异步电动机变频调速系统的PLC控制.docx
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异步电动机变频调速系统的PLC控制
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课程设计说明书
题目：
异步电动机变频调速系统的PLC控制
院系：
高等职业学院
专业：
机电一体化
班级：
机电091
姓名：
李灿凤
学号:
0911282017
日期：
2011年12月16日
前言
可编程控制技术（PLC）是集微机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置。
它可靠性强、性能价格比高、使用方便，已在工业控制的各个领域里得到了几位广泛的使用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。
《电气控制和PLC实训》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。
课程设计过程不仅要全面运用《可编程序控制器》和《机电传动和控制》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。
通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。
第一章设计任务书
第二章系统设计步骤
第三章变频器设置
第四章变频器接线图
第五章PLC接线图
第六章设计小结
第七章参考文献
第八章附录（程序表梯形图）
第一章设计任务书
设计题目：
异步电动机变频调速系统的PLC控制
目的意义：
综合运用并巩固所学机电一体化设计知识；采用编程的方法实现异步电动机变频调速系统设计
设计内容：
1、变频器：
采用松下VF0超小型变频器
2、要求输出转速按下图（见附图）函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。
第2章系统设计步骤
2.1PLC和变频器接线
输入：
启动：
INPUT00接P01
停止：
INPUT01接P02
输出：
变频器5（运行/停止）接OUTPUT00：
低电平有效
变频器6（正转/反转）接OUTPUT01：
低电平有效
变频器7（SW1）接OUTPUT02：
低电平有效
变频器8（SW2）接OUTPUT03：
低电平有效
变频器9（SW3）接OUTPUT04：
低电平有效
为实现低电平控制，从PLC控制箱中，寻找+24V端子，由于PLC的COM端子和+24V电源端子短接，可以将变频器3管脚接PLC的COM端口，其他管脚由PLC的输出端控制。
当PLC端子存在输出时，输出端子被接到+24V电源端，从而实现和COM端子短接的目的。
2.2I/O分配表
输入
输出
ST1
20000
SW1接触器
01002
ST2
01000
SW2接触器
01003
ST3
01001
SW3接触器
01004
启动按钮
00000
停止按钮
00001
2.3变频器的基本知识
变频器的它由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成。
1整流器：
整流器的作用是把三相或单相交流电变成直流电。
2中间直流环节：
由于逆变器的负载为电动机，属于感应负载，其功率因数总不会为一，因此，在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换，这种无功能量需要考中间直流环节的储能原件来缓冲。
3逆变器：
最常用的逆变器是三相桥式逆变电路，有规律的控制逆变器中主开关元器件的通和断，可以得到任意频率的三相交流电输出。
4控制电路：
控制电路通常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。
其主要任务是完成对逆变器的开关控制，对整流的电压控制以及完成各种保护功能等。
控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
高性能的变频器目前已经采用微机进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。
由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。
2.4异步电动机变频调速系统真值表
SW1接触器01002
SW2接触器01003
SW3接触器01004
TIM000
0
0
0
TIM014
TIM001
1
0
0
TIM013
TIM002
0
1
0
TIM012
TIM003
1
1
0
TIM011
TIM004
0
0
1
TIM010
TIM005
1
0
1
TIM009
TIM006
0
1
1
TIM008
TIM007
1
1
1
TIM007
第三章变频器设置
3.1变频器的设定方法
3.2变频器操作面板的说明
关键参数为P8：
外控方式 P8=2 %共用端子3；无操作面板复位功能；5：
On/Off运行/停止；6：
On/Off反转/正转
P9：
第一速度对应频率 P9=0
P32：
第二速度对应频率 P32=15
P33：
第三速度对应频率 P33=20
P34：
第四速度对应频率 P34=25
P35：
第五速度对应频率 P35=30
P36：
第六速度对应频率 P36=35
P37：
第七速度对应频率 P37=40
P38：
第八速度对应频率 P38=45
第四章变频器接线图
4.1主电路接线方法
4.2控制电路接线方法
第五章PLC接线图
输入：
变频器5（运行/停止）接OUTPUT00：
低电平有效
变频器6（正转/反转）接OUTPUT01：
低电平有效
变频器7（SW1）接OUTPUT02：
低电平有效
