【正文】 .............................. 9 變頻器的容量選擇 ........................................... 10 變頻器的制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 ................................. 12 PG 速度控制卡的安裝 ........................................ 12 電動(dòng)機(jī)的選擇 ................................................... 13 PLC 的選擇 ..................................................... 17 PLC 的基本概念和特點(diǎn) ....................................... 17 PLC 的選型 ................................................. 17 自整角機(jī)的選擇 ................................................. 18 其它元器件的選擇 ............................................... 19 電路 設(shè)計(jì) ....................................................... 20 主電路 ..................................................... 20 控制電路 ................................................... 20 4 軟件設(shè)計(jì) ........................................................... 24 II 流程框圖 ....................................................... 24 梯形圖設(shè)計(jì) ..................................................... 24 5 設(shè)計(jì)小結(jié) ........................................................... 27 參考文獻(xiàn) ............................................................. 28 致謝 ................................................................. 29 1 1 概述 課題背景 自 改革開放 后 ，中國(guó) 的 印染行業(yè) 已經(jīng) 進(jìn)入了高速增長(zhǎng)期，印染制造業(yè)也 開始興起 。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外印染行業(yè)發(fā)展的狀況，其次介紹電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，對(duì)絲光機(jī)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案進(jìn)行了論證，再介紹本設(shè)計(jì)所需硬件的型號(hào)和性能，最后，介紹了系統(tǒng)的生產(chǎn)流程、系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)，硬件配置和軟件實(shí)現(xiàn)。 在本設(shè)計(jì)提出了基于 PLC 控制的交流 變頻 調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)中主令機(jī)和各從動(dòng)機(jī)都采用交流電動(dòng)機(jī)， 采用高功能性 v/f 控制的通用變頻器 ,由此 構(gòu)建了一種新型絲光織染系統(tǒng)。 niversal Converter。 20xx 年行業(yè)面臨的國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境有望趨好，三中全會(huì)改革號(hào)角的吹起也將給行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。我們因此提出了絲光機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。用高濃度的燒堿處理后，將會(huì)破壞纖維的螺旋形狀，增強(qiáng)其染色時(shí)候的附著力。 優(yōu)點(diǎn)：張力易控制，織物縮水率、去堿效果比具它絲光機(jī)理想。 缺點(diǎn)：機(jī)身較短，傳 動(dòng)簡(jiǎn)單，操作方便，但擴(kuò)幅作用差 (緯回縮水率難達(dá)國(guó)標(biāo) )。 但是 直流調(diào)速系統(tǒng)卻解決不了直流電動(dòng)機(jī)本身的換向問(wèn)題和在惡劣環(huán)境下的不適用問(wèn)題， 隨著時(shí)代的發(fā)展，我們對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的要求也愈來(lái)愈高，比如要 制造容量 大 、轉(zhuǎn)速 高以 及電壓 高的 直流電動(dòng)機(jī) 是 十分困難 的 ，這給直 流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展 和應(yīng)用帶來(lái)了 許多 的 不利。 從交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式： (1) 由式（ 1）可歸納出交流異步電動(dòng)機(jī) 具有 三 種 調(diào)速方法：變極對(duì)數(shù)的調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速及變電源頻率調(diào)速。 (6)電機(jī)在帶動(dòng)較大的負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，但采用變頻時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，減小沖擊電流，可以解決大負(fù)載的啟動(dòng)問(wèn)題。 使 用 PLC 控制 后，可以在生產(chǎn)時(shí)在控制的 軟件 中 把生產(chǎn)上規(guī)定的工序和加工時(shí)間寫 進(jìn)去 ， 這樣就可以 減少了 中間 人為因素的影響， 可以 提高產(chǎn)品的質(zhì)量。本 設(shè)計(jì)各單元電機(jī)均采用線速度跟隨系統(tǒng)。其中有風(fēng)機(jī)和泵類機(jī)械運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果最為顯著。而減少間歇時(shí)間又對(duì)提高生產(chǎn)效率起著很大的作用。 圖 3 變頻器基本原理圖 變頻器的型號(hào)選擇 由于變頻調(diào)速存在著諸多的優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在印染行業(yè)也得到廣泛的應(yīng)用。 變頻器的容量選擇 在一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的情況下，變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電流大于該電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者是變頻器所適配的電動(dòng)機(jī)功率大于當(dāng)前該電動(dòng)機(jī)的功率。 由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部等一系列優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的要求是該設(shè)備有 6 個(gè)同步單元，其中 1個(gè)主令單元和 5個(gè)從動(dòng)單元，各單元都采用交流拖 動(dòng)，交流電動(dòng)機(jī)額定功率為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1450 轉(zhuǎn) /分鐘。 