基于PLC實(shí)現(xiàn)的三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于PLC 實(shí)現(xiàn)的三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：電氣與控制工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：1001學(xué)號(hào)：姓名：趙東兵一、實(shí)驗(yàn)名稱：基于PLC 實(shí)現(xiàn)的三相異步電動(dòng)機(jī)七段變頻調(diào)速控制系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 通過(guò)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解可編程控制器在電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制中的應(yīng)用。2. 通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步了解PLC 、變頻器及編碼器之間的配合關(guān)系。3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)線路的設(shè)計(jì)，實(shí)際操作，使理論與實(shí)際相結(jié)合，增加感性認(rèn)識(shí)，使書本知識(shí)更加鞏固。4. 培養(yǎng)動(dòng)手能力，增強(qiáng)對(duì)可編程控制器運(yùn)用的能力。5. 培養(yǎng)分析，查找故障的能力。6. 增加對(duì)可編程控制器外圍電

2、路的認(rèn)識(shí)。三、實(shí)驗(yàn)器件：220V PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái)一套、380V 變頻器實(shí)驗(yàn)臺(tái)一套、三相電動(dòng)機(jī)一臺(tái)（Nr=1400r/min，p=2）、光電編碼器一個(gè)（864p/r）、萬(wàn)用表一個(gè)、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)原理：1. 實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)光電編碼器將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速采集出來(lái)并送入PLC 中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)程序?qū)⒉杉降男畔⑴cDM3X(加速/DM4X（減速）區(qū)的設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)頻率滿足設(shè)定值時(shí)用PLC 控制變頻器（變頻器工作在端子調(diào)速模式下），電動(dòng)機(jī)停止加速，保持勻速5S ，5S 后PLC 控制變頻器加速端子繼續(xù)加速。從而實(shí)現(xiàn)完成七段速逐段加速。以15HZ 為基準(zhǔn)加速頻率上限為45Hz （可以根據(jù)具體情況設(shè)定），并在最高

3、段速保持10s, 此后電機(jī)開始減速，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的頻率時(shí)，PLC 控制變頻器停止加速，保持勻速5S ，5S 后PLC 控制變頻器減速端子繼續(xù)減速；反轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)過(guò)程相似。2. 實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)速度曲線如下圖： 五、實(shí)驗(yàn)相關(guān)器件特點(diǎn)：1. 歐姆龍CPM2AH ：CPM2A 在一個(gè)小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出，模擬量設(shè)定，和時(shí)鐘功能等。CPM2A CPU單元又是一個(gè)獨(dú)立單元，能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用，所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品，完整的通信功能保證了與個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它OMRON PC和OMRON 可編程終端的通信。這些通信能力使用戶能設(shè)計(jì)一

4、個(gè)經(jīng)濟(jì)的分布生產(chǎn)系統(tǒng)。CPM2A 計(jì)有五個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入。一個(gè)響應(yīng)頻率為20 kHz/5 kHz 的高速計(jì)數(shù)器輸入，與四個(gè)響應(yīng)頻率為2 kHz的高速計(jì)數(shù)器輸入（在計(jì)數(shù)器方式下）。高速計(jì)數(shù)器可以用在四種輸入方式中的任一種下；微分相位方式(5 kHz ，脈沖+方向輸入方式(20 kHz，增/減脈沖方式(20 kHz，或遞增方式(20 kHz。當(dāng)計(jì)數(shù)與一設(shè)置值匹配或下降在一規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，能觸發(fā)中斷。中斷輸入（計(jì)數(shù)器方式）可用遞增計(jì)數(shù)器或遞減計(jì)數(shù)器(2 kHz并在計(jì)數(shù)與目標(biāo)值匹配時(shí)觸發(fā)中斷（執(zhí)行中斷程序）。2. 光電編碼器：光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳

5、感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器， 光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號(hào)。3. 變頻器：（）變頻器可以分為四個(gè)部分。通用變頻器由主電路和控制回路組成。給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱平波回路）、逆變器。 整流器。它的作用是把工頻電

