)基本要求:熟练掌握PLC控制系统硬件的选择、设计。(2)教学内容:
子任务一
PLC控制系统硬件的选择(1学时)子任务二
PLC控制系统硬件的设计(1学时)项目二
PLC控制系统软件设计(16学时)
(1)基本要求:熟练掌握PLC控制系统软件程序的编写、录入、编译与调试。(2)教学内容:
子任务一
PLC控制系统软件程序的编写(10学时)子任务二
PLC控制系统软件程序的录入(2学时)子任务三
PLC控制系统软件程序的编译与调试(4学时)项目三
触摸屏人机界面设计与组态连接(6学时)
(1)基本要求:熟练掌握触摸屏人机界面的设计与组态连接。(2)教学内容:
子任务一
触摸屏人机界面的设计(4学时)子任务二
触摸屏人机界面的组态连接(2学时)项目四
变频器选型与参数设置(6学时)
(1)基本要求:熟练掌握变频器类型的选择原则与参数设置。(2)教学内容:
子任务一
变频器类型的选择原则(2学时)子任务二
变频器参数设置(4学时)
三、考核方式
1、考试方式: 实际操作。
2、课程成绩评定:最终考试成绩占总成绩的60%,平时成绩占总成绩的40%(包括出勤、上课纪律、提问等)。
四、教学参考书目
参考书目:
《PLC与变频器技能实训》 高等教育出版社
方爱平
《变频器功能应用从入门到精通》 深圳市技成科技有限公司《四门子与变频器综合应用》 中国电力出版社
5.PLC与变频调速技术培训总结 篇五
受公司委派,我和同事于2011年6月10日至17日去邯郸参加了为期七天的PLC与变频调速技术培训,通过七天的上课培训,时间虽短,我还是觉得自己学到了很多东西,现将培训内容及我的心得体会总结如下:
此次培训分两个部分,第一部分为
PLC,前四天由青岛大学的刘华波老师主讲,内容包括:西门子S7-300/400和组态WinCC的相关知识。首先刘老师讲了PLC的结构、硬件、编程指令、组织块、数据块,以及PLC的最高级应用组态组网。着重为我们讲解了S7-300、400系列编程软件STEP7-Micro/WIN的使用方法。其次讲解了组态软件WinCC的使用方法,以及WinCC与PLC的结合应用。在学习理论的基础上,我们用自带的计算机做了一些针对性练习,加深了对理论知识的理解掌握。
第二部分为变频器调速技术与应用,由有15年变频器维修经验的邹少明老师主讲。
主要包括以下内容:
1、变频器的现状及发展趋势,及在交流传动的应用领域等;
2、电机的知识,异步电机的简单原理,异步电机对变频器的要求,变频器的原理;
3、变频器的主电路,驱动电路,保护电路等;
4、电动机和变频器的选择,包括容量的选择,形式的选择;
5、变频器的安装要求;
6、变频器的功能,全面的讲了变频器的各种功能及参数的设定。
7、IGBT模块的测量
通过这三天的听课学习,我对异步电机的原理、变频器的原理重要知识点有了初步了解,由于以前接触变频器相关的知识很少,而且时间有限,邹老师也没有仔细讲解,所以还有很多地方都似懂非懂,以后还要结合笔记和培训教材进一步的深入学习。
我们参加此次培训的主要目的是学习PLC的相关知识,由于新区投产,引进许多新设备,为保证顺利生产,我们机电修人员要加强自身解决问题的能力。而通过此次学习,通过两位老师提纲挈领式的讲解,结合我们厂的设备,使我找到了今后学习的方向。
总装车间机电修
史登科
6.plc与变频器的应用 篇六
控制要求:
(1)有两台水泵,按设计要求一台运行,一台备用,自动运行时泵运行累计100小时轮换一次,手动时不切换。
(2)两台水泵分别由m1、m2电动机拖动,电动机同步转速为3000转/min,由km1、km2控制。(3)切换后起动和停电后起动须5s报警,运行异常可自动切换到备用泵,并报警。(4)采用plc的pid调节指令。
(5)变频器(使用三菱fr-a540)采用plc的特殊功能单元fx0n-3a的模拟输出,调节电动机的转速。(6)水压在0~10kg可调,通过触摸屏(使用三菱f940)输入调节。
(7)触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、报警信号等。(8)变频器的其余参数自行设定。
软件设计:
1.fx2n-48mrplc 的i/o分配:根据控制要求及i/o分配,其系统接线图如图所示。
