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变频器多段速运行控制

成绩:

遼東學院

课程设计报告书

所属课程名称机电传动控制(含PLC)

题目

分院机电学院

专业、班级机械设计制造及其自动化B0803

学号

学生姓名

指导教师赵业平

2011年7月22日

课程设计任务书

,,,,,,,,,,,,

 

 

总体设计

J」、KT匕・yI,,门,,门,,门,门电气原理设计,,,,,,,,,,,,,

配线系统设计,,,,,,,,,,,,,

 

13

总结

丿_I,,,,,,,,,,,,,,,,,

 

7参考文献

,,,,,,,,,,,,,,,

13

 

辽东学院

1课程设计任务书

课程设计题目:

变频器多段速运行控制

课程设计时间:

自2011年_J_月日起至2011年7月_22_日。

课程设计要求:

在工业生产中,由于工艺要求,生产机械需要在不同转速运行下,如:

车床主轴变频和提升机等。

现设计一个利用按钮,通过变频器实现的多段速控制系统。

要求变频器输出频率为:

10Hz、20Hz、50Hz、

30Hz、-10Hz、-20Hz、-50Hz。

按下启动不同按钮的组合,电动机将运行在不同速段,实现灵活调速需要。

电动机停车。

(实现方法:

低压电器或PLC控制)

学生签名:

2011年7月11日

课程设计评阅意见

项目

课程设计态度评价

10%

出勤情况评价

10%

任务难度

、量评价

10%

创新性评价

10%

综合设计

能力评价

20%

报告书写

规范评价

20%

口试

20%

成绩

综合评定等级

评阅教师:

2010年月日

2总体设计

 

变频器选用西门子MM44(变频器,变频器的技术参数如下

输入电压

1AC200至240V±10%

电源电压及功率范围恒转矩负载下功率变转矩负载下功率

3AC200至240V±10%

0.12kW至3kW

5.5kW至45kW

输出频率0.12kW至75kW0Hz至

输入频率47至63Hz

650Hz(v/f控制方式)/0Hz至200Hz(矢量控制方式)

功率因数变频器效率

大于0.95

96%至97%

过载能力(恒转矩)

150%过载持续时间60秒,200%过载持续时间3秒重复周期300秒

5.5kW~90kW,140%过载持续时间3

过载能力(变转矩)

秒,110%过载持续时间60秒重复周期

300秒

控制方式

矢量控制,V/F控制,转矩控制,平方

V/F控制等

频率设定分辨率

数字输入和串行通讯输入为0.01Hz,

10位二进制模拟输入

通讯接口

RS485标配,RS232可选,另有PROFIbusDeviceNet、CANope选件不带输出电抗器0.12kW~75kW最

电机电缆长度

长50m(屏蔽电缆),最长100m(非屏蔽电缆)

防护等级

IP20

工作温度

0.12kW~75kW-10至+50摄氏度(恒

转矩),-10至+40摄氏度(变转矩)

存放温度相对湿度

-40至+70摄氏度小于95%RH无结露

工作地区海拔高度

0.12kW~75kW海拔1000m以下无需降

额使用

保护功能

过电压,欠电压,过载,接地,短路,过温

MM440变频器的六个数字输入端口(DIN1~DIN6),通过P0701~P0706设置实现多频段控制。

每一频段的频率分别由P1001~P1015参数设置,最多可实

现15频段控制,各个固定频率的数值选择见表2-1。

在多频段控制中,电动机

的转速方向是由P1001~P1015参数所设置的频率正负决定的。

六个数字输入端口,哪一个作为电动机运行、停止控制,哪些作为多段频率控制,是可以由用户任意确定的,一旦确定了某一数字输入端口的控制功能,其内部的参数设置值必

须与端口的控制功能相对应。

表2-1固定频率选择对应表

频率设定

DIN4

DIN3

DIN2

DIN1

P1OO1

0

0

0

1

P1002

0

0

1

0

P1003

0

0

1

1

P1004

0

1

0

0

P1005

0

1

0

1

P1006

0

1

1

0

P1007

0

1

1

1

P1008

1

0

0

0

P1009

1

0

0

1

P1010

1

0

1

0

P1011

1

0

1

1

P1012

1

1

0

0

P1013

1

1

0

1

P1014

1

1

1

0

P1015

1

1

1

1

注:

