《PLC與變頻器控制》課件 項目五 PLC與變頻器綜合應(yīng)用

任務(wù)一E700變頻器的基本認(rèn)識

項目五PLC與變頻器綜合應(yīng)用目錄

一變頻器簡介二FR—E740變頻器認(rèn)識三變頻器的基本操作學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能識別變頻器各操作鍵及顯示指示燈的名稱、符號和功能；2.能完成變頻器的接線及簡單操作。知識目標(biāo)1.了解變頻器的型號含義、基本結(jié)構(gòu)及調(diào)速原理；2.理解變頻器各參數(shù)的意義并識記部分參數(shù)的功能；3.掌握變頻器面板各操作鍵及顯示指示燈的名稱、符號及功能。一變頻器簡介（一）三相異步電動機調(diào)速方法調(diào)速公式：n=(1-s)*60f/p1.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速s↑n↓2.變磁極對數(shù)調(diào)數(shù)p↓n↓3.變頻調(diào)速f↑n↑一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)變頻器是將固定頻率的交流電變換為頻率連續(xù)可調(diào)的交流電的裝置。隨著微電子學(xué)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制理論等的發(fā)展，變頻器技術(shù)也在不斷發(fā)展，其應(yīng)用越來越普遍。一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)通用變頻器由主電路和控制電路組成。主電路包括整流器、中間環(huán)節(jié)和逆變器?？刂齐娐酚蛇\算電路、檢測電路、控制信號的輸入/輸出電路和驅(qū)動電路組成。一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)1.主電路

（1）整流電路整流電路的主要作用是把三相交流電轉(zhuǎn)變成直流電，為逆變電路提供所需的直流電源。按使用的器件不同，整流電路可分為不可控整流電路和可控整流電路。（2）限流電路限流電阻和短路開關(guān)組成限流電路，當(dāng)變頻器接入電源瞬間，將有一個很大的沖擊電流經(jīng)整流橋流向濾波電容，整流橋可能因電流過大而在接入電源瞬間受到損壞，而限流電路可以削弱該沖擊電流，起到保護(hù)整流橋的作用。一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)1.主電路

（3）整流中間電路（濾波）由整流電路可以將電網(wǎng)的交流電源整流成直流電壓或整流電流，但這種電壓或電流含有電壓或電流波紋，將影響直流電壓或直流電流的質(zhì)量。為了減小這種電壓或電流波動，需要加電容器或電感器作為直流中間環(huán)節(jié)。（4）逆變電路逆變電路是變頻器最主要的部分之一，它的功能是在控制電路的控制下，將直流中間電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為電壓、頻率均可調(diào)的交流電，實現(xiàn)對異步電動機的變頻調(diào)速控制。一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)2.控制電路為變頻器的主電路提供通斷控制信號的電路稱為控制電路。

（1）運算電路運算電路的主要作用是將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令信號同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運算，決定變頻器的輸出頻率和電壓。（2）信號檢測電路信號檢測電路的作用是將變頻器和電動機的工作狀態(tài)反饋至微處理器，并由微處理器按事先確定的算法進(jìn)行處理后為各部分電路提供所需的控制或保護(hù)信號。一變頻器簡介（二）變頻器的結(jié)構(gòu)2.控制電路為變頻器的主電路提供通斷控制信號的電路稱為控制電路。