plc输入,x1:1号泵水流开关;x2:2号泵水流开关;x3:过压保护。
plc输出,y1:km1;y2:km2;y4:报警器;10:变频器stf。
2.触摸屏画面设:根据控制要求及i/o分配,制作触摸屏画面。
触摸屏输入:m500:自动起动。m100:手动1号泵。m101:手动2号泵。m102:停止。m103:运行时间复位。m104:清除报警。d300:水压设定。
触摸屏输出:y0:1号泵运行指示。y1:2号泵运行指示。t20:1号泵故障。t21:2号泵故障。d101:当前水压。d502:泵累计运行的时间。d102:电动机的转速。
3.plc的程序:根据控制要求,画出fx2n-48mr的程序梯形图、plc程序如下图所示。
此主题相关图片如下,点击图片看大图:
plc的程序简述:plc得电后,通过程序把模块中的摸拟量压力信号转化成压力数字量(d160),将压力的数据寄存器d160的值除以25以校正压力的实际值(由特殊功能模拟模块fx0n-3a的资料可知:因0-10kg对应的是数值是0-250,所以压力与数值的关系是1:25)。在该系统中我们规定了电动机同步转速为3000转/min,所以同步转速的设定低于3000转/min对电机的保护是有好处的。这里我们把转速设定为不能超过1250转/min,则数值与通过pid程序运算的mv(输出)值d150(即电动机转速量)的关系为1:5(由特殊功能模拟模块fx0n-3a的资料可知:因数值是0-250对应的是0-1250转/min,则数值与转速的关系是1:5)。所以电动机的转速实际值校正数d102=d150×5÷10(其中除以10是因为所有实数参与pid的sv设定值>d500,pv当前值>d160,运算都是以1000%加入的。所以要得到mv输出值>d150的实际数值需要除以10)。因该系统中电机的转速是与压力成正比的,转速加大;压力也加大!(这里要注意:动作方向【s3】+1,当前值pv,d500设定值sv,d160;即bit=1,选择逆动作)所以将压力数字量寄存器d160用于pid程序的pv(当前)数字量做为时刻检查管内的当前压力状况。
4.变频器设置:
(1)上限频率pr1=50hz;(2)下限频率pr2=30hz;(3)基底频率pr3=50hz;(4)加速时间pr7=3s;(5)减速时间pr8=3s;(6)电子过电流保护pr9=电动机的额定电流;(7)起动频率pr13=10hz;(8)du面板的第三监视功能为变频繁器的输出功率pr5=14;(9)智能模式选择为节能模式pr60=4;(10)设定端子2~5间的频率设定为电压信号0~10v,pr73=0;(11)允许所有参数的读/写pr160=0;(12)操作模式选择(外部运行)pr79=2;(13)其他设置为默认值。
5.系统调试:
(1)将触摸屏rs232接口与计算机连接,将触摸屏rs422接口与plc编程接口连接,编写好fx0n-3a偏移/增益调整程序,连接好fx0n-3a i/o电路,通过gain和offset调整偏移/增益。(2)按图设计好触摸屏画面,并设置好各控件的属性,按图所示编写好plc程序,并传送到触摸屏和plc。(3)将plc运行开关保持off,程序设定为监视状态,按触摸屏上的按钮,观察程序触点动作情况,如动作不正确,检查触摸屏属性设置和程序是否对应。(4)系统时间应正确显示。
(5)改变触摸屏输入寄存器值,观察程序对应寄存器的值变化。(6)按图连接好plc的i/o线路和变频器的控制电路及主电路。(7)将plc运行开关保持on,设定水压调整为3kg。
(8)按手动起动,设备应正常起动,观察各设备运行是否正常,变频器输出频率是否相对平稳,实际水压与设定的偏差。
7.plc与变频器的应用 篇七
一、变频调速系统组成
按工艺要求对混铁炉的倾翻、停止、回位, 既保证足够的启动力矩, 又保持一定的转速, 使混铁炉运行平稳, 避免点头溢铁。根据变频器具有强大功能的特点, 混铁炉倾动采用变频器带动三相鼠笼式异步电动机进行控制, 能够满足要求, 根据混铁炉运行工况, 通过设定变频器参数, 即可实现变频无级调速, 保持混铁炉匀速运转, 并可以选择主、备用电机进行工作, 线路比较简单, 易与计算机联网实现自动控制, 按PLC发出指令工作, 运行可靠性高, 易于维护, 在目前来讲, 这是最佳控制方案。