6、源變換成直流電源。 平波回路（中間直流環(huán)節(jié)）。由于逆變器的負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)，屬于感性負(fù)載。無(wú)論電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，起始功率因數(shù)總不會(huì)等于1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會(huì)有無(wú)功功率的交換，這種無(wú)功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件電容器或電感器來(lái)緩沖，所以中間直流環(huán)節(jié)實(shí)際上是中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。 逆變器。與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率。逆變器的結(jié)構(gòu)形式是利用6個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器 件組成的三相橋式逆變器電路。通過(guò)有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的導(dǎo)通和斷開，可以得到任意頻率的三相交流輸出波形。 控制回路。控制回路常由運(yùn)算電路，檢測(cè)電路，控制信號(hào)的輸入、輸出電路，驅(qū)

7、動(dòng)電路和制動(dòng)電路等構(gòu)成。其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開關(guān)控制，對(duì)整流器的電壓控制，以及完成各種保護(hù)功能?？刂品绞接心M控制或數(shù)字控。 六、各器件參數(shù)設(shè)置： 1. 變頻器參數(shù)設(shè)置： 2. 內(nèi)部寄存器參數(shù)設(shè)置： 63. 編碼器接口： 4.PLC 端口配置： 七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：按照原理圖接好線經(jīng)檢查無(wú)誤后，上電下載編好的程序，并在編程模式下，打開PLC 的內(nèi)存，在DM 數(shù)據(jù)區(qū)從DM30DM36依次寫入0242、0336、0420、0504、0588、0672、0770七個(gè)加速比較的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，DM40DM46依次寫入0780、0730、0650、0560、0470、0370、0270七個(gè)減速比較的十六進(jìn)

8、制數(shù)據(jù)，并在DM6642 數(shù)據(jù)區(qū)寫入0112，設(shè)置高速計(jì)數(shù)器工作模式。之后保存并在線傳送到PLC ，再將PLC 切換到運(yùn)行模式。7 按下正轉(zhuǎn)按鈕后，變頻器啟動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)加速，頻率達(dá)到每一個(gè)階梯后延時(shí)5秒再加速，在45Hz 左右后，開始減速，減速到停止；反轉(zhuǎn)類似于正轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停止按鈕后，變頻器停止工作電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)勻速的頻率為：5.42Hz 、14.89Hz 、25.04Hz 、35.26Hz 、46.03Hz 。比較接近預(yù)期值，符合實(shí)驗(yàn)要求。 八、力控PLC 變頻器監(jiān)控平臺(tái)1、I/O設(shè)備組態(tài)（采用host link協(xié)議） 2、力控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)3、監(jiān)控平臺(tái) 8 9九、程序流程圖及程序清單

9、，流程圖 2、梯形圖程序 10 變頻器調(diào)速程序清單 LD P_OnOUT 200.00 LD 200.00ANDNOT TIM000 TIM 000 #1 LD TIM000PRV(62 0 0 DM0 LDNOT TIM000 DIFU(13 200.01 LD 200.01 OUT 252.00 LD 200.10 OR 203.07 OR 200.08ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.00 OUT 203.07 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.07CMP(20 DM30 DM0 LD TR0 LD P_LT OR P_EQ ANDLD OUT 201.

10、00 LD 201.00 OR 203.00ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.01 OUT 203.00 LD 203.00 OR 204.05 OUT 208.00 LD 203.01 OR 204.04 OUT 208.01 LD 203.02 OR 204.03 OUT 208.02 LD 203.03 OR 204.02 OUT 208.03 LD 203.04OR 204.01 OUT 208.04 LD 203.05 OR 204.00 OUT 208.05 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.00CMP(20 DM31 DM0 LD TR0LD P