（3）驅(qū)動電路驅(qū)動電路的作用是為變頻器中逆變電路的換流器件提供驅(qū)動信號。當(dāng)逆變電路換流器件為晶體管時，稱為基極驅(qū)動電路；當(dāng)逆變電路的換流器件為可控硅（SCR）、IGBT或GTO時，稱為門極驅(qū)動電路。（4）保護(hù)電路主要作用是對檢測電路得到的各種信號進(jìn)行運算處理，以判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常。當(dāng)檢測到出現(xiàn)異常時，保護(hù)電路進(jìn)行各種必要的處理，如使變頻器停止工作或抑制電壓、電流值等。一變頻器簡介（三）變頻器的工作原理異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為:n=60?/p式中n—同步轉(zhuǎn)速，r/min?—定子電流頻率，Hzp—極對數(shù)。異步電動機的軸轉(zhuǎn)速為：n=60?/p（1-s）改變異步電動機的供電頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速運行。一變頻器簡介（四）變頻器的分類1.按變頻的原理分類（1）交-交變頻器。它只用一個變換環(huán)節(jié)就把恒壓恒頻（CVCF）的交流電變換為變壓變頻（VVVF）的電源因此稱為直接變頻器，或稱為交-交變頻器。（2）交-直-交變頻器。又稱為間接變頻器?；窘M成電路有整流電路和逆變電路兩部分，整流電路將工頻交流電整流成直流電，逆變電路再將直流電逆變成頻率可調(diào)節(jié)的交流電。2.按變頻電源的性質(zhì)分類（1）電壓型變頻器，在中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波。（2）電流型變頻器，電流型變頻器與電壓型變頻器在主電路結(jié)構(gòu)上相似，所不同的是電流型變頻器的中間環(huán)節(jié)采用大電感濾波。一變頻器簡介（四）變頻器的分類3.按調(diào)壓的方式分類（1）脈沖幅值調(diào)制（PAM）脈沖幅值調(diào)制方式（PulseAmplitudeModulation）,簡稱PAM方式，是通過改變直流電壓的幅值進(jìn)行調(diào)壓的方式。在此類變頻器中，逆變器只負(fù)責(zé)調(diào)解輸出頻率，而輸出電壓的調(diào)節(jié)則由相控整流器或直流斬波器通過調(diào)節(jié)直流電壓去實現(xiàn)。（2）脈沖幅值寬度調(diào)制方式（PWM）脈沖幅值寬度調(diào)制方式（PulseWidthModulation）,簡稱PWM方式，變頻器輸出電壓的大小是通過改變輸出脈沖的占空比來實現(xiàn)的。一變頻器簡介（四）變頻器的分類4.按用途分類（1）通用變頻器通用變頻器的特點是其具有通用性。隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展和市場需要的不斷擴大，通用變頻器也在朝著兩個方向發(fā)展：一是低成本的簡易型通用變頻器；二是高性能的多功能變頻器。（2）專用變頻器、高性能專用變頻器二FR—E740變頻器認(rèn)識（一）變頻器型號外形FR-E740-0.75K-CHTFR：三菱公司E：三菱公司E系列740:3相400V（電壓級數(shù)）0.75K：變頻器容量“KW”（適配電動機功率）CHT：中國產(chǎn)品二FR—E740變頻器認(rèn)識（二）變頻器的主電路接線L1、L2、L3為電源輸入線（接電源）U、V、W為電源輸出線（接電動機）（三）變頻器的運行模式1.PU運行（通過面板控制啟停，手動控制）2.外部運行（通過外部端子控制啟停，手動或自動）3.組合運行二FR—E740變頻器認(rèn)識（四）FR-E740變頻器PU面板認(rèn)識1.面板操作鍵認(rèn)識（1）MODE鍵：模式轉(zhuǎn)換按鍵，用于更改工作模式（監(jiān)視模式、頻率設(shè)定模式、參數(shù)設(shè)定模式、報警歷史模式等）（2）旋鈕：：用于快速增加或減小數(shù)據(jù)。（逆時針進(jìn)入幫助模式）（3）PU/EXT鍵：運行模式切換鍵，用于切換PU與EXT模式。（4）SET鍵：用于確定各類設(shè)置。如果在運行中按下SET鍵，監(jiān)視器將循環(huán)顯示：運行頻率→輸出電流→輸出電壓（5）RUN鍵：PU運行模式下啟動運行。（6）STOP/REST鍵：PU運行模式下用于停止運行；也可用于報警復(fù)位。二FR—E740變頻器認(rèn)識（四）FR-E740變頻器PU面板認(rèn)識2.LED監(jiān)視器及各指示燈的功能顯示設(shè)定頻率、輸出頻率等各種監(jiān)視數(shù)據(jù)以及報警代碼等。LED監(jiān)視器指示信號主要有三種功能：顯示運行狀態(tài)、顯示選擇的運行模式、單位顯示。（1）RUN指示燈：運行時，RUN燈亮；反轉(zhuǎn)運行時，RUN閃亮；停止時，RUN燈熄滅。（2）PU指示燈：PU運行模式時，PU燈亮；（3）EXT指示燈：EXT運行模式時，EXT燈亮。（兩燈均亮為組合模式）（4）MOV指示燈：監(jiān)視模式時燈亮（5）PRM指示燈：參數(shù)設(shè)定模式時燈亮（6）NET指示燈：網(wǎng)絡(luò)運行模式指示燈（7）單位指示燈（監(jiān)視模式下）：顯示頻率時，Hz燈亮；顯示電流時，A燈亮；顯示電壓時，Hz、A燈均不亮。二FR—E740變頻器認(rèn)識（五）變頻器的設(shè)定模式(工作模式）設(shè)定模式（工作模式）：可以通過MODE鍵自由切換1.監(jiān)控模式：監(jiān)控頻率、工作電流、工作電壓(MON指示燈點亮）按下SET鍵可以切換監(jiān)控對象（結(jié)合單位指示燈）2.頻率設(shè)定模式：PU模式下進(jìn)入監(jiān)控模式可以設(shè)置運行頻率3.