畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC與變頻器的交流電機(jī)調(diào)速控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、 基于plc與變頻器的交流電機(jī)調(diào)速控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 完成日期： 指導(dǎo)教師簽字： 答辯小組成員簽字： 摘 要可編程控制器（plc）是一種數(shù)字運(yùn)算與操作的控制裝置。plc作為傳統(tǒng)繼電器的替代產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。由于plc可以用軟件來(lái)改變控制過(guò)程，并有體積小，組裝靈活，編程簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等特點(diǎn)，特別適用于惡劣環(huán)境下運(yùn)行。隨著電力電子技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；本文介紹了基于plc的變頻器調(diào)速系統(tǒng)。將現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的plc和變頻器綜合起來(lái)主要功能實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速。首先通過(guò)設(shè)置給定輸入給plc，再通過(guò)plc控制變頻器，再經(jīng)由變頻

2、器來(lái)控制異步電機(jī)，控制運(yùn)算主要由plc和變頻器來(lái)完成，執(zhí)行元件為變頻器和異步電機(jī)。關(guān)鍵詞：電力電子；變頻器；變頻調(diào)速；交流電機(jī)abstractprogrammable logic controller (plc) is a digital computing and control device operation. plc as a the traditional relay replacement products, widely used in all areas of industrial control. plc software can be used to change cont

3、rol process, and small size, flexible assembly and programming is simple, strong anti-jamming capability and high reliability, especially suitable for harsh environments.with the development of power electronics technology and control technology, the ac frequency control has been widely used in the

4、field of industrial motor drag; programmable logic controller plc as a new alternative relay control device, often used for field data collection and control equipment .this article describes the inverter speed control system based on plc. now the most widely used plc and inverter together the main

5、function of frequency control. first set to the given input to the plc, plc control inverter to control the motor via the inverter control algorithms mainly by the plc and inverter to complete the implementation of the components of the inverter and the motor.key words：power electronics;converter; f

6、requency control;a-c machive目 錄1概述12系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案與功能分析12.1設(shè)計(jì)總體方案12.2系統(tǒng)功能23 plc和變頻器的型號(hào)選擇33.1 plc的選擇33.2變頻器的選擇54硬件設(shè)計(jì)64.1變頻器接線64.1.1變頻器主電路接線64.1.2控制端子接線74.2變頻器的操作及參數(shù)設(shè)置94.2.1變頻器的操作說(shuō)明94.2.2變頻器的參數(shù)設(shè)置104.3 plc的硬件接線114.4 plc與變頻器的連接124.5調(diào)速控制總電路135安裝調(diào)試146總結(jié)14參考文獻(xiàn)15致 謝16附 錄171概述plc就是可編程控制器（programmable logic control

7、ler），國(guó)際電工委員會(huì)（international electricalcommittee）在1987年發(fā)布的plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)plc做了這樣的定義：一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)就是可編程控制器，主要是在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用。plc是在電氣控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)形成的，它以微處理器為核心，融入了自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)技術(shù)。plc在世界范圍內(nèi)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，生活?yuàn)蕵?lè)等。plc在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，它的工作方式以及使用方便快捷。在硬件方面，接口比較容易，方便連接。此外，它還可以有很多實(shí)用功能，比如，它可以編入外圍器件的故障自診斷程序，可以讓系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也可以獲得故障自診斷

8、保護(hù)，并且也已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用；在軟件方面，plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法規(guī)律性強(qiáng)，容易掌握編程語(yǔ)言容易學(xué)習(xí)，較為簡(jiǎn)單，并且梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近。變頻器是應(yīng)用電力電子技術(shù)與變頻技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)工作電源頻率來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電力控制設(shè)備。變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一1。采用變頻器調(diào)速有以下優(yōu)點(diǎn)提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度也提高了生產(chǎn)速度，可以最大的節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。plc和變頻器被廣泛的應(yīng)用在電力、冶金、礦物開(kāi)采、化工、交通控制、

