【正文】 PID 控制器 、 RS485 通信 /編程接口 、 PPI 通信協(xié)議 、 MPI 通信協(xié)議和自由端口模式通信功能，最大可以擴(kuò)展到 248 點(diǎn)數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O，最多有 30 多 KB 的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 ⑸ 通過(guò) LCD 操作裝置，可提高操作性能 。 MM420 變頻器的特點(diǎn)如下： ⑴ 包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格相對(duì)較貴。由于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，成本低。在電機(jī)工作中起動(dòng)、制動(dòng)比較頻繁 ，為提高生產(chǎn)率，又要求電動(dòng)機(jī)具有較大的起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩以縮短起動(dòng)制動(dòng)時(shí)間，同時(shí)還有一定的調(diào)速要求，所以本設(shè)計(jì)采用籠型異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)為： 型號(hào)： WDJ26； PLC 控制信號(hào) 觸摸屏 變頻器 M 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 電壓 ： 380V； 接法 ： 角接； 轉(zhuǎn)速 ： 1430r/min。 圖 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 由圖 可知，本文通過(guò) PLC 控制變頻器達(dá)到變頻調(diào)速的目的 ，從而 實(shí)現(xiàn)交流 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、起停、加速、減速控制以及速度的調(diào)節(jié) ， 并且能夠在在觸摸屏上進(jìn)行操作，控制電機(jī)調(diào)速。轉(zhuǎn)速的實(shí)際值可以利用由微型機(jī)支持的對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬的仿真模型來(lái)計(jì)算。主要性能是：在 1： 10 的速度范圍內(nèi)。 ⑵ 矢量控制方式 矢量控制方式的基本思想是：仿照直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)，使異步交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也能通過(guò)控制兩個(gè)互相獨(dú)立的直流磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 變頻調(diào)速的基本控制方式 ⑴ 普通控制型 V/f 通用變頻器 ① 普通控制型 V/f 通用變頻器是轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制，無(wú)需速度傳感器，控制電路比較簡(jiǎn)單；電動(dòng)機(jī)選擇通用標(biāo)準(zhǔn)異步電動(dòng)機(jī)，因此其通用性比較強(qiáng)，性?xún)r(jià)比比較高，是目前通用變頻器產(chǎn)品中使用較多的一種控制方式。 ⑷ 控制回路。 ⑶ 逆變器。 ⑵ 平波回路（中間直流環(huán)節(jié)）。 給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱(chēng)為主電路。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。當(dāng)磁極沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，磁極的磁力線(xiàn)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。 ⑸ 采用良好的抗干措施使系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。 具體內(nèi)容如下： ⑴ 在理論研究的基礎(chǔ)上， 對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng) 進(jìn)行 總體方案的設(shè)計(jì) 。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的節(jié)能調(diào)速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。 目前出現(xiàn)了一類(lèi) “多控制方式 ”通用變頻器。 電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展。到了 90 年代初， BJT 通用變頻器的容量達(dá)到了 600KVA,400KVA 以下。 變頻技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際家電領(lǐng)域全面開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的一項(xiàng)高新技術(shù)，它采用新型變頻器，將 50Hz 的固定供電頻率轉(zhuǎn)換為 30130Hz 的變化頻率，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能和提高效率的目的。 當(dāng)今世界，電 機(jī) 的 發(fā)展 已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之 一。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱(chēng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用交流電，無(wú)需整流，無(wú)火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動(dòng)機(jī)通常用三相交流供電。與此同時(shí)， 西門(mén)子開(kāi)始 著手研究由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，于是西門(mén)子公司制成了世界電車(chē)。 直到第一臺(tái)實(shí)用直流發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世 ，電動(dòng)機(jī) 被 廣泛應(yīng)用。 2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 ............................................... 4 變頻調(diào)速系統(tǒng) ...................................................... 4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 ............................ 4 變頻調(diào)速原理 .................................................. 4 變頻調(diào)速的基本控制方式 ........................................ 5 系統(tǒng)的控制要求 .................................................... 6 方案的確定 ........................................................ 6 電動(dòng)機(jī)的選擇 .................................................. 6 開(kāi)環(huán)控制的選擇 ................................................ 7 變頻器的選擇 .................................................. 7 4 變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................... 8 S7200 PLC ........................................................ 8 MICROMASTER420 變頻器 ............................................... 8 外部電路設(shè)計(jì) ...................................................... 9 變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速 .................................................. 9 數(shù)字量方式多段速控制 ......................................... 11 PLC、觸摸屏及變頻器通信控制 .................................. 12 5 變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .............................................. 14 編程軟件的介紹 ................................................... 14 變頻調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ............................................. 