參數(shù)設(shè)定模式：設(shè)置參數(shù)的數(shù)值（PRM指示燈點亮）4.幫助模式：清零復(fù)位等操作5.歷史報警模式二FR—E740變頻器認(rèn)識（六）各參數(shù)的意義參數(shù)編號名稱初始值范圍Pr.0轉(zhuǎn)矩提升6﹪/4﹪/3﹪/2﹪/1﹪0～30﹪Pr.1上限頻率120HZ0～120HZPr.2下限頻率0HZ0～120HZPr.3基準(zhǔn)頻率50HZ0～400HZPr.43速設(shè)定（高速）50HZ0～400HZPr.53速設(shè)定（中速）30HZ0～400HZPr.63速設(shè)定（低速）10HZ0～400HZPr.7加速時間50S0～360SPr.8減速時間5S0～360SPr.9電子過流保護(hù)器變頻器額定輸出電流0～360APr.79運行模式選擇00，1,2,3,4,6,7Pr.125端子2頻率設(shè)定增益頻率50HZ0～400HZPr.126端子4頻率設(shè)定增益頻率50HZ0～400HZPr.160用戶參數(shù)組讀取選擇10，,1,9999二FR—E740變頻器認(rèn)識（六）各參數(shù)的意義注：其余參數(shù)認(rèn)識Pr.79參數(shù)值意義0EXT/PU切換模式1PU模式2EXT外部模式3EXT/PU組合運行模式：外部起停，PU調(diào)頻4EXT/PU組合運行模式：PU起停，外部調(diào)頻Pr.24—Pr.27：速度4—速度7Pr.232—Pr.239：速度8—速度15Pr.187：MRS端子功能選擇Pr.15PU點動頻率Pr.13啟動轉(zhuǎn)矩Pr.40PU運行時改變轉(zhuǎn)向二FR—E740變頻器認(rèn)識（七）變頻器的運行模式運行模式1.PU運行（通過面板控制啟停，手動控制）Pr.79=12.外部運行（通過外部端子控制啟停，手動或自動）Pr.79=23.組合運行Pr.79=3外部起停，PU調(diào)頻Pr.79=4PU起停，外部調(diào)頻二FR—E740變頻器認(rèn)識PU運行模式操作練習(xí)1、完成變頻器主電路的接線；2、認(rèn)識PU面板各操作鍵、指示燈的功能；3、通過MODE鍵切換各工作模式；4、能實現(xiàn)變頻器三大運行模式（PU模式、外部模式及組合模式）之間的切換；5、PU模式：分別以頻率30HZ正轉(zhuǎn)、40HZ頻率反轉(zhuǎn)啟動運行。二FR—E740變頻器認(rèn)識（八）FR-E740變頻器外部運行模式（EXT）各操作鍵認(rèn)識STF：正轉(zhuǎn)啟動（STF信號為ON，正轉(zhuǎn)）STR：反轉(zhuǎn)啟動RH：高速控制輸入RM：中速控制輸入RL：低速控制輸入MRS：輸出停止7.SD：公共輸入端子注：RH、RM、RL、MRS信號的組合可以選擇多段速控制（15個速度）RES：復(fù)位（用于解除保護(hù)回路動作的保持狀態(tài)）二FR—E740變頻器認(rèn)識變頻器多段速控制開關(guān)量輸入與參數(shù)設(shè)置對應(yīng)關(guān)系如表所列。(15個速度）變頻器開關(guān)量輸入對應(yīng)參數(shù)設(shè)置RHRMRLMRS1000Pr4速度10100Pr5速度20010Pr6速度30110Pr24速度41010Pr25速度51100Pr26速度61110Pr27速度70001Pr232速度80011Pr233速度90101Pr234速度100111Pr235速度111001Pr236速度121011Pr237速度131101Pr238速度141111Pr239速度15注：多段速變頻器運行控制僅在外部操作模式Pr79=2或PU調(diào)頻外部起停模式Pr79=3下有效。二FR—E740變頻器認(rèn)識外部運行模式操作練習(xí)1、完成變頻器主電路的接線；2、認(rèn)識外部各操作鍵、面板各指示燈的功能；3、外部運行模式：分別以頻率30HZ、20HZ、35HZ正轉(zhuǎn)啟動、以25HZ、40HZ、38HZ頻率反轉(zhuǎn)啟動運行。速度變頻器開關(guān)量輸入?yún)?shù)值STFSTRRHRMRL速度110100Pr4=30HZ速度210010Pr5=20HZ速度310001Pr6=35HZ速度401011Pr24=25HZ速度501101Pr25=40HZ速度601110Pr26=38HZ（一）面板基本操作基本操作包括運行模式設(shè)定、監(jiān)視器、頻率設(shè)定、參數(shù)設(shè)定和報警歷史等）三變頻器的基本操作（二）簡單設(shè)定運行模式三變頻器的基本操作（三）簡單設(shè)定運行模式三變頻器的基本操作PR79參數(shù)值意義0EXT/PU切換模式1PU模式：PU指示燈點亮2EXT外部模式：EXT指示燈點亮3EXT/PU組合運行模式：外部起停，PU調(diào)頻4EXT/PU組合運行模式：PU起停，外部調(diào)頻注：組合運行模式時PU和EXT指示燈均點亮（四）鎖定操作鎖定操作：可以防止參數(shù)變更或防止發(fā)生意外啟動或停止，使操作面板上的旋鈕、鍵盤操作無效化。1.Pr.161設(shè)置為“10”或“11”，然后按住MODE鍵2s左右，此時旋鈕與鍵盤操作均無效。之后面板會顯示“HOLD”字樣。2S后回到監(jiān)控畫面。2.按住MODE鍵2s左右可解除鎖定。注意：操作鎖定未解除時，無法通過按鍵操作來實現(xiàn)PU停止的操作。三變頻器的基本操作（五）監(jiān)視模式操作監(jiān)視模式切換：在監(jiān)視器模式（MON指示燈點亮）中按SET鍵可以切換顯示輸出頻率、輸出電壓和輸出電流。（通過MODE鍵進(jìn)入監(jiān)視模式）三變頻器的基本操作（六）頻率設(shè)定模式操作頻率設(shè)定模式：在PU模式下旋轉(zhuǎn)旋鈕直接設(shè)定頻率，操作步驟如表所列。