9、機(jī)械加工和食品加工等諸多領(lǐng)域。本次課題將對(duì)s7-200plc與臺(tái)達(dá)變頻器對(duì)交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。本文所研究的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用plc來(lái)控制變頻器調(diào)速。充分發(fā)揮可編程控制器的高可靠性、靈活性、通用性、擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)plc的開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊控制變頻器的多功能輸入端，從而改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)工作電源頻率，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的多級(jí)調(diào)速。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案與功能分析2.1設(shè)計(jì)總體方案系統(tǒng)采用plc控制變頻器實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)及各種轉(zhuǎn)速的改變。系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即可控制部分plc，執(zhí)行部分變頻器和三相異步交流電機(jī)，系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖2-1所示。首先通過(guò)設(shè)置給定輸入給plc，再通過(guò)pl

10、c控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來(lái)控制電機(jī)。輸入開(kāi)關(guān)plc變頻器m圖2-1系統(tǒng)主要構(gòu)成圖2.2系統(tǒng)功能隨著電力電子技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用5。plc和變頻器作為替代繼電器的新型控制裝置，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，硬件配套齊全，功能完善，使用方便，體積小，重量輕，能耗低，使用壽命長(zhǎng)且功能強(qiáng)大，常常被用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備的控制。本次設(shè)計(jì)就是基于plc的變頻器調(diào)速系統(tǒng)，首先通過(guò)設(shè)置給定輸入給plc，再通過(guò)plc控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來(lái)控制電機(jī)。結(jié)合實(shí)際情況，我為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以下功能：（1）按下正轉(zhuǎn)按鈕（i0.0）時(shí)，異步電機(jī)按變頻器的旋鈕設(shè)定頻率進(jìn)行正轉(zhuǎn)。（

11、2）按下反轉(zhuǎn)按鈕（i0.1）時(shí)，異步電機(jī)按變頻器的旋鈕設(shè)定頻率進(jìn)行反轉(zhuǎn)。（3）按停止按鈕（i0.3）時(shí)，電機(jī)在任何情況下都停止運(yùn)轉(zhuǎn)。頻率（4）按下自動(dòng)按鈕（i0.2）時(shí)，可以使變頻器按照自身設(shè)定程序自動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體運(yùn)轉(zhuǎn)模式見(jiàn)圖2-2。0hz10hz11hz35hz50hz20hzp19p21p23p17p81p82p83 p84 p85 p86p87p22時(shí)間正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)p8132hzp18p20p17圖2-2變頻器控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式（5）按下按鈕（i0.4）時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，使電機(jī)按照plc設(shè)定程序自動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體運(yùn)轉(zhuǎn)模式見(jiàn)圖2-3。0hz頻率時(shí)間10sp20p18p19p21p22p23p1

12、712s15s20s8s17s15s10hz20hz32hz35hz50hz11hz圖2-3 plc控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式（6）按下按鈕（i0.6）時(shí)，電動(dòng)機(jī)按照plc設(shè)定程序正反轉(zhuǎn)交替循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。每15s交替一次，正轉(zhuǎn)頻率為35hz，反轉(zhuǎn)頻率為20hz。（7）變頻器故障時(shí)（i0.5），即當(dāng)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)到有異常狀況發(fā)生時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3 plc和變頻器的型號(hào)選擇3.1 plc的選擇在plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是plc工程設(shè)計(jì)選型，工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)2。在plc型號(hào)的選擇上，工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)，同時(shí)綜合了輸入輸出（i

13、/o）點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)器容量、各項(xiàng)控制功能和機(jī)型的考慮以及性價(jià)比等各方面的因素，來(lái)確定plc型號(hào)的選擇。根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定plc的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的plc和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)9。plc還有故障自診斷功能，可以讓系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也可以獲得故障自診斷保護(hù)。plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法規(guī)律性強(qiáng)，容易掌握編程語(yǔ)言容易學(xué)習(xí)，較為簡(jiǎn)單，并且梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近。本次設(shè)計(jì)plc輸入點(diǎn)數(shù)在7個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)6個(gè)。i/o點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮增加10%20%的余量，因此選擇了s7-200 pl

