PLC在多段调速系统中的应用.doc
《PLC在多段调速系统中的应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC在多段调速系统中的应用.doc(19页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、目录1. 课程设计题目及要求31.1 题目31.2 控制要求31.2.1 三相异步电动机7段速度运行系统控制设计31.2.2 监控界面的设计31.3系统总体方案设计32. 变频器工作原理32.1 变频器的基本工作原理32.2 FR-S540型变频器的结构特点42.2.1 FRS540标准接线42.2.2 七段速度对应的端子42.3 FR-S540型变频器的参数及参数设置方法53. PLC工作原理53.1 PLC工作原理及扫描工作方式53.2 FX2N-48MR型PLC63.2.1 FX2N-48MR特点:63.2.2 FX2N-48MR表示的意义4. 控制系统设计64.1 PLC(I/O)分配
2、64.2系统方框图及程序流程图74.3程序设计84.3.1启动、停止、手动自动切换程序设计84.3.2 手动控制程序设计94.3.3 自动控制程序设计95. 监控界面的设计105.1 监控软件介绍105.2 参数设置115.2.1 力控与三菱PLC通讯的编程口设置115.2.2 组态变量的设置125.3 监控界面的制作过程126. 运行调试136.1 调试过程136.1.1 PLC调试过程136.1.2 组态调试过程156.2调试中出现的问题及解决方法156.2.1 多段速控制紊乱156.2.2 组态软件与PLC通讯失败156.2.3 组态软件不能控制PLC156.3 结果分析167. 总结1
3、68. 参考文献179.附录17附录1 实物照片(现场接线及调试照片)17附录2 多段调速PLC控制梯形图或语句表18附录3 多段调速系统硬件接线图191. 课程设计题目及要求1.1 题目 PLC在多段调速系统中的应用 1.2 控制要求1.2.1 三相异步电动机7段速度运行系统控制设计 按下起动按钮,可选择工频/变频控制, 能实现自动控制和手动控制(自动转换频段/手动输入频段),并可实现高、低速转换。按停止按钮,电动机即停止。1.2.2 监控界面的设计监控界面实现自动控制和手动控制(自动转换频段/手动输入频段),并可实现高、低速转换。能够对设备的运行状态进行监控。1.3系统总体方案设计 上位机
4、 FX2N48MR FR-S540 电机 2. 变频器工作原理2.1 变频器的基本工作原理变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。如图2-1所示.图2-1变频器工作原理2.2 FR-S540型变频器的结构特点2.2.1 FRS540标准接线 FRS540标准接线图如图2-2-1图2-2-12.2.2 七段速度对应的端子通过控制RH、RM、RL三个端口可控制变频器事先设置的好对应的输出频率,7段速控制如图2-
5、2-2 图2-2-2 7段速控制2.3 FR-S540型变频器的参数及参数设置方法 参数设置如表2-3参数号功能设定值1上限频率50HZ2下限频率0HZ7加速时间0.2s8减速时间0.2s43速设定(高速)20HZ53速设定(中速)25HZ63速设定(低速)30HZ24多段速度设定(4速度)35HZ25多段速度设定(5速度)40HZ26多段速度设定(6速度)50HZ27多段速度设定(7速度)41.9HZ表2-3参数设置3. PLC工作原理3.1 PLC工作原理及扫描工作方式 当PLC运行时,是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的,需要执行众多的操作,但CPU不可能同时去执行多个操作,
6、它只能按分时操作(串行工作),每一次执行一个操作,按顺序逐个执行。由于CPU得运算处理速度很快,所以从宏观上来看,PLC外部出现的结果似乎是同时(并行)完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。 用扫描工作方式执行用户程序时,扫描是从第一条程序开始,在无中断或跳转控制的情况下,按程序存储顺序的先后,逐条执行用户程序,直到程序结束。然后再从头开始扫描执行,周而复始地重复运行。 PLC的扫描工作方式与电气控制的工作原理明显不同。电气控制装置采用硬逻辑的并行工作方式,如果某个继电器的线圈通电或断电,那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位子上,都会立即同时动作;而PLC采用扫