11、_LTOR P_EQ ANDLDOUT 201.01 LD 201.01 OR 203.01ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.02 OUT 203.01 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.01CMP(20 DM32 DM0 LD TR0LD P_LTOR P_EQ ANDLDOUT 201.02 LD 201.02 OR 203.02ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.03 OUT 203.02 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.02CMP(20 DM33 DM0 LD TR0LD P_LTOR P_EQ ANDLDOUT 20

12、1.03 LD 201.03 OR 203.03ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.04 OUT 203.03 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.03CMP(20 DM34 DM0 LD TR0LD P_LTOR P_EQ ANDLDOUT 201.04 LD 201.04 OR 203.04ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.05 OUT 203.04 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.04CMP(20 DM35 DM0 LD TR0LD P_LTOR P_EQ ANDLDOUT 201.05 LD 201.05 OR 203.

13、05ANDNOT 200.03 ANDNOT 203.06 OUT 203.05 LD 200.00 OUT TR0 AND 203.05CMP(20 DM36 DM0 LD TR0LD P_LTOR P_EQ ANDLDOUT 201.06 LD 201.06 OR 203.06ANDNOT TIM004 ANDNOT 200.03OUT 203.06 LD 203.06 TIM 004 #100 LD 201.00 OR 201.01 OR 201.02 OR 201.03 OR 201.04 OR 201.05 OR 201.10ANDNOT TIM001 OUT 201.10 LD 0

14、.03OR 206.00 OUT 200.10 LD 200.10 OR 201.08 OR 200.08ANDNOT 200.03 OUT 201.08 LD 201.08 OUT 11.01 LD 0.07OR 206.02 OUT 200.03 LD 200.03 OUT 10.06 LD 200.10 OR 200.04ANDNOT 200.03 ANDNOT 200.09 OUT 200.04 LD 200.04 OUT 11.02 LD 200.04 OR 200.09ANDNOT 200.05 ANDNOT 203.06 ANDNOT 210.00 OUT 10.04 OUT 2

15、06.03 LD 201.10 OR 201.12 OR 200.05OUT 200.05 LD 200.05 TIM 001 #50 LD TIM004 OR 210.00ANDNOT 200.03 OUT 210.00 LD TIM004 OR 210.01ANDNOT 204.00 ANDNOT 200.03 OUT 210.01 LD 210.00 OUT TR0 AND 210.01CMP(20 DM40 DM0 LD TR0LD P_GTOR P_EQ ANDLDOUT 202.00 LD TR0AND P_LT OUT 205.00 LD 202.00 OR 204.00ANDN

16、OT 200.03 ANDNOT 204.01 OUT 204.00 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.00CMP(20 DM41 DM0 LD TR0LD P_GTOR P_EQ ANDLDOUT 202.01 LD TR0AND P_LT OUT 205.01 LD 202.01 OR 204.01ANDNOT 204.02 OUT 204.01 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.01CMP(20 DM42 DM0 LD TR0LD P_GTOR P_EQ ANDLDOUT 202.02 LD TR0AND P_LT OUT 205.02 LD 202.

17、02 OR 204.02ANDNOT 200.03 ANDNOT 204.03 OUT 204.02 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.02CMP(20 DM43 DM0 LD TR0LD P_GTOR P_EQ ANDLDOUT 202.03 LD TR0AND P_LT OUT 205.03 LD 202.03 OR 204.03ANDNOT 200.03 ANDNOT 204.04 OUT 204.03 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.03CMP(20 DM44 DM0 LD TR0LD P_GTOR P_EQANDLD OUT 202.04 LD

18、TR0 AND P_LT OUT 205.04 LD 202.04 OR 204.04 ANDNOT 200.03 ANDNOT 204.05 OUT 204.04 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.04 CMP(20 DM45 DM0 LD TR0 LD P_GT OR P_EQ ANDLD OUT 202.05 LD TR0 AND P_LT OUT 205.05 LD 202.05 OR 204.05 ANDNOT 200.03 ANDNOT 204.06 OUT 204.05 LD 210.00 OUT TR0 AND 204.05 CMP(20 DM46 DM0 LD TR0 LD P_GT OR P_E