基于PLC實現(xiàn)的三相異步電動機變頻調(diào)速控實驗報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上基于PLC 實現(xiàn)的三相異步電動機變頻調(diào)速控制實驗報告學院：電氣與控制工程學院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：1001學號：姓名：趙東兵一、實驗名稱：基于PLC 實現(xiàn)的三相異步電動機七段變頻調(diào)速控制系統(tǒng)二、實驗目的：1. 通過電動機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)實驗，進一步了解可編程控制器在電動機變頻調(diào)速控制中的應用。2. 通過系統(tǒng)設計，進一步了解PLC 、變頻器及編碼器之間的配合關系。3. 通過實驗線路的設計，實際操作，使理論與實際相結合，增加感性認識，使書本知識更加鞏固。4. 培養(yǎng)動手能力，增強對可編程控制器運用的能力。5. 培養(yǎng)分析，查找故障的能力。6. 增加對可編程控制器外圍電

2、路的認識。三、實驗器件：220V PLC實驗臺一套、380V 變頻器實驗臺一套、三相電動機一臺（Nr=1400r/min，p=2）、光電編碼器一個（864p/r）、萬用表一個、導線若干。四、實驗原理：1. 實驗原理：通過光電編碼器將電動機的轉速采集出來并送入PLC 中，通過實驗程序將采集到的信息與DM3X(加速/DM4X（減速）區(qū)的設定值進行比較，當頻率滿足設定值時用PLC 控制變頻器（變頻器工作在端子調(diào)速模式下），電動機停止加速，保持勻速5S ，5S 后PLC 控制變頻器加速端子繼續(xù)加速。從而實現(xiàn)完成七段速逐段加速。以15HZ 為基準加速頻率上限為45Hz （可以根據(jù)具體情況設定），并在最高

3、段速保持10s, 此后電機開始減速，當?shù)竭_設定的頻率時，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；反轉的運動過程與正轉正轉過程相似。2. 實驗原理圖 實驗速度曲線如下圖： 五、實驗相關器件特點：1. 歐姆龍CPM2AH ：CPM2A 在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出，模擬量設定，和時鐘功能等。CPM2A CPU單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用，所以它是在設備內(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人計算機、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計一

4、個經(jīng)濟的分布生產(chǎn)系統(tǒng)。CPM2A 計有五個高速計數(shù)器輸入。一個響應頻率為20 kHz/5 kHz 的高速計數(shù)器輸入，與四個響應頻率為2 kHz的高速計數(shù)器輸入（在計數(shù)器方式下）。高速計數(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。當計數(shù)與一設置值匹配或下降在一規(guī)定范圍內(nèi)時，能觸發(fā)中斷。中斷輸入（計數(shù)器方式）可用遞增計數(shù)器或遞減計數(shù)器(2 kHz并在計數(shù)與目標值匹配時觸發(fā)中斷（執(zhí)行中斷程序）。2. 光電編碼器：光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數(shù)字量的傳

5、感器。這是目前應用最多的傳感器， 光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號。3. 變頻器：（）變頻器可以分為四個部分。通用變頻器由主電路和控制回路組成。給異步電動機提供調(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)）。由于逆變器的負載為異步電動機，屬于感性負載。無論電動機處于電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，起始功率因數(shù)總不會等于1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換，這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件電容器或電感器來緩沖，所以中間直流環(huán)節(jié)實際上是中間儲能環(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。逆變器的結構形式是利用6個半導體開關器 件組成的三相橋式逆變器電路。通過有規(guī)律的控制逆變器中主開關的導通和斷開，可以得到任意頻率的三相交流輸出波形。 控制回路?？刂苹芈烦Ｓ蛇\算電路，檢測電路，控制信號的輸入、輸出電路，驅

7、動電路和制動電路等構成。其主要任務是完成對逆變器的開關控制，對整流器的電壓控制，以及完成各種保護功能。控制方式有模擬控制或數(shù)字控。 六、各器件參數(shù)設置： 1. 變頻器參數(shù)設置： 2. 內(nèi)部寄存器參數(shù)設置： 63. 編碼器接口： 4.PLC 端口配置： 七、實驗結論：按照原理圖接好線經(jīng)檢查無誤后，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、0770七個加速比較的十六進制數(shù)據(jù)，DM40DM46依次寫入0780、0730、0650、0560、0470、0370、0270七個減速比較的十六進

8、制數(shù)據(jù)，并在DM6642 數(shù)據(jù)區(qū)寫入0112，設置高速計數(shù)器工作模式。之后保存并在線傳送到PLC ，再將PLC 切換到運行模式。7 按下正轉按鈕后，變頻器啟動運行電動機正轉加速，頻率達到每一個階梯后延時5秒再加速，在45Hz 左右后，開始減速，減速到停止；反轉類似于正轉。當按下停止按鈕后，變頻器停止工作電機停止轉動。電機勻速的頻率為：5.42Hz 、14.89Hz 、25.04Hz 、35.26Hz 、46.03Hz 。比較接近預期值，符合實驗要求。 八、力控PLC 變頻器監(jiān)控平臺1、I/O設備組態(tài)（采用host link協(xié)議） 2、力控數(shù)據(jù)庫組態(tài)3、監(jiān)控平臺 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