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示000

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式（輸出頻率監(jiān)視器）000PU燈亮3旋轉(zhuǎn)旋鈕50.00HZ變更數(shù)值4按下SET鍵F/50.00HZ交替閃爍頻率設(shè)定寫入完畢三變頻器的基本操作（七）參數(shù)設(shè)定模式操作參數(shù)設(shè)定模式（PRM指示燈點亮）

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示000

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式000PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.1P.001上限頻率P.15按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值120.0HZ初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為50.00HZ50.00HZ

7按下SET鍵進(jìn)行寫入50.00HZ/P.1交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢注意：在操作過程中如有Er1～Er4,則表示下列錯誤：Er1—禁止寫入錯誤；Er2-運行中寫入錯誤；Er3-校正錯誤；Er4-模式指定錯誤。三變頻器的基本操作（八）參數(shù)設(shè)定模式操作三變頻器的基本操作（九）參數(shù)清除操作參數(shù)清除和全部清除。通過Pr.CL進(jìn)行參數(shù)清除，ALLC參數(shù)設(shè)置為“1”,使參數(shù)恢復(fù)為初始值。操作步驟如表所列。（PU運行模式下操作）

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2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式000PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到PrCL或ALLCPr.CL/ALLC參數(shù)清除/參數(shù)全部清除5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值0初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“1”1

7按下SET鍵進(jìn)行寫入1/Pr.CL/ALLC交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三變頻器的基本操作（九）參數(shù)清除操作三變頻器的基本操作（十）歷史報警操作歷史報警按下MODE進(jìn)入該模式→E.....（可以顯示過去8次的報警，最新的報警歷史會附加“.”），無報警歷史的情況下顯示“EO”三變頻器的基本操作

本次課小結(jié)1.變頻器結(jié)構(gòu)原理、分類；2.FR—E700變頻器認(rèn)識：外形型號、主電路接線、PU面板、外部操作鍵；（重點）3.變頻器主電路、控制電路接線；4.變頻器的基本操作。（難點、重點）

任務(wù)二變頻器正反轉(zhuǎn)控制

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一工作任務(wù)

二任務(wù)分析

三任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能完成變頻器操作面板和外部端子組合控制的參數(shù)設(shè)置和外部接線；2.能完成變頻器的基本操作。知識目標(biāo)1.掌握變頻器各參數(shù)的意義；2.掌握變頻器操作面板各操作鍵和指示燈的名稱、符號和功能；3.掌握變頻器外部端子的功能。一工作任務(wù)控制要求某生產(chǎn)線上的皮帶輸送機由一臺三相異步電動機來拖動，電動機功率為1.1KW，額定電流2.52A，額定電壓380V，額定頻率為60HZ?，F(xiàn)需在EXT模式下利用變頻器控制電動機方向和頻率，實現(xiàn)對皮帶輸送機的控制。其具體控制要求如下：（1）皮帶輸送機能以15HZ、25HZ、35HZ三種頻率正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運行。（2）皮帶輸送機能平穩(wěn)啟動，啟動時間為3S；還能準(zhǔn)確定位停止，停止時間為0.5S。（3）設(shè)定頻率時，最大不得超過100HZ，最小不得低于10HZ。（4）變頻器的速度和方向的啟動由外部開關(guān)控制。二任務(wù)分析本任務(wù)是由變頻器控制電動機運行方向和頻率，其中電動機的正反轉(zhuǎn)在EXT模式下可直接由外部的按鈕開關(guān)來實現(xiàn)，而其他的控制要求如加、減速時間，運行頻率的大小等則必須通過變頻器的參數(shù)設(shè)定來實現(xiàn)，具體參數(shù)設(shè)定如下表所列。二任務(wù)分析參數(shù)編號設(shè)定值說明Pr.07轉(zhuǎn)矩提升（根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定）Pr.1100HZ上限頻率Pr.210HZ下限頻率Pr.360HZ基準(zhǔn)頻率Pr.435HZ高速Pr.525HZ中速Pr.615HZ低速Pr.73S加速時間Pr.80.5S減速時間Pr.92.52A電子過流Pr.791操作模式三任務(wù)實施（一）變頻器控制電路的連接1．輸入端子R、S、T分別接三相電源L1、L2、L3。2．輸出端子U、V、W接到電動機的繞組。3．外部開關(guān)接線如圖所示。安裝電路前要首先確認(rèn)電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)，安裝結(jié)束后進(jìn)行通電檢查，保證電路連接正確。注：由于變頻器負(fù)載回路已經(jīng)連接好，如果在接通電源時未將控制回路輸入端斷開，則變頻器可能會輸出信號使三相異步電動機運行，從而造成危險，因此需要先將控制回路輸入端都置于斷開位置，再接通變頻器電源。三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置1.變頻器對電動機進(jìn)行熱保護(hù)，為了防止電動機溫度過高，請把電動機的額定電流設(shè)定到Pr.9電子過電流保護(hù)。

