【正文】 M440 變頻器既可用于單機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。 MM440 變頻器開(kāi)關(guān)量輸入功能 MM440 變頻器包含了 6 個(gè)數(shù)字開(kāi)關(guān)量的輸入端子，每個(gè)端子都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的參數(shù)用來(lái)設(shè)定該端子的功能。對(duì)輥式破碎機(jī)其 齒形優(yōu)化設(shè)計(jì)，拉剪力選擇破碎，高效低耗，出粒均勻 ，將其應(yīng)用在大塊物料破碎至小塊物料的場(chǎng)合，是其他破碎機(jī)所望塵莫及的 ，形成了高生產(chǎn)率的機(jī)理。 第 6 章 對(duì)輥式 破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 19 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制過(guò)程 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制模式 本控制系統(tǒng)有兩種控制模式：就地控制跟遠(yuǎn)程集中控制。 ，停止油泵的運(yùn)行。 ，用于指示缺相或轉(zhuǎn)速故障。在 PLC 箱內(nèi)按下 KA1,中間繼電器 KMF1 得電， KMF1 合上并自保，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈 JHF1 亮；當(dāng)在PLC 箱內(nèi)按下 KA2,KMR1 得電并自保，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈 HF1和 JHF1 滅，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈 JHR1 亮。 M，電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為這種將物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的設(shè)備稱為變送器。 工業(yè)上最廣泛采用的是用 4～ 20mA 電流來(lái)傳輸模擬量。 M； 油泵電機(jī)選擇 對(duì)輥式破碎機(jī)油泵電機(jī)選用 DC24V /75WVB 直流油泵電機(jī)系列 , 電源輸入220V，輸出 24V, 電機(jī)電壓 24V /75W，轉(zhuǎn)速可調(diào) ,油泵出口排量 ～ ； 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 24 電流互感器選擇 電流互感器是一種測(cè)量用的特殊的變壓器 ， 工作原理和變壓器相同 。 圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)油泵控制原理圖，圖中 KM KM2 為中間繼電器， KA3河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 22 為隔離繼電器 ，在 PLC 控制箱內(nèi)， HL2 和 JHL2 為電源指示燈，分別指示就地和遠(yuǎn)程集中狀態(tài)， HLF2 和 JHF2 為油泵運(yùn)行指示燈，分別指示就地和遠(yuǎn)程集中狀態(tài)。 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖 圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)主電路運(yùn)行原理圖，主電路電源選用三相電源，電機(jī)M1 和電機(jī) M2 為對(duì)輥式破碎機(jī)的破碎輥控制電機(jī)，電機(jī) M1 和 M2 的轉(zhuǎn)速由 MM440變頻器控制， M3 為對(duì)輥式破碎機(jī)的油泵電機(jī)，其作用是在電機(jī)運(yùn)行時(shí)負(fù)責(zé)給主河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 20 電路電機(jī) M M2 上油，起潤(rùn)滑作用。當(dāng)主電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，指示燈亮。在就地手動(dòng)狀態(tài)下，可以獨(dú)立的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動(dòng)主電 機(jī)，停止按鈕或禁啟按鈕均可以停止主電機(jī)的運(yùn)行；也可以通過(guò)油泵啟和油泵停按鈕獨(dú)立的啟 /停油泵。機(jī)架由型鋼焊接而成，主要起支撐作用，所有部件均安裝在機(jī)架上。 MM440 變頻器的多段速選擇功能 多段速功能，也稱作固定頻率，就是設(shè)置參數(shù) P1000=3 的條件下，用開(kāi)關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)多段數(shù)運(yùn)行，可通過(guò)如下 3 種方式運(yùn)行實(shí)現(xiàn)： 直接選擇 在這種操作方式下一個(gè)數(shù)字輸入選擇一個(gè)固定頻率。 ，就應(yīng)完成電源線的絕緣測(cè)試。 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 14 第 5 章 MM440 變頻器 MM440 通用型變頻器概述 MICROMASTER 440 變頻器簡(jiǎn)稱 MM440 變頻器，是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速 度的變頻器系列，本系列有多種型號(hào)供用戶選用，很頂轉(zhuǎn)矩（ CT）控制方式額定功率范圍從 120W—— 200KW ,可變轉(zhuǎn)矩（ VT）控制方式可達(dá)到 250kw。當(dāng)該 DB 退出時(shí)，這些數(shù)據(jù)保持在 DB中。傳遞給功能塊的參數(shù)和靜態(tài)變量存儲(chǔ)在背景塊中。 (4) 循環(huán)中斷 OB30OB38：循環(huán)中斷是 CPU進(jìn)入 RUN后按間隔時(shí)間循環(huán)觸發(fā)的中斷，因此，用戶定義的間隔時(shí)間要大于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間，啟動(dòng)循環(huán)中斷，需要在 STEP7參數(shù)設(shè)置時(shí)選中循環(huán)中斷參數(shù)塊，并按 1ms的整數(shù)倍設(shè)置間隔時(shí)間，如果未做間隔時(shí)間 設(shè)置， CPU則按默認(rèn)值觸發(fā)循環(huán)中斷。