变频器8（SW2）接OUTPUT03：
低电平有效
变频器9（SW3）接OUTPUT04：
低电平有效
为实现低电平控制，从PLC控制箱中，寻找+24V端子，由于PLC的COM端子和+24V电源端子短接，可以将变频器3管脚接PLC的COM端口，其他管脚由PLC的输出端控制。
输出：
将COM节220V电压，中间加个熔断器起保护作用。
将1000接电机，使其运行。
第六章设计小结
通过几周的实训，终于完成了PLC的“异步电动机变频调速系统的PLC控制”的实训。
虽然，在设计过程中，我有很多设计不好的、有很多设计不完善的地方也有部分不懂的地方，，但是我学到了很多，收获很大。
下面就我在实验中的不足和收获作一下小结。
一.实验中存在的不足或问题
1.对PLC中长开和长闭触点的使用不是很熟悉，PLC代替控制电路连到主电路中，PLC没输出。
在同学的帮助下才知画的外部接线是常开，实际用的是常闭，所以在接线时我们应该用常开实现，但却接了常闭因此PLC没输出。
2.一开始对于PLC的复位知识了解不是很多，不知道怎样实现连续脉冲的输出，通过老师的分析知道为什么要设置TIM014，知道其作用为实现复位，使脉冲能连续输出。
也通过老师的讲解知道了如何实现信号的方向问题。
3.一切改好之后，电动机没动作。
当时真是干着急，在老师的帮助下，原因是自己变频器没有进行设置，在老师的帮助下通过对变频器模快和设置重新改过之后三相电动机KM动作了，并电动机是按要求进行输出的，一开始电动机的转动声音原来越大，随后又不但变小，随着时间其声音不但循环，实现了异步电动机的变频调速。
二.实验中的一些体会
1.系统设计和设备选型
a.分析你所控制的设备或系统。
PLC最主要的目的是控制外部系统。
这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。
b.判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。
c.判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够。
2.I/O赋值（分配输入输出）
a.将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值，和PLC的输入编号相对应。
b.将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，和PLC的输出编号相对应。
3编辑调试修改你的程序
a.程序查错（逻辑及语法检查）
b.在局部插入END，分段调试程序。
c.整体运行调试
4监视运行情况
在监视方式下，监视一下你的控制程序的每个动作是否正确。
如不正确返回步骤，如果正确则操作.
6.运行程序，一定记住备份程序。
第七章 参考文献
[1]林小峰.可编程控制器原理及使用.北京：
高等教育出版社，1994
[2]田瑞庭.可编程控制器使用技术.北京：
机械工业出版社，1994
[3]张万忠.可编程控制器使用技术.北京：
化学工业出版社，2001.12
[4]于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：
清华大学出版社.2004
[5]《可编程序控制器原理及使用》 赵金荣叶真编 上海使用技术学院
[6]《可编程序控制器使用指南》 易传禄主编 上海科普出版社
[7]《可编程序控制器（PC）原理和使用》 朱绍祥主编 上海交大出版社
[8]《可编程序控制器教程》 王兆义主编 机械工业出版社
[9]《工厂电气控制技术》 方承远主编 机械工业出版社
[10]《可编程序控制器原理及使用》 钟肇新彭侃编 华南理工大学出版社
[11]《现代电气及可编程技术》 王永华主编 北京航空航天大学出版社
[12]《电气和可编程序控制器技术》 汤以范主编 机械工业出版社
[13]《PLC编程及使用》 廖常初主编 机械工业出版社
[14]《机电传动和控制》第四版
[15]《电子技术》高等教育出版社
[16]《可编程序控制器原理、使用、网络》（第二版）华中科技大学出版社
第八章 附录
LD00000
OR20000
ANDNOT00001
OUT20000
OUT10000
OUT10001
LD20000
ANDNOTTIM014
TIM000
#50
ANDTIM000
TIM001
#50
ANDTIM001
TIM002
#50
ANDTIM002
TIM003
#50
ANDTIM003
TIM004
#50
ANDTIM004
TIM005
#50
ANDTIM005
TIM006
#50
ANDTIM006
TIM007
#50
ANDTIM007
TIM008
#50
ANDTIM008
TIM009
#50
ANDTIM009
TIM010
#50
ANDTIM010
TIM011
#50
ANDTIM011
TIM012
#50
ANDTIM012
TIM013
#50
ANDTIM013
TIM014
#50
LDTIM000
ANDNOTTIM001
LDTIM002
ANDNOTTIM003
ORLD
LDTIM004
ANDNOTTIM005
ORLD
LDTIM006
ANDNOTTIM007
ORLD
LDTIM008
ANDNOTTIM009
ORLD
LDTIM010
ANDNOTTIM011
ORLD
LDTIM012
ANDNOTTIM013
ORLD
OUT01002
LDTIM001
ANDNOTTIM003
LDTIM005
ANDNOTTIM008
ORLD
LDTIM010
ANDNOTTIM011
ORLD
OUT01003
LDTIM003
ANDNOTTIM010
OUT01004
END
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