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2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.9p.9電子過電流保護(hù)參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值8.00A初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“2.52”2.52A

7按下SET鍵進(jìn)行寫入2.52A/P.9交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置2.電動機的基準(zhǔn)頻率設(shè)定，基準(zhǔn)頻率也叫基本頻率，一般以電動機的額定頻率為基準(zhǔn)頻率給定值。本次使用的電動機頻率為60HZ，所以應(yīng)把Pr.3設(shè)置為60HZ。

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2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.3p.3基準(zhǔn)頻率參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值50.00HZ初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“60”60.00HZ

7按下SET鍵進(jìn)行寫入60.00HZ/P.3交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置3.在“施加負(fù)載后電動機不轉(zhuǎn)動”或“出現(xiàn)警報[OL]/[OC1]跳閘”的情況下，進(jìn)行設(shè)定轉(zhuǎn)矩操作的設(shè)定Pr.0具體內(nèi)容見表所列。參數(shù)編號名稱

初始值設(shè)定范圍內(nèi)容Pr.0轉(zhuǎn)矩提升

0.4～0.75KW6%0～30％可以根據(jù)負(fù)載情況，提高低頻時電動機的啟動轉(zhuǎn)矩

1.5～3.7KW4%

5.5～7.5KW3%

11～55KW2%

75KW以上1%三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置3.加上負(fù)載后觀察電動機的動作，每次把Pr.0的設(shè)定值提高1%（最多每次提高10%）。具體操作如下表所列。

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2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.0p.0轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值6.0初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“7.0”7.0

7按下SET鍵進(jìn)行寫入7.0/P.0交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置4.設(shè)置輸出頻率的上下限

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示0.00

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.1（P.2）P.1

/P.2輸出頻率上下限參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值120HZ（0HZ）初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“100HZ”（10HZ）100HZ（10HZ）

7按下SET鍵進(jìn)行寫入100/10HZP.1/P.2交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置5.設(shè)置加速時間、減速時間

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示0.00

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.7（P.8）P.7/P.8加、減速時間設(shè)定參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值5s初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“100HZ”（10HZ）3s（0.5s）

7按下SET鍵進(jìn)行寫入3s/0.5sP.7/P.8交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置6.運行頻率設(shè)定根據(jù)控制要求進(jìn)行變頻器參數(shù)設(shè)定，所有參數(shù)設(shè)置完后，在逐一進(jìn)行檢查確認(rèn)設(shè)置是否有效。其中Pr.4、Pr.5、Pr.6參數(shù)設(shè)定方法如下表所列。

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示0.00

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.4/P.5/P.6P.4

/P.5/P.6高速/中速/低速頻率設(shè)定5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值50HZ/30HZ/10HZ初始值6旋轉(zhuǎn)旋鈕，變更為“35HZ/25HZ/15HZ”35HZ/25HZ/15HZ

7按下SET鍵進(jìn)行寫入35HZ/25HZ/15HZP.4/P.5/P.6交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（二）參數(shù)設(shè)置7.操作模式設(shè)定根據(jù)任務(wù)要求，正反轉(zhuǎn)的控制由外部開關(guān)操作來完成，因此將Pr.79設(shè)置為“2”，具體操作步驟如表所列。

操作步驟顯示結(jié)果注釋1供給電源時的畫面監(jiān)視器顯示0.00

2按PU/EXT鍵切換到PU運行模式0.00PU燈亮3按MODE鍵切換到參數(shù)設(shè)定模式P.0

4旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)到P.79P.79操作模式設(shè)定參數(shù)5按下SET鍵，讀取當(dāng)前設(shè)定值0初始值6旋轉(zhuǎn)按鈕，變更為“2”2