它有操作系統(tǒng)調(diào)用并控制循環(huán)和中斷驅(qū)動(dòng)的程序的執(zhí)行以及可編程控制器如何啟動(dòng)。 第 4 章 西門(mén)子 STEP7 軟件介紹 11 符號(hào)編輯器：該工具用于創(chuàng)建和管理所有的全局符號(hào)。 SIMATIC 管理器：在 SIMATIC 管理器 [SIMATIC Manager]環(huán)境中進(jìn)行項(xiàng)目的編程和組態(tài)，每個(gè)操作所需的工具均由 SIMATIC Manager 自動(dòng)運(yùn)行，因此不需要用戶分別啟動(dòng)各個(gè)不同的工具。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器 。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。 PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長(zhǎng)分為 1 位、 4 位、 8 位、 16 位、 32 位、 64 位等。 PLC 的選型方法 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。 PLC 除具有低檔 PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入 /輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。這種模塊式 PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。整體式 PLC由不同 I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成。 (4) PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強(qiáng) , 向高速度、多層次、大信息量、高可靠性及開(kāi)放式的通信發(fā)展。梳棉機(jī)也用微小型 PLC 控制。 PLC 在冶金行業(yè)的市場(chǎng)將持續(xù)增加 20xx 年中國(guó)的工業(yè)出現(xiàn)了快速增長(zhǎng) , 工業(yè)產(chǎn)值同比增長(zhǎng)在 12% 以上 , 而且中國(guó)的最大鋼鐵出口對(duì)象 — 美國(guó)在 20xx 年下半年取消了鋼鐵附加稅 , 中國(guó)鋼材對(duì)其出口也將迅速回升。 1968 年美國(guó) GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。泡罩采用的無(wú)邊沖裁，就是成功的典型一例，它既是破碎機(jī)廠家的節(jié)約之舉，也是社會(huì)資源的節(jié)約，同時(shí)還減少了環(huán)境污染。 留在當(dāng)前的程度上。制料廠家由于各種因素對(duì) 破碎機(jī)更新?lián)Q代比較頻繁，那么一種型號(hào)的設(shè)備就不能只用于一種產(chǎn)品的。因此，許多破碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不得不購(gòu)買(mǎi)多臺(tái)國(guó)產(chǎn)自動(dòng)，以防因維修機(jī)器而影響正常生產(chǎn)。對(duì)輥式破碎機(jī)兩路齒輥由油泵潤(rùn)滑，物料進(jìn)入破碎機(jī)后 靠輥?zhàn)拥臄D軋和磨剪力進(jìn)行破碎，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、輕便、工作可靠、 破碎能力大。 本說(shuō)明書(shū)第 7 章是 對(duì)輥式破碎機(jī)的軟件設(shè)計(jì)部分，軟件設(shè)計(jì)包括了系統(tǒng)程序流程、 PLC 的輸入輸出 I/O 分配、系統(tǒng)程序的編程。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制 ，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。程序梯形圖 3 套。本控制系統(tǒng)應(yīng)該有硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。 國(guó)產(chǎn)破碎機(jī)所存在的問(wèn)題 ，需要有雄厚的技術(shù)力量、精密的生產(chǎn)工藝等多方面的要求，而目前我國(guó)在這方面的投入甚少，行業(yè)中的產(chǎn)品生產(chǎn)與基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的投入比例嚴(yán)重失調(diào)，生產(chǎn)廠家只顧眼前利益，不愿投入資金進(jìn)行基礎(chǔ)研究。如果把工序相同或類似的機(jī)械做成一種或幾種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，需要更換的部位做成能獨(dú)立運(yùn)行的基本單元體，通過(guò)接口相連實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的連機(jī)，使其和主機(jī)成為一個(gè)共同體（類似積木的形式，可以根據(jù)要求進(jìn)行組合），在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)自己的需要對(duì)基本單元體進(jìn)行自行組合就行了。用伺服系統(tǒng)控制的傳動(dòng)系統(tǒng)即可以通過(guò)程序的編寫(xiě)來(lái)控制整個(gè)動(dòng)作的同步問(wèn)題，又可以消除傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)容易形成積累誤差的缺點(diǎn)，在調(diào)試的過(guò)程還可以對(duì)每個(gè)動(dòng)作單獨(dú)控制，也節(jié)省了調(diào)試所形成的浪費(fèi)。順著這個(gè)思路思考一下醫(yī)料機(jī)械的整體狀況，就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們距離“綠色”有多遠(yuǎn)。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。