PLC 具有如下的特點(diǎn)： (1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) (2)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) (3)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 (4)系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易 (5)體積小，重量輕，能耗低 PLC 的選型 FX2N 系列是現(xiàn)在三菱 PLCFX 家族中最先進(jìn)系列的 PLC，靈活性和控制能力比較強(qiáng)。在伺服系統(tǒng)中，產(chǎn)生信號(hào)的一方所用的自整角機(jī)稱為發(fā)送機(jī)，接收信號(hào)的一方所用自整角機(jī)稱為接收機(jī)。其產(chǎn)品代號(hào)意義： KF 為控制式自整角發(fā)送機(jī)； KB 為控制式自整角變壓器。 組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選用。 ⑤額定操作頻率 (次 /h)，即允許的每小時(shí)接通的最多次數(shù)。 M2M6 電機(jī) 分別 在變頻器 U1U6的調(diào)速及速度的反饋的電路圖如圖 7所示 （只列出 M2,其余的類似 ）。輸出指令不能直接跟母線相連。設(shè)計(jì)了基于 PLC 控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種新型絲光機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。為此我忠心的感謝所有給予我?guī)?助和關(guān)愛(ài)的人。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，老師和同學(xué)給了我很大幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們！ 再次感謝羅老師 和饒老師 對(duì)我的悉 心指導(dǎo)與幫助。即將面臨畢業(yè)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也將完成，本設(shè)計(jì)由于本人知識(shí)和能力有限，時(shí)間緊迫，在設(shè)計(jì)上有許多不足之處，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)改正。 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)各個(gè)運(yùn)作單元的進(jìn)行調(diào)速，結(jié)合 PLC 的強(qiáng)大功能和可靠性來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行，其運(yùn)行狀況和運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以變頻器上進(jìn)行顯示。 (4)不包含觸點(diǎn)的分支應(yīng)放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于識(shí)別觸點(diǎn)的組合和對(duì)輸出線 圈的控制路徑。控制開啟電機(jī)是通過(guò)控制 6 個(gè)線圈來(lái)控制變頻器開啟的。對(duì)不同型式和使用類別的電動(dòng)機(jī)用選用不同結(jié)構(gòu)的接觸器，如水泵、風(fēng)機(jī)等需要選用直動(dòng)式交流接觸器。適用于交流380V 以下，直 流 220V 以下的電氣設(shè)備中。其參數(shù)見表 7 所示。 性能 程序內(nèi)存 內(nèi)置 8， 000步 RAM（電池支持）、注釋輸入、可 RUN 中寫入安裝有存儲(chǔ)盒時(shí)最大可擴(kuò)展到 16000步 時(shí)鐘功能 內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘（有時(shí)間設(shè)定指令、時(shí)間比較指令，具有閏年校 正功能） 指令 基本指令 27個(gè)、步進(jìn)梯形圖指令 2個(gè)、應(yīng)用指令 132種 運(yùn)算處理 速度 基本指令： s/指令，應(yīng)用指令： ~數(shù) 100μ s 高速處理 有輸入輸出刷新指令、輸入濾波調(diào)整指令、輸入中斷功能、定 時(shí)中斷功能、計(jì)數(shù)中斷功能、脈沖捕捉功能 最大輸入輸 出點(diǎn)數(shù) 256點(diǎn) 輔助繼電器、定時(shí)器 輔助繼電器： 3072點(diǎn)、定時(shí)器： 256點(diǎn) 計(jì)數(shù)器 一般用 16位增計(jì)數(shù)器： 200點(diǎn)，一般用 32位增減計(jì)數(shù)器： 35點(diǎn)高速用 32位增計(jì)數(shù)加上 本設(shè)計(jì)的輸入輸出較少，所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各 16 個(gè)即可，以及本設(shè)計(jì)的輸出類型為交流，可選擇繼電器輸出型，且繼電器輸出可帶交流負(fù)載也可帶直流負(fù)載。 14 表 4 電動(dòng)機(jī)大全 型 號(hào) 額定 功率 額定 電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率 因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩 噪 聲 振動(dòng) 速度 重量 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 1 級(jí) 2 級(jí) kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg 同步轉(zhuǎn)速 3000r/min 2 級(jí) Y80M12 2830 66 71 17 Y80M22 2830 66 71 18 Y90S2 2840 70 75 22 Y90L2 2840 70 75 25 Y100L2 3 2880 74 79 34 Y112M2 4 2890 74 79 45 Y132S12 2900 78 83 67 Y132S22 15 2900 78 83 72 Y160M12 11 2930 82 87 115 Y160M22 15 2930 82 87 125 Y160L2 2930 82 87 145 Y180M2 22 2940 87 92 173 Y200L12 30 2950 90 95 232 Y200L22 37 2950 90 95 250 Y225M2 45 84 2970 90 97 312 Y250M2 55 103 2970 92 97 387 Y280S2 75 139 2970 94 99 515 Y280M2 90 166 2970 94 99 566 Y315S2 110 203 2980 99 104 922 Y315M2 132 242 2980 99 104 1010 Y315L12 160 292 2980 99 104 1085 Y315L22 200 365 2980 99 104 1220 Y355M12 220 399 2980 109 1710 Y355M22 250 447 2985 111 1750 Y355L12 280 499 2985 111 1900 Y355L22 315 560 2985 111 2105 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 4 級(jí) Y80M14 1390 56 67 17 Y80M24 2 1390 56 67 17 Y90S4 1400 61 67 25 Y90L4 1400 62 67 26 Y100L14 5 1430 65 70 34 Y100L24 3 1430 65 70 35 Y112M4 4 1440 68 74 47 Y132S4 1440 70 78 68 Y132M4 1440 71 78 79 15 Y160M4 11 1460 75 82 122 Y160L4 15 1460 77 82 142 Y180M4 1470 77 82 174 Y180L4 22 1470 77 82 192 Y200L4 30 1470 79 84 253 Y225S4 37 1480 79 84 294 Y225M4 45 1480 79 84 327 Y250M4 55 103 1480 81 86 381 Y280S4 75 140 1480 85 90 535 Y280M4 90 164 1480 85 90 634 Y315S4 110 201 1480 93 98