14、c/cpu224/14輸入/10輸出。由于控制較簡(jiǎn)單，對(duì)plc存儲(chǔ)容量、殊功能模塊沒(méi)有特殊要求。根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備，從中選擇了s7-200 plc/cpu224xp/14輸入/10輸出。s7-200 plc具體型號(hào)見(jiàn)表3-1。表3-1 s7-200 plc cpu選型型號(hào)表注：ac/dc/繼電器100230vac電源/24vdc輸入/繼電器輸出；cpu系列號(hào)產(chǎn)品圖片描述選型型號(hào)cpu224xpac/dc/繼電器；14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出；2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量i/o點(diǎn)6es7 214-2bd23-0xb0在plc的應(yīng)用中還有重要的一項(xiàng)就是編程，編程中需要用到的指令如下。s7-200系列p

15、lc的基本指令包括常用指令、堆棧操作指令、計(jì)數(shù)指令、定時(shí)器指令、比較指令和程序控制指令等。 （1）觸點(diǎn)指令觸點(diǎn)指令包括邏輯取和線圈驅(qū)動(dòng)指令，它有兩種連接形式，即串聯(lián)和并聯(lián)。 邏輯取和線圈驅(qū)動(dòng)指令。指令格式為：ld 取指令；ldn 取反指令。 觸點(diǎn)串聯(lián)指令。指令格式為：a 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)：an 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。 觸點(diǎn)并聯(lián)指令。指令格式為：o 常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)：on 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)。（2）邏輯電路塊的連接指令 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令。指令格式為：old。 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令。指令格式為：ald。（3）置位，復(fù)位，取反指令 置位指令的格式為：s bit n。 復(fù)位指令的格式為：r bit n。 取反指令的格式

16、為：not。（4）計(jì)數(shù)器指令 增計(jì)數(shù)器指令ctu：其指令格式為：ctu cx, pv。x為計(jì)數(shù)器編號(hào)。 減計(jì)數(shù)器指令ctd：其指令格式為：ctd cx, pv。x為計(jì)數(shù)器編號(hào)。 增減計(jì)數(shù)器指令ctud：其指令格式為：ctud cx, pv。x為計(jì)數(shù)器編號(hào)。（5）定時(shí)器指令 接通延時(shí)指令ton：其指令格式為：ton tx, pt。x為定時(shí)器編號(hào)。 斷開(kāi)延時(shí)指令tof：其指令格式為：tof tx, pt。x為定時(shí)器編號(hào)。 有記憶接通延時(shí)指令tonr：其指令格式為：tor tx, pt。x為定時(shí)器編號(hào)。（6）結(jié)束及暫停指令 結(jié)束指令可分為有條件結(jié)束指令end和無(wú)條件結(jié)束指令mend。 暫停指令的指令

17、格式為：stop。（7）子程序指令子程序指令包括3個(gè)指令：建立子程序、子程序調(diào)用和子程序返回。其中子程序調(diào)用指令又有2條指令：子程序調(diào)用指令call和子程序條件返回指令cret。3.2變頻器的選擇在選擇變頻器時(shí)，首先要確定在該設(shè)計(jì)系統(tǒng)中使用通用變頻器的目的，根據(jù)目的來(lái)選擇最優(yōu)的變頻器，從而達(dá)到預(yù)期效果。再根據(jù)該設(shè)計(jì)的控制要求，對(duì)調(diào)速范圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等要素，并充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)負(fù)載特性，從而來(lái)確定采用什么功能的變頻器對(duì)于該設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)更加方便，然后確定采用什么控制方式最合適。所選用的通用變頻器應(yīng)是既滿足生產(chǎn)工藝要求，又要在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上合理。若對(duì)變頻器選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用不當(dāng)，

18、可能會(huì)造成很多影響，比如，可能會(huì)使變頻器不能正常的運(yùn)行，從而達(dá)不到預(yù)期效果；可能引發(fā)設(shè)備故障，造成不必要的損失。為了保證所選用的變頻器長(zhǎng)期的可靠的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意變頻器的地線的接地連接。變頻器的工作原理是把市電（380v 、50hz）通過(guò)整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件（gto、gtr或igbt）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電4。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備我選擇了小型的三相異步電機(jī)，異步電機(jī)參數(shù)如下： pn=180w，un=380v，in=0.65a，nn=1400rpm。根據(jù)電機(jī)參數(shù)變頻器應(yīng)選用三相電源380480vac，50hz，輸出額定功率應(yīng)大于200w。再根據(jù)