冶金設(shè)備的大量增長(zhǎng)帶動(dòng)了 PLC 在該行業(yè)的增長(zhǎng) , 20xx 年 PLC 在冶金行業(yè)的市場(chǎng)達(dá)到 216 億元 , 20xx 年有望達(dá)到 3 億元。實(shí)際上 PLC 在中國(guó)的應(yīng)用已分布到各行各業(yè) , 根據(jù)工控網(wǎng)的調(diào)查 , 20xx 年中國(guó)控制類產(chǎn)品市場(chǎng) PLC的占有率已超過(guò) 50% , 而且保持著 10%～ 15%的發(fā)展速度。 可編程序控制器 PLC 的分類 PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同?；締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。疊裝式 PLC其 CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。高檔 PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。熟悉可編程序控制器、功能表圖及 有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型 9 輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。 STEP7 是一個(gè)強(qiáng)大的工程工具，用于整個(gè)項(xiàng)目流程設(shè)置。左視圖顯示整個(gè)項(xiàng)目的層次結(jié)構(gòu)，在右試圖中顯示左視圖當(dāng)前選中的目錄下的所包含的對(duì)象。因而，一個(gè)符號(hào)的任何改變都能自動(dòng)被其他工具識(shí)別。一個(gè)OB的執(zhí)行可以被另一個(gè) OB的調(diào)用而中斷。 功能塊 (FC) FC是“無(wú)存儲(chǔ)區(qū)”的邏輯塊。功能塊使得對(duì)于經(jīng)常使用的功能、復(fù)雜功能的編程變得容易。 SFB作為操作系統(tǒng)的一部分，不占用戶程序空間。其脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲，具有全面而完善的保護(hù)功能，為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。 ，變頻器必須在 Uf特性下運(yùn)行。 第 5 章 MM440 變頻器 17 MM440 變頻器的停車(chē)跟制動(dòng) 停車(chē)指的 是將電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到零速的操作，在 MM440 變頻器支持的停車(chē)方式包括： 表 53 MM440 變頻器停車(chē)方式說(shuō)明 停車(chē)方式 功能解釋 應(yīng)用場(chǎng)合 OFF1 變頻器按照 P1121 所設(shè)定的斜坡下降時(shí)間由全速降為 0 速 一般場(chǎng)合 OFF2 變頻器封鎖脈沖輸出，電機(jī)慣性滑行狀態(tài)，直至速度為 0 速 設(shè)備需要急停，配合機(jī)械抱閘 OFF3 變頻器按照 P1135 所設(shè)定的斜坡下降時(shí)間由全速降為 0 速 設(shè)備需要快速停車(chē) 為了縮短電機(jī)減速時(shí)間， MM440 支持一下兩種制動(dòng)方式，可以實(shí)現(xiàn)將電機(jī)快速制動(dòng)。主、附輥軸是由鏈輪和鏈條帶動(dòng)，形成反向旋轉(zhuǎn) 。只要在遠(yuǎn)程控制的無(wú)源接口處保持閉合， PLC 就會(huì)啟動(dòng)設(shè)備并一直保持運(yùn)行直到該信號(hào)消失（即觸電斷開(kāi)）。 ，僅在手動(dòng)時(shí)有效，用于啟動(dòng)油泵電機(jī)運(yùn)行。 圖 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖 1 圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電機(jī)運(yùn)行控制原理圖，圖中 KMR KMR2 和KMF KMF2 為中間繼電器， SA為集中 /就地轉(zhuǎn)換控制箱， KA1 和 KA2 在 PLC 箱內(nèi)，遠(yuǎn)程控制對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)， SF1 和 SR1 為就地控制對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)按鈕， RJ1 和 RJ2 為熱繼電器，起保護(hù)電路作用 ,圖中 HL HF HR1 分別為就地電源、電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈， JHLJHF JHR1 分別為電源、電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈，在 PLC 控制箱上。 第 6 章 對(duì)輥式 破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 23 P L CD i n 1D i n 2D i n 3D i n 4D i n 5D i n 6+ 2 4 V正 轉(zhuǎn) 輸 入反 轉(zhuǎn) 輸 入高 速 輸 入正 轉(zhuǎn) 按 鈕反 轉(zhuǎn) 按 鈕默 認(rèn) 電 機(jī) 低 速電 機(jī) 高 速M(fèi) M 4 4 0 圖 MM440 控制原理圖 為了控制對(duì)輥式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速，我選用 MM440 變頻器控制其速度。 電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過(guò)一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來(lái)進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。在主電機(jī)電路中我選擇 DZ20200J 型低壓電路器，其額定電壓 380V，額定電流 200A,脫扣器額定電流 160A,最大分?jǐn)嗄芰﹄娏鳎ㄓ行е担?42kA；在油泵電機(jī)電路中我選擇型號(hào)為 DZ20100Y 的斷路器，其觸頭額定電流 100A，額定電壓 380V，最大分?jǐn)嗄芰﹄娏鳛?18kA； 第 6 章 對(duì)輥式 破