基于PLC實現(xiàn)三相異步電動機變頻調(diào)速

.z基于PLC實現(xiàn)三相異步電動機變頻調(diào)速控制學(xué)院：專業(yè)：**：**：基于PLC實現(xiàn)三相異步電動機變頻調(diào)速一、實驗名稱：基于PLC實現(xiàn)三相異步電動機變頻調(diào)速二、實驗?zāi)康模?.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(yīng)用。2.通過系統(tǒng)設(shè)計，進一步了解PLC、變頻器及編碼器之間的配合關(guān)系。3.通過實驗線路的設(shè)計，實際操作，使理論與實際相結(jié)合，增加感性認(rèn)識，使書本知識更加穩(wěn)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路的認(rèn)識。三、實驗器件：220VPLC實驗臺一套、380V變頻器實驗臺一套、三相電動機一臺〔QUOTE=1400r/min，p=2〕、光電編碼器一個〔864p/r〕、萬用表一個、導(dǎo)線假設(shè)干。四、實驗原理：通過光電編碼器將電動機的轉(zhuǎn)速采集出來并送入PLC中，通過實驗程序?qū)⒉杉降男畔⑴c設(shè)定值進展比擬，當(dāng)頻率滿足設(shè)定值時用PLC控制變頻器〔變頻器工作在端子調(diào)速模式下〕，電動機停頓加速，保持勻速5S，5S后PLC控制變頻器加速端子繼續(xù)加速。頻率上限為45Hz，此后電機開場減速，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定的頻率時，PLC控制變頻器停頓加速，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)類同于正轉(zhuǎn)過程。實驗速度曲線如下列圖：五、實驗原理圖及接線圖：1.實驗原理圖：光電編碼器：光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。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裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通假設(shè)干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出假設(shè)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(dāng)前電動機的轉(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。變頻器：變頻器可以分為四個局部。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)頻電源的電力變換局部，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。=1\*GB2⑴整流器。它的作用是把工頻電源變換成直流電源。=2\*GB2⑵平波回路〔中間直流環(huán)節(jié)〕。由于逆變器的負(fù)載為異步電動機，屬于感性負(fù)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)。=3\*GB2⑶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。逆變器的構(gòu)造形式是利用6個半導(dǎo)體開關(guān)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(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。=4\*GB2⑷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(qū)動電路和制動電路等構(gòu)成。其主要任務(wù)是完成對逆變器的開關(guān)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)字控制。2.實驗接線圖：六、各器件參數(shù)設(shè)置：1.變頻器參數(shù)設(shè)置：端口設(shè)定值功能端口設(shè)定值功能F1008密碼F41014〔OP3〕反轉(zhuǎn)F2001啟動方式：端子控制F41111〔OP4〕加速F2021停頓方式：端子控制F41212〔OP5〕減速F2042端子調(diào)速控制F4136〔OP6〕運行F2063正反轉(zhuǎn)端子脈沖給定方向F4147〔OP7〕停頓F40913〔OP2)正轉(zhuǎn)2.編碼器接口：顏色接口棕色24V電源“+〞藍(lán)色24V電源“-〞黑色(A)0.00白色(B)0.01橙色(C)0.023.PLC端口配置：端口功能端口功能0.03正轉(zhuǎn)10.05反轉(zhuǎn)0.04停頓10.06加速0.05反轉(zhuǎn)10.07減速10.04正轉(zhuǎn)10.02停頓4.