19、學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備和三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)，從中選擇了臺(tái)達(dá)vfd-022m。變頻器具體型號(hào)及參數(shù)見(jiàn)表3-2。表3-2 臺(tái)達(dá)vfd-m變頻器型號(hào)及參數(shù)表變頻器系列號(hào)產(chǎn)品圖片描述選型型號(hào)vfd-mlc-m2e數(shù)字控制面板/三相電源380480vac, 50/60hz/電機(jī)輸出額定功率2.20 kw (3hp)/ 額定輸出容量3.8kva/額定輸出(入)電流5.0a（6.0a）/輸出頻率(hz) 0.1400hz/強(qiáng)制風(fēng)冷vfd022m43b4硬件設(shè)計(jì)4.1變頻器接線4.1.1變頻器主電路接線本次設(shè)計(jì)選用的臺(tái)達(dá)vfd-022m變頻器電源為三相380v交流電，在主電路接線時(shí)應(yīng)正確的和三相交流電源連接。為了

20、保證所選用的變頻器長(zhǎng)期的可靠的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意vfd-m變頻器的地線的接地連接。根據(jù)變頻器使用手冊(cè)，電源、變頻器、三相異步電機(jī)具體接線如圖 4-1。圖 4-1變頻器主電路配線圖三相異步電機(jī)使用y型接法，異步電機(jī)接線如圖4-2。圖4-2異步電機(jī)接線圖4.1.2控制端子接線臺(tái)達(dá)vfd-m變頻器提供了多種控制功能，其中有外部多功能端子控制，數(shù)字操作面板控制，通訊控制等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及簡(jiǎn)捷控制的目的，我選擇了通過(guò)外部多功能端子控制變頻器，以達(dá)到控制異步電機(jī)的目的。臺(tái)達(dá)vfd-m變頻器控制端子說(shuō)明見(jiàn)下表4-1。表4-1 多功能控制端子說(shuō)明表端子記號(hào)端子功能說(shuō)明規(guī)格ra rc多功能指示信號(hào)輸出接點(diǎn)對(duì)應(yīng)參

21、數(shù)p46繼電器(relay)rb rc多功能指示信號(hào)輸出接點(diǎn)接點(diǎn)輸出m0 gnd多功能輸入輔助端子對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42m1 gnd多功能輸入選擇一對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42m2 gnd多功能輸入選擇二對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42m3 gnd多功能輸入選擇三對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42m4 gnd多功能輸入選擇四對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42m5 gnd多功能輸入選擇五對(duì)應(yīng)參數(shù)p38,39,40,41,42本次設(shè)計(jì)中多功能指示輸出端子ra/rb/rc使用故障指示端子，變頻器產(chǎn)生故障時(shí)ra端子的繼電器會(huì)接通，產(chǎn)生一個(gè)故障信號(hào)送給plc，pl

22、c會(huì)停止變頻器和異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。故障指示端子電路如圖4-3。圖4-3故障指示端子電路圖本次設(shè)計(jì)中多功能輸入端子m0/m1/m2/m3/m4/m5全部使用，其相應(yīng)功能分配見(jiàn)表4-2，段速選擇指令見(jiàn)表 4-3。表4-2多功能輸入端子功能分配表端子設(shè)定功能m0正轉(zhuǎn)/停止m1反轉(zhuǎn)/停止m2變頻器內(nèi)部程序自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始指令輸入m3多段速指令一/段速選擇m4多段速指令二/段速選擇m5多段速指令三/段速選擇表4-3 指令與段速對(duì)應(yīng)表段速m3(q0.3)m4(q0.4)m5(q0.5)第一段段速p17100第二段段速p18010第三段段速p19110第四段段速p20001第五段段速p21101第六段段速p220