1P0003设置参数访问等级:

1标准级(只需要设置最基本的参数)

2扩展级

3专家级

2参数过滤器P0004设置值说明

0全部参数

2变频器参数

3电动机参数

4速递传感器

5工艺应用对象或装置

7命令、二进制I/O

8ADC(模/数转换)和DAC(数/模转换)

10设定值通道/斜坡函数发生器

12驱动装置的特征

13电动机的控制

20通信

21报警/警告/监控

22工艺参量控制器(例如PID)

3P0701~P0706设置值说明:

1接通正转/断开停车

2接通反转/断开停车

3断开按惯性自由停车

4断开按第二降速时间快速停车

9故障复位

10正向点动

11反向点动

12反转(与正转命令配合使用)

13电动电位计升速

14电动电位计降速

15固定频率直接选择

16固定频率选择+ON命令

17固定频率编码选择+ON命令

25使能直流制动

29外部故障信号触发跳闸

33禁止附加频率设定值

99使能BICO参数化

3电气原理设计

综上所述,将7段固定频率所控制的状态列成表3-1、将7段固定频率所设

的控制参数列成表3-2

7段固定频率控制状态表

固定频率

7端口

(SB3

6端口

(SB2

5端口

(SB1)

对应频率所设置的参数

频率/Hz

1

0

0

1

P1001

10

2

0

1

0

P1002

20

3

0

1

1

P1003

50

4

1

0

0

P1004

30

5

1

0

1

P1005

-10

6

1

1

0

P1006

-20

7

1

1

1

P1007

-50

OFF

0

0

0

0

表3-1

7段固定频率控制参数表

参数号

出厂值

设置值

说明

P0003

1

1

设用户访问级为标准级

P0004

0

7

命令,二进制I/O

P0700

2

2

命令源选择由端子排输入

P0003

1

2

设用户访问级为扩展级

P0004

0

7

命令,二进制I/O

P0701

1

17

选择固疋频率

P0702

1

17

选择固疋频率

P0703

9

17

选择固疋频率

P0704

15

1

ON接通正转,OFF停止

P0003

1

1

设用户访问级为标准级

P0004

0

10

设定值通道和斜坡函数发生器

P1000

2

3

选择固定频率设定值

P0003

1

2

设用户访问级为扩展级

P0004

0

10

设定值通道和斜坡函数发生器

P1001

0

10

选择固定频率1(Hz)

P1002

5

20

选择固定频率2(Hz)

P1003

10

50

选择固定频率3(Hz)

P1004

15

30

选择固疋频率4(Hz)

P1005

20

-10

选择固疋频率5(Hz)

P1006

25

-20

选择固疋频率6(Hz)

P1007

30

-50

选择固定频率7(Hz)

表3-2

4配线系统设计

变频器的连接电路如图4-1所示

 

实物连接图如图4-2所示

图4-1

兀加

电:

说廿必汕疑V.二-.

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过有昼要君甩相序:

專棒栢电詡时0尊1测S]

唱桂按迅U.里・w±iE^affit如入iF转弄需(昭冯)吋.

rAi£rtt7y-;i科头呼〒.

4-2

 

5实验及结果分析

 

要实现7段固定频率控制,需要4个数字输入端口,图4-1为7段固定频率控制接线图。

图4-1中,MM44C变频器的数字输入端口“8”设为电动机运行、停止控制端口,数字输入端口“5”、“6”、“7”设为7段固定频率控制端口,由带锁

按钮SB1、SB2和SB3按不同通断状态组合,实现7段固定频率控制。

第一段频率设为10Hz,第二段频率设为20Hz,第三段频率设为50Hz,第四段频率设为30Hz,第五段频率设为-10Hz,第六段频率设为-20Hz,第七段频率设为-50Hz。