7按下SET鍵進(jìn)行寫入2/P.79交替閃爍參數(shù)設(shè)定完畢三任務(wù)實施（三）運行調(diào)試1．按下MODE鍵進(jìn)入運行監(jiān)視模式界面，此時MON燈亮。觀察你LED顯示內(nèi)容，可根據(jù)相應(yīng)要求按下SET鍵監(jiān)視輸出頻率、輸出電流、輸出電壓。2．正轉(zhuǎn)運行：（1）合上開關(guān)S1接通STF，并合上開關(guān)S3接通RH，電動機將以35HZ頻率正轉(zhuǎn)啟動運行。（2）合上開關(guān)S1接通STF，并合上開關(guān)S4接通RM，電動機將以25HZ頻率正轉(zhuǎn)啟動運行。（3）合上開關(guān)S1接通STF，并合上開關(guān)S5接通RL，電動機將以15HZ頻率正轉(zhuǎn)啟動運行。（4）斷開S1或斷開S3/S4/S5，電動機將逐漸減速至停止。三任務(wù)實施（三）運行調(diào)試3．反轉(zhuǎn)運行：（1）合上開關(guān)S2接通STR，并合上開關(guān)S3接通RH，電動機將以35HZ頻率反轉(zhuǎn)啟動運行。（2）合上開關(guān)S2接通STR，并合上開關(guān)S4接通RM，電動機將以25HZ頻率反轉(zhuǎn)啟動運行。（3）合上開關(guān)S2接通STR，并合上開關(guān)S5接通RL，電動機將以15HZ頻率反轉(zhuǎn)啟動運行。（4）斷開S2或斷開S3/S4/S5，電動機將逐漸減速至停止。三任務(wù)實施（四）任務(wù)拓展有一運料小車，在生產(chǎn)線上往返運料，有時高速，有時中速，還有時低速，其運行曲線如圖所示。圖中正方向是裝載時的運行速度，反方向是放下重物空載返回的速度，前進(jìn)、后退的加減速時間由變頻器的加減速參數(shù)來設(shè)定，當(dāng)前進(jìn)到接近放下重物的位置時，減速到10HZ運行，以減小停止的慣性；同樣，當(dāng)后退到接近裝載的位置時，減速到10HZ運行，減小停止的慣性。請根據(jù)任務(wù)進(jìn)行變頻器的電路接線和參數(shù)設(shè)定。

本次課小結(jié)1.變頻器的接線2.變頻器面板、指示燈操作3.變頻器外部操作鍵4.變頻器參數(shù)的設(shè)置、方向的控制等。任務(wù)三

三相異步電動機多段速控制

項目五PLC與變頻器綜合應(yīng)用目錄

一工作任務(wù)

二任務(wù)分析

三任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能完成變頻器多段速的參數(shù)設(shè)置和外部端子的接線；2.能運用變頻器的外部端子和參數(shù)實現(xiàn)變頻器的多段速控制；3.能根據(jù)控制要求完成電動機多段速控制PLC程序的設(shè)計與調(diào)試。知識目標(biāo)1.掌握變頻器各參數(shù)的意義；2.掌握變頻器操作面板各操作鍵和指示燈的名稱、符號和功能；3.掌握變頻器外部端子的功能；4.了解PLC與變頻器綜合控制的一般方法。一工作任務(wù)控制要求：某食品加工生產(chǎn)線，生產(chǎn)加工包括兩道工序由一臺電動機的正、反轉(zhuǎn)控制，第一道加工工序包括3個加工步驟由電動機正轉(zhuǎn)拖動，第二道加工工序包括4個加工步驟由電動機反轉(zhuǎn)拖動，每個加工步驟的運行時間為10S。按下啟動按鈕，變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機正轉(zhuǎn)按10Hz、30Hz、45Hz頻率依次進(jìn)行第一道工序的加工，第一道加工工序結(jié)束之后。自動進(jìn)入第二道工序的加工，變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機反轉(zhuǎn)按20Hz、15Hz、40Hz、50Hz頻率依次進(jìn)行第二道工序的加工。工作流程如圖所示。一工作任務(wù)二任務(wù)分析控制要求分析：（1）按下啟動按鈕SB1，變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機正轉(zhuǎn)按10Hz、30Hz、45Hz頻率依次進(jìn)行第一道工序的加工。（2）第一道加工工序結(jié)束之后，自動進(jìn)入第二道工序的加工，變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機反轉(zhuǎn)按20Hz、15Hz、40Hz、50Hz頻率依次進(jìn)行第二道工序的加工。（3）一次加工結(jié)束之后自動停止，再次按下啟動按鈕SB1重新進(jìn)入加工過程。（4）按下停止按鈕SB2，變頻器無論在什么段速運行，都停止輸出。二任務(wù)分析變頻器多段速控制開關(guān)量輸入與參數(shù)設(shè)置對應(yīng)關(guān)系如表所列。(15個速度）變頻器開關(guān)量輸入對應(yīng)參數(shù)設(shè)置RHRMRLMRS1000Pr4速度10100Pr5速度20010Pr6速度30110Pr24速度41010Pr25速度51100Pr26速度61110Pr27速度70001Pr232速度80011Pr233速度90101Pr234速度100111Pr235速度111001Pr236速度121011Pr237速度131101Pr238速度141111Pr239速度15注：多段速變頻器運行控制僅在外部操作模式Pr79=2或PU調(diào)頻外部起停模式Pr79=3下有效。二任務(wù)分析根據(jù)控制要求變頻器的開關(guān)量輸入與輸出頻率的對應(yīng)關(guān)系如表所示。例如通過PLC輸出控制STF、RH接通，則變頻器以10Hz的頻率正轉(zhuǎn)運行；如果是STR、RM接通，則變頻器以30Hz的頻率反轉(zhuǎn)運行。變頻器開關(guān)量輸入變頻器7段速輸出/Hz正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)7段速選擇停止1234567STFSTRRHRMRL