15 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 6 觸摸屏的設(shè)計(jì) ........................................................ 23 觸摸屏的介紹 ..................................................... 23 MT500 系列觸摸屏 ................................................. 25 觸摸屏的設(shè)計(jì)過(guò)程 ................................................. 26 計(jì)算機(jī)和觸摸屏的通信 ......................................... 26 窗口界面的設(shè)計(jì) ............................................... 27 觸 摸屏工程的下載 ............................................. 31 7 PLC 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) ................................................ 33 變頻器的干擾源 .................................................. 33 干擾信號(hào)的傳播方式 ............................................... 33 主要抗干擾措施 .................................................. 34 電源抗干擾措施 ............................................... 34 硬件濾波及軟件抗干擾措施 ..................................... 34 接地抗干擾措施 ............................................... 34 結(jié) 論 ................................................................ 36 致 謝 ................................................ 錯(cuò)誤 !未定 義書(shū)簽。該設(shè)計(jì)具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了上述功能?；?PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 摘 要 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由于用其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？尚校虼嗽诖蛴C(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 步進(jìn)電機(jī)；脈寬調(diào)制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；單片機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng) 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 目 錄 1 緒 論 ............................................................... 1 課題的背景 ........................................................ 1 電機(jī)的起源和發(fā)展 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) .............................................................. 37 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 緒 論 課題的背景 最先制成電動(dòng)機(jī)的人 是德國(guó)的雅可比 ， 在兩個(gè) u 型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。 1870 年比利時(shí)工程師格拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計(jì)上，直流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)很相似。 1879 年，在柏林工業(yè)展覽會(huì)上，西門(mén)子公司不冒煙的電車(chē)贏(yíng)得觀(guān)眾的一片喝彩。 1902 年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動(dòng) 機(jī)構(gòu)想。 近二十年來(lái)，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。 上個(gè)世紀(jì) 80 年代初， 變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。前幾年主開(kāi)關(guān)器件開(kāi)始采用 IGBT，僅三、四年的時(shí)間， IGBT 變頻器的單機(jī)容量己達(dá) 800IVA，隨著 IGBT 容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。特別是微機(jī)的應(yīng)用，為變頻 器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。例如安川公司的 VS616—G5 變頻器就有 :無(wú) PG(速度傳感器 )V/f 控制 :有 PG V/f 控制 :無(wú) PG 矢量控制 :有 PG 矢量控制等四種控制方式。如搬運(yùn)機(jī)械，從反抗性負(fù)載的搬運(yùn)車(chē)輛、帶式運(yùn)輸機(jī)到位能負(fù)載的起重機(jī)、提升機(jī)、立體倉(cāng)庫(kù)、立體停車(chē)廠(chǎng)等都已采用了通用變頻器 。 ⑵ 對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，包括變頻器參數(shù)的設(shè)置、變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速、多段速控制以及觸摸屏通信方式的設(shè)計(jì)。 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 第一章 變頻調(diào)速系統(tǒng) 的方案確定 變頻調(diào)速系統(tǒng) 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 三相交流異步 電 動(dòng) 機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則來(lái)確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱(chēng)平波回路）、逆變器。由于逆變器的負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)，屬于感性負(fù)載。與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率 。控制回路常由運(yùn)算電路，檢測(cè)電路，控制信號(hào)的輸入、輸出電路，驅(qū)動(dòng)電路和制動(dòng)電路等構(gòu)成。 ② 具有恒定磁通功能的 V/f 通用變頻器 為了克服普通控制型的 V/f 通用變頻器對(duì) V/f 的值進(jìn)行調(diào)整的困難，如果采用磁通反饋，讓異步電動(dòng)機(jī)所輸入的三相正弦電流在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，那么就會(huì)產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。 矢量控制方式分為無(wú)速度傳感器的矢量控制和有速度傳感器的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)矢量控制。速度精度小于 %，轉(zhuǎn)速上升時(shí)間小于 100ms；在額定功率 10%的范圍內(nèi)，采用電流閉環(huán)控制的轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制。 基于 PLC 的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 有速度傳感器的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)矢量控制。 方案的確定 電動(dòng)機(jī)的選擇 在變頻電機(jī)中，電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇的原則是，在滿(mǎn)足工作機(jī)械對(duì)于拖動(dòng)系統(tǒng)要求的前提下，所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉。 功率 ： 40W； 電流 ： ； 頻率 ： 50HZ； 絕緣等級(jí) ： E。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各 部門(mén)均有采用。所以我選用了通用變頻器，通過(guò)合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專(zhuān)用變頻器的控制效果。 ⑵ 有豐富的內(nèi)藏與選