七段固定频率控制状态如表3-1所示。

(1)按图4-2连接电路,检查线路正确后,合上变频器电源空气开关Q。

(2)恢复变频器工厂默认值,设定P0010=3QP0970=1按下“P”键,变频器开始复位到工厂缺省值。

(3)设置电动机参数,如表2-1所示。

然后,设P0010=0,变频器当前处于准备状态,可正常运行。

(4)设置7段固定频率控制参数,如图3-2所示。

(5)7段固定频率控制:

当按下带锁按钮SB4时,数字输入端口“8”为“ON,允许电动机运行。

1第1频段控制。

当SB1按钮开关接通、SB2和SB3按钮开关断开时,变频器数字输入接口“5”为“ON,端口“6”、“7”为“OFF,变频器工作在由P1001参数所设定的频率为10Hz的第1频段上,电动机运行在由10Hz所对应的转速上。

2第2频段控制。

当SB2按钮开关接通、SB1和SB3按钮开关断开时,变频器数字输入接口“6”为“ON,端口“5”、“7”为“OFF,变频器工作在由P1002参数所设定的频率为20Hz的第2频段上,电动机运行在由20Hz所对应的转速上。

3第3频段控制。

当SB1、SB2按钮开关接通、SB3按钮开关断开时,变频器数字输入接口“5”、“6”为“ON,端口“7”为“OFF,变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3频段上,电动机运行在由50Hz所对应的转速上。

4第4频段控制。

当SB3按钮开关接通、SB1和SB2按钮开关断开时,变频器数字输入接口“7”为“ON,端口“5”、“6”为“OFF,变频器工作在由P1004参数所设定的频率为30Hz的第4频段上,电动机运行在由30Hz所对应的转速上。

5第5频段控制。

当SB1、SB3按钮开关接通、SB2按钮开关断开时,变频

器数字输入接口“5”、“7”为“ON,端口“6”为“OFF,变频器工作在由

P1005参数所设定的频率为-10Hz的第5频段上,电动机反向运行在由-10Hz所对应的转速上。

6第6频段控制。

当SB2SB3按钮开关接通、SB1按钮开关断开时,变频器数字输入接口“6”、“7”为“ON,端口“5”为“OFF,变频器工作在由P1006参数所设定的频率为-20Hz的第1频段上,电动机反向运行在由-20Hz所对应的转速上。

7第7频段控制。

当SB1、SB2和SB3按钮开关同时接通时,变频器数字输入接口“5”、“6”和“7”均为“ON,变频器工作在由P1007参数所设定的频率为-50Hz的第7频段上,电动机反向运行在由-50Hz所对应的转速上。

8电动机停车。

当SB1、SB2和SB3按钮开关都断开时,变频器数字输入接

口“5”、“6”和“7”均为“OFF,电动机停止运行;或在变频器正常运行的

任何频段,将SB4断开使数字输入端口“8”为“OFF,电动机也能停止运行。

(6)注意的问题。

7个频段的频率可根据用户要求通过P1001-P1007参数来修改,当频率值设定为负时,电动机反转。

6总结

通过这次课程设计让我学会了pic基本的编程方法,对pic的基本原理和使用方法有了更深刻的理解。

在对理论的运用当中,提高了我们的工程素质,在没有做课程设计以前,我们对知道的掌握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们自己想出来的程序应用到pic中的时候,,不是不能运行,就是运行的结果和要求与结果不符合。

能通过解决一个个在调试中出现的问题,我们对pic的理解得到了加强,看到了时间与理论的差距。

Pic技术是一门实践性非常强的技术,如果想学好,那么久必须通过实践它,只有通过实践我们才能真正掌握这门技术,不然你永远都只是个理论者,通过这次实践让我发现了很多问题,对很多指令都不是很了解,为此,我以后一定会通过实践与理论相结合的方式来好好学号这门课程的。

7参考文献

[1]肖明耀.PLC原理与应用.中国劳动社会保障出版社.2006

[2]马光.全自动洗衣机中的传感器[J].家用电器,1999

[3]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京:

化学工业出版社,2003

[4]孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京:

清华大学出版社

⑸阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京:

人民邮电出版社,2006

⑹蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制[J].机电一体化,2004

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