Pr4Pr5Pr6Pr24Pr25Pr26Pr27000000

10100

10

10010

30

10001

45

01011

20

01101

15

01110

40

01111

50二任務(wù)分析思考：1.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟？2.用PLC實現(xiàn)多段速控制，用到幾個輸入輸出？3.變頻器的參數(shù)設(shè)置？4.如何防止同名雙線圈？三任務(wù)實施（一）確定I/O總點數(shù)及地址分配（重點）在控制電路中，控制變頻器的運行需要5個輸出信號，分別控制電動機的正、反轉(zhuǎn)和多段速選擇。輸入信號為2個。PLC的I/O地址分配表如表所列。輸入信號輸出信號1X000啟動按鈕SB11Y000STF正轉(zhuǎn)起動2X001停止按鈕SB22Y001STR反轉(zhuǎn)起動

3Y002RH（多段速選擇）

4Y003RM（多段速選擇）

5Y004RL（多段速選擇）三任務(wù)實施（二）PLC外部I/O接線圖設(shè)計（重點）根據(jù)I/O地址分配，完成外部接線圖設(shè)計三任務(wù)實施（三）變頻器參數(shù)設(shè)置根據(jù)控制要求完成變頻器參數(shù)設(shè)置在PU模式下進(jìn)入幫助模式，進(jìn)行參數(shù)清除操作，并完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置ALLC=1Pr4=10HZPr5=30HZPr6=45HZPr24=20HZPr25=15HZPr26=40HZPr27=50HZPr1=120HZPr2=10HZPr7=0.5SPr8=0.5SPr79=2(外部模式）三任務(wù)實施（四）PLC梯形圖設(shè)計（難點）

第一步

第一道工序加工控制程序，按下啟動按鈕SB1，X000觸點閉和。變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機正轉(zhuǎn)按10Hz、30Hz、45Hz頻率依次進(jìn)行第一道工序的加工。按下停止按鈕SB2，變頻器無論在什么段速運行，都停止加工?？刂瞥绦蛉鐖D所示。由于在后續(xù)程序中還有第二道工序加工控制程序，存在重復(fù)輸出的問題，所以這一程序中先輸出給輔助繼電器M。三任務(wù)實施（四）PLC梯形圖設(shè)計（難點）

第二步

第二道工序加工控制程序，第一道工序加工結(jié)束之后，自動進(jìn)入第二道工序加工過程，變頻器每10S改變一次頻率帶動電動機反轉(zhuǎn)按20Hz、15Hz、40Hz、50Hz頻率依次進(jìn)行第二道工序的加工，加工結(jié)束之后自動停止。按下停止按鈕SB2，變頻器無論在什么段速運行，都停止加工。三任務(wù)實施（四）PLC梯形圖設(shè)計（難點）

第三步

變頻器輸出控制程序，參考變頻器的開關(guān)量輸入與輸出頻率的對應(yīng)關(guān)系如表所示。變頻器開關(guān)量輸入變頻器7段速輸出/Hz正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)7段速選擇停止1234567STF（Y0）STR（Y1）RH（Y2)RM(Y3)RL(Y4)

