基于PLC與博士FSC—G5變頻器的工業(yè)洗衣機系統(tǒng)設(shè)計
2017-03-25 08:58:55楊菊
科技資訊 2017年3期
楊菊
摘 要：系統(tǒng)選取博士FSC-G5變頻器及PLC作為主要設(shè)備，進行了工業(yè)洗衣機系統(tǒng)PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計，電氣自動控制電路的連接圖設(shè)計，PLC的輸入輸出分配，變頻主要功能參數(shù)設(shè)置，實現(xiàn)了系統(tǒng)的運行與調(diào)試，并提出了PLC與變頻器時間控制的問題。
關(guān)鍵詞：工業(yè)洗衣機 FSC-G5變頻器 PLC 多段速運行
中圖分類號：TM925.33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（c）-0055-02
工業(yè)洗衣機是指額定洗滌容量大于6 kg，應(yīng)用于專業(yè)洗滌部門及服務(wù)行業(yè)使用的工業(yè)洗衣機[1]。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，大型工業(yè)洗衣機也逐漸采用PLC與變頻器組合控制。采用變頻調(diào)速技術(shù)控制變頻電動機解決了洗衣機洗滌與脫水時的轉(zhuǎn)速差異問題，解決了傳統(tǒng)洗衣機中使用鼠籠型異步電動機為降低啟動電流而犧牲啟動轉(zhuǎn)矩的根本問題。
該系統(tǒng)采用博士FSC-G5變頻器和三菱FX2N-48MRPLC對工業(yè)洗衣機進行了改造。
1 系統(tǒng)設(shè)備清單
系統(tǒng)設(shè)備清單有：博世FSCG05.1-5K50-3P380-A-EP系列變頻器1臺，可編程控制器實驗箱1臺，導線若干，三相插頭1個，常用電工工具1套，數(shù)字式萬用表1臺，變頻電動機1臺。
2 設(shè)計思想
基于PLC與博士FSC-G5變頻器的工業(yè)洗衣機系統(tǒng)的控制流程如圖1所示。由PLC控制電動機模擬洗衣機的加洗滌劑洗滌1次，清水洗滌2次。使用FSC-G5變頻器的多段速功能實現(xiàn)每次洗滌的小循環(huán)。其中電動機洗滌正轉(zhuǎn)、洗滌反轉(zhuǎn)及中間暫停時間可設(shè)置變頻器參數(shù)靈活改變。洗滌和脫水時變頻器輸出頻率可設(shè)置為50 Hz，加減速時間可根據(jù)實際情況設(shè)定。
2.1 工業(yè)洗衣機PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖并寫入到PLC中。工業(yè)洗衣機PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計如圖2所示。
2.2 工業(yè)洗衣機電氣自動控制電路的連接圖
工業(yè)洗衣機電氣自動控制電路的連接原理圖如圖3所示。
2.3 PLC的輸入輸出分配
起動按鈕SB0（X0），停止按鈕SB1（X1），高水位開關(guān)SQ1（X2），低水位開關(guān)SQ2（X3），進水接觸器KM0（Y0用指示燈替代），排水接觸器KM1（Y1用指示燈替代），脫水電磁閥（Y2用指示燈替代）、Y3結(jié)束報警指示燈，電動機正轉(zhuǎn)FWD（Y4），選擇第一段程序開始循環(huán)（Y4）。
2.4 FSC-G5變頻器主要功能參數(shù)設(shè)置
FSC-G5變頻器采用高級參數(shù)控制進行多段速多次循環(huán)運行，變頻器主要功能參數(shù)設(shè)置如下。
2.4.1 基本運行參數(shù)（b參數(shù)）
b-0=2（高級運行參數(shù)），b-1=9（外部端子選擇），b-2=50（0.00～上限頻率），b-3=2（外部端子（鍵盤STOP有效）），b-7=380（200～500 V負載電機額定電壓）。
特別注意電動機根據(jù)b-7的設(shè)定值一定接成Y型，若設(shè)為220，則接成△。
2.4.2 中級運行參數(shù)（L參數(shù)）
L-5=50（下限頻率～500.00 Hz），L-10=0.5（0.00～上限頻率），L-13=5（啟動頻率）。
2.4.3 高級運行參數(shù)（H參數(shù)）
H-14～H-17分別設(shè)置為50，0 ，50，0代表1～4段的多段速頻率。
H-29=2（可編程控制的多次循環(huán)）。
H-30～H-32分別設(shè)置為12，0，3，代表第1的運行時間、轉(zhuǎn)向、加減速時間。
H-33～H-35分別設(shè)置為6，0，3，代表第2的運行時間、轉(zhuǎn)向、加減速時間。
H-36～H-38分別設(shè)置為12，1，3，代表第3的運行時間、轉(zhuǎn)向、加減速時間。
H-39～H-41分別設(shè)置為6，0，3，代表第4的運行時間、轉(zhuǎn)向、加減速時間。
H-42、H-45、H-48都設(shè)置為0，清空第5、6、7段。
3 系統(tǒng)調(diào)試
系統(tǒng)調(diào)試流程圖如圖4所示。
4 PLC與變頻器時間控制問題的提出
在該系統(tǒng)中，變頻器所用7段共用36 s（設(shè)7段總時間為t），PLC的T0設(shè)定為36 s，兩者剛好一致，系統(tǒng)按設(shè)計時間的要求正常運行。若PLC的T0設(shè)定時間與變頻器所設(shè)定的4段時間不一致，系統(tǒng)運行有以下兩種情況。
（1）T0>t，系統(tǒng)運行n次小循環(huán)，剩余T0-nt的時間補充到變頻器的7段中去，變頻器的7段時間是固定不變的，當T0的時間到直接從7段的任意位置被強迫停止，電動機依靠慣性停止。
（2）T0 綜上實踐證明，系統(tǒng)的時間由PLC設(shè)定時間決定，內(nèi)部運行效果由變頻器決定，一旦PLC設(shè)定時間到，系統(tǒng)中電動機直接被強迫并依靠慣性停止。 參考文獻 [1] 李志斌.PLC和變頻器在工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電機與控制應(yīng)用，2008，35（6）：44-46.