二、自动控制系统组成
混铁炉自动控制系统, 由一台S7-300PLC分别完成混铁炉本体控制、铁水兑铁等控制。其配置主要有:主机架、电源、CPU、接口模块、通讯模块、以及数字量和模拟量输入/输出模块等, 主站与变频器和编码器通过工业现场总线Profibus—DP完成主从通讯, 两台工控机一台为服务器, 一台为操作站, 共同完成整个过程监控和系统软件的开发设计, 其硬件配置及系统构成如图所示:
三、自动控制系统功能
(一)
混铁炉系统的自动控制由PLC控制程序完成, 通过开放的Profibus—DP现场总线, 连接各部件, 构成分布式控制系统, 实现顺序逻辑控制, 联动控制以及信号传输、报警和数据采集。系统功能强大, 取消了二次仪表, 同时设有人工紧急停车处理按钮, 操作员站完成PLC系统的硬件组态, 地址和站址的分配以及用户程序的设计开发和调试工作, 程序设计采用模块化编程, 应用相关数据块组成整个控制系统, 操作员站作为整个系统的人机界面友好, 采用基于WINT2000Pro操作系统的SIMATIC WINCC5.2画面组态监控软件通过Profibus—DP实现对现场设备的过程监控, WINCC能实现过程数据动态显示, 参数设定、操作控制和系统复位等功能, 并具有过程信息归档、报警信息顺序显示、报表打印等功能, 具有较强的实时性和可靠性。
(二)
混铁炉PLC主要完成兑铁炉门的升降和炉体的倾翻操作, 兑铁和出铁分别由兑铁小车, 铁水称量车组成, 全系统监控部分共10个测量点, 设有实时和历史趋势画面, 分别对混铁炉的各模拟量变化曲线、及煤气和空气压力、流量、倾翻角度等显示, 实时数据采集、监视、超限及事故报警、通过DP网实时数据传送, 由人机界面完成生产过程的监控。
(三)
倾倒控制由炉前操作室操作台和计算机完成: (1) 操作台手动操作时主令控制器前摇或者后摇分别给出0∽10V信号或0∽-10V信号, 经PLC程序采集处理后, 转换成0∽5V的数字信号传输到变频器输入, 变频器驱动电机以给定速度正反转, 完成炉体的倾翻、停止、回位, 编码器输出的倾翻位移由角度显示仪及主画面显示, 画面操作通过画面选择变频器操作速度进入自动控制, PLC按设定的程序完成操作。 (2) 倒铁控制 (侧兑小车等待位) :出铁时, 铁水称量车开到出铁位, 出铁后进入自动控制, 混铁炉返回零位, 同时铁水称量车和操作室显示铁水重量。 (3) 兑铁控制 (混铁炉零位) :兑铁炉门提升到上限位, 侧兑小车到兑铁位;对完铁后, 小车退到等待位, 关闭炉门。自动时在上位机画面操作, 此时手动操作无联锁。
(四)
安全联锁和事故对策:为保证混铁炉的安全运行, PLC程序中, 设有可靠的机械及电气安全联锁回路, 在操作室操作台上设有一个紧急停止按钮, 当出现紧急情况时, 按下此按钮混铁炉系统全部停车, 待处理完成后将按钮释放, 系统恢复正常操作, 炉体工作有00、300、470、-50四个位置, 正常工作范围为00∽300, 检修时的工作范围为00∽470, -50是炉体返回00时防止过超限位避免混铁炉齿条及减速箱齿轮, 轴承和相关设备损坏, 严重时将铁水倒在炉下;通过工位切换开关选择操作工位, 在任意工位回至00自动停止, 倒铁时倾倒至300和回位00自动停止;检修工位炉体倾倒至470自动停止, 侧兑小车未退到位和兑铁炉门未降到位, 炉体向下倾翻无效, 炉体未到零位, 兑铁门和倾翻操作无效;当电气发生故障时, 可在机旁用手搬动气动阀门放松制动器, 使混铁炉自动转回零位, 当变频器出现问题时, 自耦调压系统自动投入作为应急处理。
四、抗干扰功能的设计与实现
根据各种干扰源的情况, 采取了以下抗干扰功能:
(一) 接地措施。
计算机系统单独接地, 接地电阻小于1.0欧姆, 与电气接地分开, 以防形成接地环在接地线上产生接地电流引起PLC误动作。
(二) 模拟量输入信号滤波。
对系统模拟量输入信号在进入PLC模拟量通道以前, 先经过信号隔离器消除通道中的串模干扰, 提高了通道的信躁比。
(三) 模拟量通道屏蔽。
模拟量信号的输入导线采用有内外屏蔽线的多芯双绞线电缆, 在桥架中分开敷设, 单端接地, 有效地衰减了高频干扰, 降低了辐射干扰和电磁偶合干扰, 保证了有用信号正常传输.