Pr4Pr5Pr6Pr24Pr25Pr26Pr27000000

10100

10

10010

30

10001

45

01011

20

01101

15

01110

40

01111

50三任務(wù)實施（四）PLC梯形圖設(shè)計（難點）

第三步

變頻器輸出控制程序，參考變頻器的開關(guān)量輸入與輸出頻率的對應(yīng)關(guān)系表，并結(jié)合第一道工序加工控制程序和第二道工序加工控制程序，得出變頻器輸出控制程序如圖所示。三任務(wù)實施（五）運行調(diào)試根據(jù)接線原理圖連接PLC、變頻器線路，進(jìn)行模擬調(diào)試，檢查接線無誤后，將程序下載傳送到PLC中，運行程序。按以下步驟進(jìn)行操作，并觀察控制過程。（1）變頻器參數(shù)的設(shè)置第一步進(jìn)入變頻器幫助模式的RLLC界面下，通過設(shè)置參數(shù)（0設(shè)置成1）清除變頻器所有參數(shù)。第二步設(shè)置相關(guān)頻率參數(shù)。進(jìn)入變頻器參數(shù)設(shè)定模式界面下，設(shè)置參數(shù)Pr79=2、Pr4=10Hz、Pr5=30Hz、Pr6=45Hz、Pr24=20Hz、Pr25=15Hz、Pr26=40Hz、Pr27=50Hz（2）按下啟動按鈕SB1，觀察變頻器輸出頻率的變化情況。按下停止按鈕SB2，電機能否停止工作。）。三任務(wù)實施（六）任務(wù)拓展用PLC、變頻器實現(xiàn)對電動機的4種不同運行頻率的控制，控制要求如下：（1）按下啟動按鈕SB1，變頻器每5S改變一次輸出頻率帶動電動機正轉(zhuǎn)，輸出頻率為10Hz、20Hz；之后變頻器每8S改變一次輸出頻率帶動電動機反轉(zhuǎn)，輸出頻率為30Hz、40Hz。如此循環(huán)，直到按下停止按鈕。（2）按下停止按鈕SB2，變頻器無論在什么段速運行，都停止輸出。

本次課小結(jié)1.變頻器多段速控制開關(guān)量輸入與參數(shù)設(shè)置對應(yīng)關(guān)系；（重點）2.變頻器各參數(shù)意義；3.變頻器控制面板各指示燈、操作鍵的功能；4.PLC與變頻器控制步驟。

任務(wù)3.2.2

物料傳送、加工及分揀PLC控制程序設(shè)計與調(diào)試

項目三順序控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試目錄

一工作任務(wù)

二任務(wù)分析

三任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠分析物料傳送分揀流程；2.能夠完成物料傳送分揀控制PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計；3.能夠完成物料傳送分揀PLC控制外部I/O接線及程序的調(diào)試。知識目標(biāo)1.掌握物料傳送分揀的結(jié)構(gòu)及組成；2.掌握物料傳送分揀流程；3.掌握選擇性流程程序的設(shè)計方法。一工作任務(wù)控制要求：按下啟動按鈕，機構(gòu)開始工作。按下停止按鈕，機構(gòu)執(zhí)行完當(dāng)前工作循環(huán)后停止。。1.啟停功能2.傳送功能。當(dāng)傳送帶落料口有物料時，變頻器起動，驅(qū)動三相異步電動機以20Hz的頻率正轉(zhuǎn)運行，傳送帶自左向右開始傳送物料。其中電機運行上限頻率為60Hz，下限頻率為15Hz，加速時間為1S,減速時間為0.5S。一工作任務(wù)控制要求：①傳送、加工及分揀金屬物料。金屬物料被傳送至推料一位置（簡稱位置A）→傳送帶停止，進(jìn)行第一次加工→2S后以20Hz的頻率繼續(xù)向右傳送至推料二位置（簡稱位置B）→傳送帶停止，進(jìn)行第二次加工→2S后以20Hz的頻率繼續(xù)向右傳送至推料三位置（簡稱位置C）→傳送帶停止，進(jìn)行第三次加工→2S后以30Hz的頻率反轉(zhuǎn)返回A位置停止→推料一氣缸（簡稱氣缸一）伸出，將金屬物料推入料槽一內(nèi)。3.加工、分揀功能一工作任務(wù)控制要求：②傳送、加工及分揀白色塑料物料。白色物料被傳送至位置B→傳送帶停止，進(jìn)行第一次加工→2S后以20Hz的頻率繼續(xù)向右傳送至位置C→傳送帶停止，進(jìn)行第二次加工→2S后以30Hz的頻率反轉(zhuǎn)返回位置B停止→推料二氣缸（簡稱氣缸二）伸出，將白色物料推入料槽二內(nèi)。③傳送、加工及分揀黑色塑料物料。黑色物料被傳送至位置C→傳送帶停止，進(jìn)行第一次加工→2S后推料氣缸三（簡稱氣缸三）伸出，將黑色物料推入料槽三內(nèi)。3.加工、分揀功能一工作任務(wù)根據(jù)控制要求完成：（注：三個推料氣缸均由DC24V單控電磁閥驅(qū)動）1、PLC外部I/O地址分配。2、PLC、變頻器外部I/O接線圖設(shè)計。3、列出變頻器參數(shù)設(shè)置表。4、狀態(tài)流程圖、梯形圖程序。二任務(wù)分析1－位置一伸出到位磁性開關(guān)2－傳送機構(gòu)3－落料口傳感器4－料口5－料槽6－電感式傳感器7－光纖式傳感器8－過濾調(diào)壓閥9－節(jié)流閥10－三相異步電機11－光纖放大器12－推料氣缸復(fù)習(xí)：1.傳送分揀機構(gòu)的組成？2.PLC如何控制實現(xiàn)物料的傳送與分揀？二任務(wù)分析1.各輸出信號的控制條件？