內(nèi)部存放器參數(shù)設(shè)置：內(nèi)部端口設(shè)定值(十六進制)內(nèi)部端口設(shè)定值〔十六進制〕DM30005EDM310113DM32023CDM33029BDM340416DM35046ADM3605FEDM370645DM380780DM3909C4DM66420112DM664200～03高速計數(shù)器模式0：微分相位模式(5kHz)1：脈沖＋方向輸入模式(20kHz)2：增/減輸入模式(20kHz)；4：增量模式(20kHz)04～07高速計數(shù)器復(fù)位模式0：Z相和軟件復(fù)位；1：僅軟件復(fù)位08～150：Z相和軟件復(fù)位；1：僅軟件復(fù)位00：不使用任意功能；01：作為高速計數(shù)器使用；02：作為同步脈沖控制使用〔10～500Hz〕03：作為同步脈沖控制使用〔20～1kHz〕04：作為同步脈沖控制使用〔300～20kHz〕七、程序流程圖：正反轉(zhuǎn)流程圖控制流程圖八、實驗結(jié)果：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，翻開PLC的內(nèi)存，在DM數(shù)據(jù)區(qū)從DM30～DM39依次寫入005E、0113、023C、029B、05FE、0645、0780、09C4十個十六進制數(shù)據(jù)，并在DM6642數(shù)據(jù)區(qū)寫入0112，設(shè)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。按下正轉(zhuǎn)按鈕后，變頻器啟動運行電動機正轉(zhuǎn)加速，頻率到達每一個階梯后延時5秒再加速，在45Hz左右后，開場減速，減速到停頓；反轉(zhuǎn)類似于正轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停頓按鈕后，變頻器停頓工作電機停頓轉(zhuǎn)動。電機勻速的頻率為：5.42Hz、14.89Hz、25.04Hz、35.26Hz、46.03Hz。比擬接近預(yù)期值，符合實驗要求。九、實驗中遇到的問題：1.電機自啟動之后不能進入勻速段，經(jīng)5S后一直加速，加速到50Hz最大頻率后一直在最大頻率處運行。解決方法：將PLC切換到監(jiān)視模式下，發(fā)現(xiàn)PRV指令中的數(shù)據(jù)沒有讀入到DM00，觀察PLC的內(nèi)存DM區(qū)發(fā)現(xiàn)，DM6642中的0112數(shù)據(jù)未寫入，重新將PLC調(diào)回到編程模式再次修改DM6642中的數(shù)據(jù)。再次實驗，可以采樣到數(shù)據(jù)。2.對PLC的內(nèi)存DM數(shù)據(jù)區(qū)寫數(shù)據(jù)時時，不能夠?qū)戇M去。解決方法：將程序傳入PLC后，將PLC模式切換成編程模式，再對DM30～DM39，DM6642寫數(shù)據(jù)并保存，在線傳送到PLC。再切換到監(jiān)視模式觀察DM數(shù)據(jù)區(qū)是否有數(shù)據(jù)寫入。如果還是不能寫入將程序傳入PLC后，將PLC切換成監(jiān)視模式，將錯誤日志里面的錯誤全部去除后，再按照前面說的步驟進展寫入數(shù)據(jù)。3.對變頻器進展參數(shù)配置時候，按照我設(shè)定的要求進展設(shè)置后，不能按照預(yù)期的條件運行。解決方法：重新檢查變頻器的設(shè)定值，看是否都設(shè)置正確，檢查無誤后在進展實驗還是不能按照預(yù)期的目標(biāo)運行，經(jīng)摸索最后設(shè)置F160為1恢復(fù)出廠設(shè)置后在進展設(shè)置，最后符合要求。后思考發(fā)現(xiàn)變頻器的其他地方有可能被其他同學(xué)改正，所以自己寫的數(shù)據(jù)與以前的造成沖突導(dǎo)致不能按預(yù)期運行。十、實驗心得：通過此次基于PLC實現(xiàn)的三相異步電動機變頻調(diào)速控制綜合實驗，我對PLC內(nèi)部存放器操作、光電編碼器、變頻器的功能碼設(shè)定及變頻器的構(gòu)造原理有了進一步認(rèn)識，在自己實際動手操作的同時，鍛煉了自己獨立解決問題、分析問題的能力，同時加深了對PLC及變頻器根本原理的理解。這個實驗相比以前的PLC控制的繼電保護實驗屬于PLC的高級應(yīng)用，需要用到PLC的數(shù)據(jù)區(qū)并要進展操作。開場覺得一頭霧水，不知道從哪里開場，在教師知道下我仔細(xì)閱讀PLC的說明書，理解要用的PRV指令、CMP指令和數(shù)據(jù)區(qū)配置以及歐瑞變頻器的說明書，通過一番學(xué)習(xí)這樣有了思路就開場編梯形圖。將從說明書中看到的指令去應(yīng)用去采集光電編碼器的脈沖，電機旋轉(zhuǎn)時，在監(jiān)視模式下觀察PRV指令采集到的數(shù)據(jù)。之后為了獲得準(zhǔn)確的比擬區(qū)間，我們將電機調(diào)到*一轉(zhuǎn)速下觀察采樣值的波動*圍并取中間值。最終經(jīng)過反復(fù)調(diào)試確定比擬區(qū)間的大小，確定了五個區(qū)間的上下限，經(jīng)歷證符合實驗要求。這此次實驗中，我遇到了很多問題，有些是編程上存在的問題，有些是自己理論上存在的誤區(qū)，通那過與其他同學(xué)的交流我發(fā)現(xiàn)，同一問