(四) 模拟量通道隔离。
模拟量模块采用通道光电隔离模块, 降低通道间共模干扰。
(五) 数字量通道隔离。
数字量模块采用通道光电隔离模块, 在信号进入PLC通道之前, 防止串入强干扰源烧坏通道。
(六) 通讯电缆设置。
敷设工业Profibus-DP电缆时单独穿金属管, 与动力电缆分开敷设, 避免本体大电流线路干扰。
(七) 设备安装部置。
PLC柜安装在操作室, 动力柜安装在电气室, 这样有效地减少了强电磁干扰。
五、结束语
系统投运至今保持了稳定可靠.抗干扰技术的合理应用, 保证了PLC设备和通讯网络在恶劣环境中的安全运行, 采用的SIEMNS PLC程序故障诊断、在线监控和修改技术, 方便了程序维护, 开放的、标准的Profibus-DP现场总线增强了系统的扩展能力, 与编码器进行通讯组成工业现场总线, 省去计数模块, 简化接线, 系统自动化水平高, 操作方便, 报警明了清晰, 故障率低, 没有出现倒出大量铁水和其它异常事故的情况, 维护量小, 所有这些, 都达到了国内先进水平, 为莱钢登上1000万吨级钢铁强企打下了坚实的基础。
摘要:本文介绍了变频器与PLC控制在900吨混铁炉上的应用及取得的良好效果, 着重讲述了变频器与PLC控制的组成及抗干扰功能的设计与实现。
关键词:混铁炉,变频器,零位
参考文献
[1]汉龙.局域网组建与维护.上海科学普及出版社, 2004年;
8.plc与变频器的应用 篇八
关键词:PLC;变频;中央空调;节能
近几年,随着我国经济不断发展,在现代人的生活中,中央空调是不可或缺的重要电器,同时中央空调是现代建筑物中重要的电气设施之一,在现代大中型建筑物中中央空调已经是不可缺少的配套设施之一,由于其耗能非常大,约占建筑物总电能消耗的60%。而在中央空调节能改造中应用PLC及变频器,不仅可以大幅度节约电能和提高中央空调的自动化程度,还能使系统具有运行可靠、结构简化、维护维修方便等优点。因此,中央空调的节能改造都普遍倾向于应用PLC及变频器。
1、中央空调系统概述
当前而言,空调系统由水系统、空调机组、风系统、散热系统以及末端系统构成,制冷机经过压缩机把制冷剂压缩变为高压高温的气体,在传输到冷凝器中和冷却水实施热交换。冷却水变为高温水,水泵把高温水输送到散热系统再对其降温,和外界环节实行换热,把热量释放至空气中。制冷剂通过冷凝器转变为液态,经过节流阀降压后,在蒸发器中和冷冻水进行换热,冷冻水被降温后,水泵再把冷水运输到空调末端,为用户提供制冷功能。制冷剂蒸发转变为气态后被吸入压缩机,达到一个良好的循环。
2、中央空调节能改造原理
2.1 中央空调系统
众所周知,中央空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。其理想运行状态是:在冷冻水循环系统中,在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机,在蒸发器进行热交换,被吸热降温后(7℃)被送到终端盘管风机或空调风机,经表冷器吸收空调室内空气的热量升温后(12℃),再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。在冷却水循环系统中,在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机,在冷凝器吸热升温后(37℃)被送到冷却塔,经风扇散热后(32℃)再由冷却泵送到主机,形成循环。在这个过程里,冷冻水、冷却水作为能量传递的载体,在冷冻泵、冷却泵得到动能不停地循环在各自的管道系统里,不断地将室内的热量经冷冻机的作用,由冷却塔排出。如圖一所示。在中央空调系统设计中,冷冻泵、冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加10%—20%余量作为设计安全系数。据统计,在传统的中央空调系统中,冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%,而在冷冻主机低负荷运行时,冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。因此,实施对冷冻水和冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调系统节能改造及自动控制的重要组成部分。