23、11第七段段速p23111多功能輸入端子通過(guò)plc給定的信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、段速選擇等命令。多功能輸入端子電路如圖4-4。圖4-4 多功能輸入端子電路圖4.2變頻器的操作及參數(shù)設(shè)置4.2.1變頻器的操作說(shuō)明變頻器操作面板變頻器vfd-m 為我們提供了簡(jiǎn)易的控制面板，其中有參數(shù)顯示，運(yùn)行指示，操作鍵mode/run/enter/stop，頻率旋鈕等。具體如下圖4-5。圖4-5變頻器操作面板通過(guò)控制面板按鍵可以修改變頻器的設(shè)定參數(shù)，參數(shù)的修改方法如下表4-4。表4-4參數(shù)的修改舉例例如：修改參數(shù)p00操作步驟說(shuō)明顯示按 mode鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫(huà)面p00按上下鍵選擇欲讀出或修改的參數(shù)號(hào)碼

24、p00p157按enter鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，讀出參數(shù)內(nèi)容00按上下鍵修改參數(shù)01按enter鍵輸入資料無(wú)誤則顯示end輸入資料有誤則顯示errenderr4.2.2變頻器的參數(shù)設(shè)置根據(jù)控制要求現(xiàn)將變頻器主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，參數(shù)設(shè)定值見(jiàn)表4-5。表4-5主要參數(shù)設(shè)定表參數(shù)參數(shù)功能設(shè)定值實(shí)現(xiàn)功能p00頻率指令來(lái)源設(shè)定00主頻率輸入由數(shù)字操作器控制p01運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)源設(shè)定01運(yùn)轉(zhuǎn)指令由外部端子控制，鍵盤(pán)stop鍵有效p02電機(jī)停車(chē)方式設(shè)定00以減速剎車(chē)方式停止p03最高操作頻率選擇50 hz最高操作頻率p04最大電壓頻率選擇50 hz最大電壓頻率p05最高輸出電壓選擇380 v最高輸出電壓p10第一加速時(shí)

25、間選擇6 s電機(jī)達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速用時(shí)p11第一減速時(shí)間選擇6 s電機(jī)停止用時(shí)p17第一段頻率設(shè)定10 hz第一段頻率p18第二段頻率設(shè)定20 hz第二段頻率p19第三段頻率設(shè)定35 hz第三段頻率p20第四段頻率設(shè)定50 hz第四段頻率p21第五段頻率設(shè)定32 hz第五段頻率p22第六段頻率設(shè)定20 hz第六段頻率p23第七段頻率設(shè)定11 hz第七段頻率p24禁止反轉(zhuǎn)功能設(shè)定00可反轉(zhuǎn)p36輸出頻率上限設(shè)定50 hz輸出頻率上限p37輸出頻率下限設(shè)定0 hz輸出頻率下限p38多功能輸入選擇一(m0)多功能輸入選擇二(m1)00m0：正轉(zhuǎn)/停止m1：反轉(zhuǎn)/停止p39多功能輸入選擇二(m2)16aut

26、o run可程序自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)p40多功能輸入選擇三(m3)06多段速指令一p41多功能輸入選擇四(m4)07多段速指令二p42多功能輸入選擇五(m5)08多段速指令三p46多功能輸出relay接點(diǎn)07故障指示p78可程序運(yùn)轉(zhuǎn)模式選擇04自動(dòng)運(yùn)行循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)（stop 間隔）p79可程序運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向設(shè)定34運(yùn)轉(zhuǎn)方向“0100010”*0正轉(zhuǎn)*1反轉(zhuǎn)p81第一段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p1710 s第一段運(yùn)行時(shí)間p82第二段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p1812 s第二段運(yùn)行時(shí)間p83第三段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p1915 s第三段運(yùn)行時(shí)間p84第四段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p2020 s第四段運(yùn)行時(shí)間p85第五段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定

27、對(duì)應(yīng)參數(shù)p218 s第五段運(yùn)行時(shí)間p86第六段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p2217 s第六段運(yùn)行時(shí)間p87第七段運(yùn)行時(shí)間設(shè)定對(duì)應(yīng)參數(shù)p2315 s第七段運(yùn)行時(shí)間4.3 plc的硬件接線 本次設(shè)計(jì)選用的plc 型號(hào)為cpu224xp14輸入/10輸出/ac/dc/rly，根據(jù)plc的安裝要求可以確定plc 的供電電源為220v交流電。plc的輸入端供電為dc24v，plc本身提供24v直流電源，可以作為輸入電源使用。plc的輸出模式為繼電器模式，輸出端相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，plc有輸出時(shí)會(huì)接通。所以plc輸出端供電使用變頻器多功能端，這樣就可以形成一個(gè)完整的回路，達(dá)到控制的目的。plc的供電電源、plc