7、描工作方式(串行工作方式),如果某个软继电器的线圈被接通或断开,其所有的触点不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。但由于PLC的扫描速度快,通常PLC与电气控制装置在IO的处理结果上并没有什么差别。3.2 FX2N-48MR型PLC3.2.1 FX2N-48MR特点: 节省空间:其体积仅相当于以前ANS系列PLC60%。 安装灵活:有多种主基板和扩展基板供选择。 高性能模块:提供有多种特殊功能模块,功能更为强大。并且有相关设置软 件,编程及调试更加方便。3.2.2 FX2N-48MR表示的意义: FX2N-48 M R 表示PLC系列名称;表示输入输出点数总和,2N系列的点数总和时对半分
8、的,故这里表示有24点输入,24点输出;表示单元种类:M基本单元,E输入输出混合扩展单元,EX输入专用扩展模块,EY输出专用扩展模块;表示输出形式:R继电器输出,S晶闸管输出,T晶体管输出。4. 控制系统设计4.1 PLC(I/O)分配系统的输入信号有:启动按钮、手动档按钮、停止按钮各一个,七段速手动挡对应7个挡各一个按钮,共有10个输入信号。系统的输出信号有:多段速选择RH、RM、RL端口各一个,正转启动STF端口一个共有4个输出信号。根据试验台的配备选用FX2N-48MR,满足实验要求。PLC的地址分配表如表4-1输入元件输入地址输出元件输出地址启动按钮X0正传启动Y20手动档按钮X20多
9、段速选择RHY21停止按钮X22多段速选择RMY22多段速选择按钮X1 X7多段速选择RLY23表4-1根据I/O地址分配表可绘制出如图4-1所示的接线图 图4-1硬件接线图4.2系统方框图及程序流程图 系统由两部分组成,手动控制和自动控制。其中自动控制为每5秒自动切换一个速度段,程序开始输出速度1信号,5秒钟后关闭速度1信号的输出,输出速度2的信号,保持5秒后关闭速度2信号的输出,输出速度3的信号,保持5秒后关闭速度3的信号输出直到速度7的信号输出结束。若切换到手动则有手动控制7个速度段。根据控制设计题目要求绘制流程图如图4-2开始 Y 是否手动 切换到手动 N 速度1 定时5秒速度2 定时
10、5秒速度3 定时5秒速度4 定时5秒 速度5 定时5秒速度6 定时5秒 速度7图4-2流程图4.3程序设计4.3.1启动、停止、手动自动切换程序设计如图4-3-1,按下启动按钮SB0时,常开点X0接通,辅助继电器M100线圈得电,常开点M100得电保持,同时Y20得电,给变频器的STF端子正转信号。当需要停止时,按下SB22,常闭点X22断开,辅助继电器M100线圈失电,M100点断开,变频器STF端子的正转信号消失,电机停止运转。当需要切换到手动时拔下开关SB20,常开点X20接通,Y20得电,给变频器的STF端子正转信号,同时手动控制程序接通,使用手动控制电机多段速运行。图4-3-1 启动
11、、停止、手动自动切换程序4.3.2 手动控制程序设计通过变频器的三个多段速选择端子RH、RM、RL的不同组合,外部信号可以实现控制变频器7段速输出,而手动切换按钮有7(SB1SB7)个,由图2-2-2 给出的七段速对应关系可以列出七段速与PLC“I/O”的关系表4-3-2输出端子(多速选择)1速(SB1)2速(SB2)3速(SB3)4速(SB4)5速(SB5)6速(SB6)7速(SB7)Y21(RH)X1OFFOFFOFFX5X6X7Y22(RM)OFFX2 OFFX4OFFX6X7Y23(RL)OFFOFFX3X4X5OFFX7表4-3-2七段速与PLC“I/O”的关系根据上表设计的手动部分
12、梯形图程序如下图4-3-2 按下手动按钮,常开点X20接通。按下SB1,常开触点X1接通,同时常闭点X1断开,Y21控制RH接通,Y22、Y23控制RM、RL断开,变频器控制电机1速转动。 对应按下SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7可控制电机以2速、3速、4速、5速、6速、7速转动。4.3.3 自动控制程序设计 自动控制要求没5秒自动切换下一个速度段,使用三菱的F2n系列PLC中的通用定时器T0T199(100ms定时脉冲)可满足设计要求,设定50个脉冲(定时5秒)。由于自动程序是在内部执行,故采用通用辅助继电器,可用的编号为M0M499共500个。设计自动控制程序的梯形图如图4-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLC 调速 系统 中的 应用
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2931787.html