2.2 泵的特性分析与节能原理 泵是一种平方转矩负载,其转速n与流量Q,扬程H及泵的轴功率N的关系如下式所示:
Q1=Q2(n1/n2),H1=H2(n1/n2)2,n1=n2(n1/n2)3(1-1)
上式表明,泵的流量与其转速成正比,泵的扬程与其转速的平方成正比,泵的轴功率与其转速的立方成正比。当电动机驱动泵时,电动机的轴功率P(kw)可按下式计算:
P=ρQH/ηcηF×10-2(1-2)
式中:P:电动机的轴功率(KW);Q:流量(m3/s);ρ:液体的密度(Kg/m-2);ηc:传动装置效率;ηF:泵的效率;H:全扬程(m)。
调节流量的方法:
图1
由图1可见,曲线1是阀门全部打开时,供水系统的阻力特性;曲线2是额定转速时,泵的扬程特性。这时供水系统的工作点为A点:流量QA,扬程HA;由(1-2)式可知电动机轴功率与面积OQAAHA成正比。今欲将流量减少为QB,我们采用:阀门开度不变,降低转速的方法,这时扬程特性曲线如曲线4所示,工作点移至C点:流量为QB,但扬程为Hc,电动机的轴功率与面积OQBCHc成正比。如此看出,采用调节转速的方法调节流量,电动机所用的功率将大为减小,是一种能够显著节约能源的方法。
根据异步电动机原理:n=60f/p(1-s)(1-3)
3、工程实例
3.1 工程描述
某商贸大厦的中央空调水泵为一次泵,泵电机定速工作,回供水温差约为3℃,使用继电器控制水泵。系统各个设备详细信息见表1。
该大厦空调机组选型运算是根据极端天气和最差状态下设置的,有较大程度的宽裕,系统实际运行很少会在这种极端的情况下运行,通常一年中只有5天左右处于最大负荷状态。大厦原本使用的空调系统除了消耗能源较大外,还将引起一系列的问题,具体如下。
(1)水流量过大会引起系统温度差减弱,换热效率减小,使得机组工作条件恶化,损耗额外电能。
(2)水泵使用自耦变压器开启,电机开启式电流增大,对于供电系统带来严重干扰。
(3)通常泵启、停不是软停、启,在泵停、启时,将会产生水锤现象,对于零件阀门、网管、管道等形成一定程度的损坏。
为保证负荷波动和循环水流量相负荷,运用变频控制对于空调水系统实施节能改造,能够减少系统的能力耗损。首先其可以控制水泵的转速,使得水量伴随着负荷的改变相适应,进而节约能量;其次由于变频器的开启方式是软启动,电机在开启时没有冲击电流,如此可以预防水锤现象的产生,延长零件阀门、电机、管道的使用期限。
3.2 节能措施
按照大厦原有的空调运行状态,拟定大楼空调水循环节约能源的改造措施,具体方法如下。
冷冻泵功率为55kW,冷却泵功率79kW,空调机组功率大约在35%,因此对冷却水系统应该实施改造,在保障稳定可靠运行的状况下,获得较为明显的节能效果。
冷却水系统、冷冻水系统的控制都采取定温度差控制方法,温差控制适合使用于泵的恒流量更改,把冷却水、冷冻水的温差度控制在4.8℃左右。使用温度传感器测量回水温度和供水温度,把结果通过数模转变为数字量传输到PLC进行计算,按照计算结果数据监控变频器,进而监控水泵转速来调整水流量。假设回水温度和供水温度差较大,应该增强水泵频率,提升循环水流量;同样的回水、供水温差较小是应该减少水泵频率,降低循环水流量。
经过PLC设置冷却塔水温控制在30℃左右,PLC使用的实际温度和设置数据对比,但温差值上升3℃左右时,启动两台风机,温差值减少3℃时,延长五分钟后暂停两台风机,经过PLC程序完成电气和仪表的连锁监控,完成节能的最初目标。
系统水泵的转速都使用变频控制措施,正常运行时,水泵在40Hz左右變频运动。当变频控制系统产生故障时,应该启动原有的控制电路,使水泵定频运作。
3.3 变频器控制水泵步骤
PLC控制器经过温度模块和温度传感器收集实际温度仪表数据,把压缩机器的出水温度和回水温度输入PLC控制器内存中,PLC的相关计算系统出进水温差值。按照压缩机的出水温度和回水温度差值监控变频器的频率,进而控制变频电机的转速,调整出水量,合理调整热交换速度。温度差表示室内温度较高,系统负荷较小,可以有效减少冷冻泵的转速,降低冷冻水的循环流量和速度,经过PLC和变频器间的协同作用完成节能的目标。冷却水出水进水温差较大,表示压缩机负荷较大,需要冷却水带走大量的热量,增强冷却泵的转速,增加冷却水的循环量。温度差较小,表示压缩机负荷较小,需要带走的热量可以减少冷却泵的转速,降低冷却水,以达到节能的目的。
3.4 节能改造系统设计