28、的輸入、輸出接線電路如圖 4-6。圖 4-6 plc的接線電路圖4.4 plc與變頻器的連接本設(shè)計(jì)中plc對(duì)變頻器的控制是通過(guò)plc的繼電器輸出模塊控制變頻器的多功能輸入端，從而改變電機(jī)工作電源頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的多級(jí)調(diào)速。plc輸入/輸出地址分配及連接項(xiàng)見(jiàn)表4-6。表4-6 plc輸入/輸出分配表輸 入輸 出地址功能連接項(xiàng)地址功能連接端口i0.0正轉(zhuǎn)sb1q0.0正轉(zhuǎn)m0i0.1反轉(zhuǎn)sb2q0.1反轉(zhuǎn)m1i0.2變頻器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)sb3q0.2變頻器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)m2i0.3停止sb4q0.3段速選擇m3i0.4多段速運(yùn)轉(zhuǎn)sb5q0.4段速選擇m4i0.5故障急停raq0.5段速選擇m5i0.6正反轉(zhuǎn)交替

29、sb6plc與變頻器的接線電路如圖4-7。圖4-7 plc與變頻器的接線電路圖4.5調(diào)速控制總電路通過(guò)對(duì)plc和變頻器各部分的設(shè)計(jì)，現(xiàn)確定了基于plc與變頻器的交流電機(jī)調(diào)速控制硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案電路，如圖4-8。圖4-8總體設(shè)計(jì)方案電路圖5安裝調(diào)試根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路對(duì)plc、變頻器、異步電機(jī)進(jìn)行安裝接線。在安裝過(guò)程中首先應(yīng)注意的是安全問(wèn)題，因?yàn)榘惭b的過(guò)程中會(huì)接觸到220v及380v交流電，應(yīng)當(dāng)小心不要觸電，在接線和調(diào)試時(shí)一定確保斷開(kāi)電源。在接通電源前需要確定電源電壓為所需要的正確電壓。變頻器的三相電源之間電壓要均衡，以免不能正常啟動(dòng)。為了保證所選用的變頻器長(zhǎng)期的可靠的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意變頻器

30、的地線的接地連接。6總結(jié)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。通過(guò)plc與變頻器的連接共同來(lái)選擇交流電機(jī)的段速，從而可以鍛煉我們對(duì)軟件的編程能力的提高以及對(duì)硬件連接熟知能力的提高。通過(guò)這一次課程設(shè)計(jì)，我不僅熟悉和掌握了plc和變頻器的結(jié)構(gòu)和工作原理。同時(shí)也加深了對(duì)plc和變頻器的理解，通過(guò)硬件設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作，逐步掌握硬件設(shè)計(jì)的基本方法和產(chǎn)品安裝技術(shù)。本次論文所用圖片通過(guò)cad所繪，鍛煉了制圖能力。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，把握住每一個(gè)重點(diǎn)的細(xì)節(jié)，防止出現(xiàn)任何由于粗心導(dǎo)致的差錯(cuò)，并且在寫(xiě)論文時(shí)，應(yīng)該有側(cè)重點(diǎn)。在這次課程設(shè)計(jì)中我覺(jué)得最重要的就是要有自學(xué)能力，運(yùn)用工具書(shū)，利用網(wǎng)絡(luò)高效率的查閱資料。遇到問(wèn)題的時(shí)候，要認(rèn)真思考可能的原因，然后一步一步的去驗(yàn)證自己的想法，直到解決遇到的問(wèn)題。將理論應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力，從而不斷地挑戰(zhàn)自己，超越自己，為今后工作打下能力基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 喬?hào)|凱.基于plc和變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的研究j. 機(jī)械與電子,2008,(7):71-72.2 方強(qiáng)，李