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    變頻器多速控制研究

    2019-10-21 03:56:42王彥彥徐長(zhǎng)春
    關(guān)鍵詞:變頻器控制速度

    王彥彥 徐長(zhǎng)春

    摘要:本設(shè)計(jì)主要研究變頻器的在運(yùn)行速度方面的控制,以及如何用PLC來(lái)對(duì)他進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。目前我們以西門子變頻器V20和西門子PLC200為例來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)。

    關(guān)鍵詞:PLC、變頻器、速度、控制

    1.1.課題的來(lái)源和目的

    社會(huì)在不斷的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸由勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型。PLC和變頻器的出現(xiàn)是發(fā)展的必然。所以我們作為電氣技術(shù)人員,需要深入研究和使用PLC、變頻器,讓他們來(lái)更好的發(fā)揮他們?cè)谏a(chǎn)中的作用。

    1.2.應(yīng)用平臺(tái)

    1.2.1.PLC編程平臺(tái)簡(jiǎn)介

    PLC其實(shí)是一種工業(yè)類型的計(jì)算機(jī),其基本構(gòu)成為:電源,中央處理單元(CPU),存儲(chǔ)器, 輸入輸出接口電路,功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊,通信模塊。

    PLC的工作原理:工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

    1.2.2變頻器簡(jiǎn)介

    變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。

    工作原理:變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。

    第二章 控制方案設(shè)計(jì)

    2.1 設(shè)計(jì)方案

    本設(shè)計(jì)研究選擇臺(tái)達(dá)變頻器VFD007E43A和西門子PLC 6ES72142BD230XB8。當(dāng)按下按鈕1SB時(shí),則主電路接觸器接通,之后變頻器以基本頻率運(yùn)行。2SB是多段速運(yùn)行控制,在PLC中邏輯控制輸出多段速指令1、2、3、4。每隔1分鐘變換一次頻率。之后在試驗(yàn)另一種變換速度的方法:在變頻器上接一個(gè)電位器,來(lái)隨時(shí)變換變頻器的頻率大小。

    2.2 輸入/輸出元件及控制功能

    輸入輸出口定義

    I0.0:多段速運(yùn)行控制

    Q0.0:多段速指令1

    Q0.1:多段速指令2

    Q0.2:多段速指令3

    Q0.3:多段速指令4

    2.3設(shè)計(jì)圖紙

    第三章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

    3.1 按照?qǐng)D紙接線、查線。

    3.2 把編寫好的程序灌入PLC,并上電調(diào)試,下面為程序,為方便觀看,指令之間用“;”隔開了。

    STL

    網(wǎng)絡(luò)1:

    LD? SM0.0 ;LD? I0.0;O? ?M0.6;O? ?T38;O? ?T40;O? ?T42;ALD;EU;

    S? ?Q0.0, 1

    網(wǎng)絡(luò)2:

    LD? SM0.0;LD? T37;O? ?T38;O? ?T41;O? ?T42;ALD;EU;S? ?Q0.1, 1

    網(wǎng)絡(luò)3:

    LD? SM0.0;LD? T39;O? ?T40;O? ?T41;O? ?T42;ALD;EU;S? ?Q0.2, 1

    網(wǎng)絡(luò)4:

    LD? SM0.0;LD? T37;O? ?T39;O? ?T41;ALD;EU;S? Q0.0, 1

    網(wǎng)絡(luò)5:

    LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?T39O? ?T40;ALD;EU;S? ?Q0.1, 1

    網(wǎng)絡(luò)6:

    LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?T37;O? ?T38;ALD;EU;S? ?Q0.2, 1

    網(wǎng)絡(luò)7:

    LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?M0.6;ALD;EU;=? ?M0.0

    網(wǎng)絡(luò)8:

    LD? SM0.0;A? ? M0.0;TON? ?T37, 600;R? ?M0.6, 1

    網(wǎng)絡(luò)9:

    LD? SM0.0;A? ? T37;S? ? M0.1, 1

    網(wǎng)絡(luò)10:

    LD? SM0.0;A? ? M0.1;TON? ?T38, 600;R? ?M0.0, 1

    網(wǎng)絡(luò)11:

    LD? SM0.0;A? ?T38;S? ?M0.2, 1

    網(wǎng)絡(luò)12:

    LD? SM0.0;A? ? M0.2;TON? T39, 600;R? ? M0.1, 1

    網(wǎng)絡(luò)13:

    LD? SM0.0;A? ?T39;S? ?M0.3, 1

    網(wǎng)絡(luò)14:

    LD? SM0.0;A? ?M0.3;TON? ?T40, 600;R? ?M0.2, 1

    網(wǎng)絡(luò)15:

    LD? SM0.0;A? ?T40;S? ? M0.4, 1

    網(wǎng)絡(luò)16:

    LD? ?SM0.0;A? ? M0.4;TON? T41, 600;R? ? M0.3, 1

    網(wǎng)絡(luò)17:

    LD? ?SM0.0;A? ? T41;S? ? M0.5, 1

    網(wǎng)絡(luò)18:

    LD? ?SM0.0;A? ? M0.5;TON? ? T42, 600;R? ? M0.4, 1

    網(wǎng)絡(luò)19:

    LD? ?SM0.0;A? ? T42;S? ? M0.6, 1

    網(wǎng)絡(luò)20:

    LD? ?SM0.0;A? ? M0.6;S? ? M0.5, 1

    3.3 變頻器參數(shù)設(shè)置

    我們所選變頻器的型號(hào)為臺(tái)達(dá)VFD 007E 43A最大試用電機(jī)0.75kW,輸入電壓三相。在對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí),需要設(shè)定與變頻器和電機(jī)匹配的參數(shù),之后設(shè)定指令來(lái)源和你所需要的速度。

    第四章 操作流程介紹

    首先按照原理圖接線,接完后查線確保接線正確無(wú)誤。其次把編寫好的PLC程序?qū)懭搿T俅伟凑丈鲜鰠?shù)設(shè)定變頻器參數(shù)。等一切就緒后,按下按鈕1SB,則主電路接通,變頻器運(yùn)行。

    變頻器多段速頻率控制:按下按鈕2SB,則進(jìn)入段速控制程序,程序邏輯結(jié)果:1分鐘變換一次頻率,按照第一段頻率、第二段頻率、第三段頻率、第四段頻率、第五段頻率、第六段頻率、第七段頻率依次變換。執(zhí)行完七段頻率之后在從第一段頻率循環(huán)。此為段速頻率控制。

    變頻器電壓控制:旋轉(zhuǎn)安裝在變頻器上的電位器,變頻器會(huì)隨著電位器開的大小來(lái)時(shí)時(shí)變換頻率的大小。

    結(jié)束語(yǔ)

    在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,本著遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的原則。把設(shè)計(jì)任務(wù)分成以下幾個(gè)步驟:

    1.明確設(shè)計(jì)要求。

    2.思考實(shí)現(xiàn)的方法。

    3.找出輸入輸出點(diǎn)。

    4.按照思路畫電路圖并編程序。

    5.根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置來(lái)設(shè)置變頻器。

    以上5步驟中思路最重要,想好思路。之后在一步步進(jìn)行就可以了。

    參考文獻(xiàn)

    1李若谷.《西門子PLC編程指令和梯形圖快速入門》.電子工業(yè)出版社,2009.10

    2楊亮.《autoCAD2014從入門到精通》.清華大學(xué)出版社,2014.12

    3廖常初.《PLC編程及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社,2014.10

    4何立民.《電氣制圖與讀圖》.機(jī)械工業(yè)出版社,2012.01

    5蔡杏山.《PLC 變頻器與觸摸屏技術(shù)》.化學(xué)工業(yè)出版社,2008.03

    6王宗鋒.《變頻器原理及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社,2015.02

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