以下一冷冻水泵为例子详细介绍节能改造方案的设计接触器KM3是其旁通接触器,连接后可以开启原水泵的控制电路,保障水泵定频运行。接触器KM1作为M1的变频接触器。两台水泵的接触器经过PLC实施控制,旁路接触器经过继电器控制,变频接触器和旁路接触器间有相关的电器互锁。
图2 控制系统功能结构图
控制系统的构造如图2所示,控制环节经过两个温度传感器测量出水温度和进水温度,检测结果经过A/D转变模板,把模拟量转变为数字量输送给PLC,PLC系统把数字量信息实行运算,计算结果经过调速D/A模板再次转变为模拟量,调整变频器的转速。进水出水温度差值较大,则应该提升水泵转速;温度差较小是,减少水泵转速,进而保障温度差维持在稳定状态,以达到节能的目标。
3.5 变频调整速率系统节约能源的评估
根据与离心泵定理可以表述如下,其中Q表示的是水泵流量P表示水泵功率;H表示水泵扬程;n表示为水泵转速。根据公式可知,频率和泵流量成正比关系,频率的平方和泵的扬程为正比关系,频率的三次方和水泵为正比关系。经过变频调速后,节能效果十分显著。所以,采取变频调速的方式来调整中央空调水系统流量有十分重要的意义。
4、结束语
综上所示,中央空调系统指的是对建筑和楼宇内的空气实施调节的系统,是目前现代建筑中必不可少的主要设备设施。但是其还存在一定的缺陷和不足,由于其耗电量较大,我们应该做好良好的节能改造工作。通过以上分析可以知道,本文通过分析PLC和变频器在中央空调节能改造中的运用实施探究,以期望对有关方面的需要提供参考借鉴。
参考文献:
[1]赵春平,李冰.PLC自动控制技术在中央空调系统中的应用[J].经济技术协作信息,2010(01).
[2]韩俊青,王洪华.基于PLC控制的中央空调节能改造[J].中国教育技术装备,2009(06).
[3]肖丽萍,唐军,李泽滔. 中央空调变频调速节能控制的几个问题[J]. 贵州科学,2012,02.
9.PLC变频调速毕业论文及制作 篇九
论文系列 2007-04-16 17:41:25 阅读2292 评论9 字号:大中小
绪 论
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。
目 录
课程设计任务书-------------1 绪论-----------------------2 课程设计内容---------------5 一.设计要求---------------5 二.设计任务和目的---------5 三.课题要求---------------5 四.控制要求---------------5 五.总体设计方案-----------6 六.硬件部分设计-----------9 七.软件部分设计-----------13 八.调试过程和结果---------17 心得体会------------------18 参考文献------------------19
课程设计内容
一.设计要求 1.确定控制方案,选择PLC和变频器及电动机型号。2.画出电气控制线路原理图。3.设计程序
4.完成PLC控制系统梯形图软件的编制任务。
5.在实验室条件下,通过试验调试初步验证其程序的正确性。
二.设计任务和目的
1.了解PLC控制变频调速系统。
2.了解OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块。3.了解电气控制系统设计的基本原则、内容与一般步骤。掌握PLC控制变频调速系统调试基本过程及方法。
三.课题要求
1.按题意要求,画出PLC端子接线图及控制梯形图;
2.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试; 3.完成课程设计说明书
电气控制系统设计的基本原则: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、结构简单、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。
四.控制要求
1.变频调速器受0~10V输入电压控制;
0V输出频率为0HZ,对应同步转速为0 r/min; 5V输出频率为18HZ,对应同步转速为1500 r/min; 10V输出频率为36HZ,对应同步转速为3000 r/min; 输入电压与输出频率按线性关系变化。
2.要求输出转速按函数变化,请编写梯形图控制程序,并完成调试。
3.改变输出转速~时间的变化函数,重复上述过程.五.总体设计方案
