【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)存儲空間。 ⑸ 通過 LCD 操作裝置，可提高操作性能 。 MM420 變頻器的特點如下： ⑴ 包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格相對較貴。由于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，成本低。在電機(jī)工作中起動、制動比較頻繁 ，為提高生產(chǎn)率，又要求電動機(jī)具有較大的起動、制動轉(zhuǎn)矩以縮短起動制動時間，同時還有一定的調(diào)速要求，所以本設(shè)計采用籠型異步電動機(jī)，其參數(shù)為： 型號： WDJ26； PLC 控制信號 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 PLC 控制變頻器達(dá)到變頻調(diào)速的目的 ，從而 實現(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)速的實際值可以利用由微型機(jī)支持的對異步電動機(jī)進(jìn)行模擬的仿真模型來計算。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：仿照直流電動機(jī)的調(diào)速特點，使異步交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也能通過控制兩個互相獨(dú)立的直流磁場進(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)速開環(huán)控制，無需速度傳感器，控制電路比較簡單；電動機(jī)選擇通用標(biāo)準(zhǔn)異步電動機(jī)，因此其通用性比較強(qiáng)，性價比比較高，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)）。 給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場相互作用，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)磁極沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。 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， 對變頻調(diào)速系統(tǒng) 進(jìn)行 總體方案的設(shè)計 。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類負(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 “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)是近年來國際家電領(lǐng)域全面開發(fā)和應(yīng)用的一項高新技術(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，實現(xiàn)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動調(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 已成為衡量一個國家現(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，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。與此同時， 西門子開始 著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。 直到第一臺實用直流發(fā)動機(jī)問世 ，電動機(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 電動機(jī)的選擇 .................................................. 6 開環(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 ............................................... 8 S7200 PLC ........................................................ 8 MICROMASTER420 變頻器 ............................................... 8 外部電路設(shè)計 ...................................................... 9 變頻開環(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 .............................................. 14 編程軟件的介紹 ................................................... 14 變頻調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計 ............................................. 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 ........................................................ 23 觸摸屏的介紹 ..................................................... 23 MT500 系列觸摸屏 ................................................. 25 觸摸屏的設(shè)計過程 ................................................. 26 計算機(jī)和觸摸屏的通信 ......................................... 26 窗口界面的設(shè)計 ............................................... 27 觸 摸屏工程的下載 ............................................. 31 7 PLC 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 ................................................ 33 變頻器的干擾源 .................................................. 33 干擾信號的傳播方式 ............................................... 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 ................................................ 錯誤 !未定 義書簽。該設(shè)計具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點，通過調(diào)試實現(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)電動機(jī)由于用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又非?？尚?，因此在打印機(jī)等辦公自動化設(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)動機(jī)構(gòu)；單片機(jī)；轉(zhuǎn)動 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 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 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 最先制成電動機(jī)的人 是德國的雅可比 ， 在兩個 u 型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。 1870 年比利時工程師格拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計上，直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)很相似。 1879 年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。 1902 年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動 機(jī)構(gòu)想。 近二十年來，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。 上個世紀(jì) 80 年代初， 變頻器實現(xiàn)了商品化。前幾年主開關(guān)器件開始采用 IGBT，僅三、四年的時間， 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 PG(速度傳感器 )V/f 控制 :有 PG V/f 控制 :無 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)、立體倉庫、立體停車廠等都已采用了通用變頻器 。 ⑵ 對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計，包括變頻器參數(shù)的設(shè)置、變頻開環(huán)調(diào)速、多段速控制以及觸摸屏通信方式的設(shè)計。 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) 三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 三相交流異步 電 動 機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。電動勢的方向由右手定則來確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱平波回路）、逆變器。由于逆變器的負(fù)載為異步電動機(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 ?？刂苹芈烦Ｓ蛇\(yùn)算電路，檢測電路，控制信號的輸入、輸出電路，驅(qū)動電路和制動電路等構(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 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，那么就會產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。 矢量控制方式分為無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 電動機(jī)的選擇 在變頻電機(jī)中，電動機(jī)類型選擇的原則是，在滿足工作機(jī)械對于拖動系統(tǒng)要求的前提下，所選電動機(jī)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價格低廉。 功率 ： 40W； 電流 ： ； 頻率 ： 50HZ； 絕緣等級 ： E。在國民經(jīng)濟(jì)各 部門均有采用。所以我選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。 ⑵ 有豐富的內(nèi)藏與選