本次设计是实现控制变频调速系统,选用PLC和变频器的组合可完成数字量的输入,实现模拟量和数字量的输出控制。可以通过对频率的调节来实现对速度的控制,使得速度变化更加平滑和实现精确调速。
1.选择机型
本次设计PLC控制变频调速系统设计系统中可以用OMRON-CPM2A PLC加模拟量扩展单元,也可以用OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块.在这里选用OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块.变频器采用欧姆龙公司的变频器,电机选择380V,3000W,3000r/min。
2.确定系统控制结构 由PLC和变频器组成的开环控制系统,模拟量输入端由两输入,开始与停止按钮;PLC输出端是从0—10V的模拟量作为变频器的输入。
实现如下控制:
0V输出频率为0Hz,对应同步转速为0r/min;5V输出频率为18Hz,对应同步转速为1500r/min;10V输出频率为36Hz,对应同步转速为3000r/min。
当PLC模拟量输出0—10V变化时,变频器输出频率为36Hz;电机经过20s速度由0—3000r/min;电机以最大速度运行10s,PLC模拟量输出由10V将到5V,变频器输出频率为18Hz,对应同步转速降为1500 r/min经历10s达到一定值速度运行20s后,PLC模拟量输出由5V降到0V,变频器输出为0Hz,电机转速为0r/ min。
3.系统流程图
4.系统原理接线图
5.设计步骤
(1)使用PLC的OD模块的两个输入点作为系统的启动和停止信号的输入点;(2)使用PLC的ID模块的一个输出点作为使电机正转启动的输出信号,接到变频器的S0端子上;
(3)连接CS1W-MAD44模拟量I/0模块的A1+、A2-至变频器的电压输入端;(4)调节变频器使其输出频率受模拟量输入电压控制;(5)然后编制输出按时间函数循环的梯形图程序;(6)最后调试并运行。
六.硬件部分设计
1.CS1W-MAD44模拟量I/0模块图
2.CS1W-MAD44模拟量I/0功能块
3.模拟量输出回路
4.输出规格
如果设臵值超过下面提供的规定,将发生输出设臵错误,并将输出有输出保持功能规定的输出量。
根据设计要求选取输出范围:0~10 V: 5.标度转换
输出范围:0~10V所对应的16进制数为:0000H~0FA0H 6.模拟量输出接线图
7.数据交换概要
数据通过特殊I/O单元区域(用来操作单元的数据)和特殊I/O单元DM区域(用来进行初始设臵的数据)在CPU单元和CS1W-MAD44模拟量I/O单元之间交换。
8.I/O刷新数据
模拟输入转换值,模拟输出设臵值,和其它用来操作单元的数据根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元区域里分配,并在I/O刷新过程中交换.9.固定数据
单元的固定数据,如模拟量输入信号范围和模拟量输出信号范围,根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元DM区域里分配,并在电源接通或单元重启动时交换。
10.设臵单元号开关
每个模拟量I/O单元占据的特殊I/O单元区域和特殊I/O单元DM区域字地址是通过单元前板上的单元号开设臵的。11.模拟量I/0模块的软件设臵过程
在此系统中单元号设臵成4.(1)根据下表,特殊I/0单元域地址CIO2040-CIO2049, 特殊I/0单元DM区域地址D20400-D20499.(2)根据系统原理接线图,A1 A2电压输出1和CIO区中转换可用字表设臵2040为: 0001H
(3)根据输入使用设臵表,设臵D20400为: 0001H
(4)根据输入信号范围表,设臵D20401为: 0001H
上面的所有设臵在程序的1~3条完成。
七.软件部分设计
系统的软件设计是根据系统给定的时间函数运行的,所以软件的设计主要是以时间原则来设计。
1.程序的主体主要由以下三部分组成(1)控制字的设臵(2)时间段设计(3)数据的增减 2.I/0分配表
3.系统设计程序 PLC梯形图
4.程序助记符
LD
启动按钮 LD
停止按钮 KEEP(011)启动保持 LD
启动保持 MOV(021)#000F 2040 //
转换可用位臵1 LD
启动保持
MOV(021)#000F D20400 //
输出使用位臵1 LD
启动保持
MOV(021)#0055 D20401 // 输出信号范围臵0101.0-10V LD
启动保持 ANDNOT T0004
@MOV(021)#0000 D0
//
一个循环开始时臵#0000 LD
启动保持
MOV(021)D0 20
//
送D0 值至输出通道 LD
启动保持
ANDNOT T0004
TIM 0000#0200
//
时间变化流程 TIM 0001 #000 TIM 0002 #0400 TIM 0003 #0600 TIM 0004 #0650
LD
启动保持 AND P_0_02s ANDNOT T0000
@+(400)D0 #0004 D0
// D0值增加,使输出值连续增加 LD
启动保持 AND P_0_02s AND T0001 ANDNOT T0002
@-(410)D0 #0004 D0
// D0值减小,使输出值连续减小 LD 启动保持 AND P_0_02s AND T0003 ANDNOT T0004
@-(410)D0 #0008 D0
// D0值减小,使输出值连续减小 LD 启动保持
OUT 0.00 //
变频器正转启动信号 END(001)5.程序说明
第0条:起动和停止信号,用KEEP保持在2100.00中,表示程序启动运行。
第1条:程序启动运行过程中,根据接线图A1 A2电压输出1和CIO区中转换可用字表设臵2040为: 000FH
第2条:程序启动运行过程中,根据输入使用设臵表设臵D20400为: 000FH 第3条:程序启动运行过程中,根据输入信号范围表设臵D20401为: 0055H
第4条:程序启动时并且每个循环的开始时D0臵#0000,所以输出电压每次都是从0V开始
第5条:只要是在运行过程中,在程序每次扫描过程中D0中的值臵入2040通道中转换成电压输出。
第6条:程序启动运行过程中,每次循环中设臵成五个时间段T0000—T0004,T0004为复位信号。
第7条:程序启动运行过程中,从0—20秒,D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时加#0004,则20秒时刚好D0值为#0FA0,即10V。
第8条:程序启动运行过程中,从30—40秒,D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时减#0004,则10秒后刚好D0值为#07D0,即为5V。
第9条:程序启动运行过程中,从60—65秒,D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时减#0008,则5秒时刚好D0值减为#0000,即0V。
第10条:程序启动运行过程中电机正转信号保持为ON。第11条:程序结束标志。
八.调试过程及结果
调试过程:
1.先将PLC程序传入OMRON-CS PLC中,只连接启动与停止开关,先不与变频器相连接,以免输出电压不正确导致变频器出错。
2.按下启动按钮,然后用万用表测CS1W-MAD44模拟量I/0模块的A1、A2两点间的电压,看是否按照规定曲线运行,如果运行正确则证明PLC部分调试成功。3.连接PLC的输出点与变频器的输入点,并且调试好变频器的参数设臵,最后把变频器的输出与电机接好。
4.最后打开启动按钮,电机正常运行,并且按照给定的时间函数循环运行。显示的最大频率是36HZ。
调试结果:
系统按照给定的时间函数连续循环运行,如图所示,由此说明系统设计合理可靠,此设计完全符合设计要求。
心得体会
通过本次课程设计,对欧姆龙系列PLC的特点有了更深的理解。利用了欧姆龙系列PLC的特点,对按钮、开关等输入/输出进行控制,实现了变频器在控制作用下的自动化。
在本次课程设计的实践环节中,我更深刻地理解和掌握了电器控制及可编程控制器(PLC)的理论知识和动手技能。参阅了大量的电器控制及可编程控制器(PLC)系统设计的书籍资料,查询了大量的图表、程序和数据,使得课程设计的方案和数据更为翔实和准确,力求科学严谨,使本次以变频器为主题的课程设计精益求精。
经历一周的方案设计、比较、论证、探讨等步骤,经过不懈的努力和反复的验证,积聚了同组同学的一致讨论并通过,再加上指导老师的细心点拨和教诲,终于成功地完成了本次课程设计。但是,由于学识浅薄和资历肤浅,对待解决问题还不成熟,望老师不吝纠正,深感谢意!
参考文献
电器控制及可编程控制器
祖龙起 主编
轻工业出版社 可编程控制器原理与程序设计
谢客明 主编 日本OMRON公司CPM2A编程手册 张立科 主编