基于plc交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-17 02:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (3) 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； 從效率和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，選擇變頻調(diào)速方式。 3 變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) S7200PLC 本系統(tǒng)選用的是西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7200系列小型PLC，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它極強(qiáng)的的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其功能。 S7200的可靠性高，可以用梯形圖語(yǔ)句表功能塊圖三種語(yǔ)言來(lái)編程。它的指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握，操作方便，內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、高速輸出、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[5]。 MicroMaster420變頻器 本系統(tǒng)采用的是通用變頻器MicroMaster420，MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它有強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有更多的靈活性，操作方便。最新的IGBT技術(shù)，具有7個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率。靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘，直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能。用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。MicroMaster420是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列，從單相電源電壓額定功率120W到三相電源電壓額定功率11KW可供選用，由微處理器控制，用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此，具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。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，全面完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。MicroMaster420具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置。由于MicroMaster420具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于更高級(jí)的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)[5]。 外部電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要完成異步電機(jī)三種調(diào)速，由于變頻器的參數(shù)設(shè)置的不同，調(diào)速方式也有所不同，分別為變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速、數(shù)字量方式多段速控制和PLC及變頻器通信控制。 變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速根據(jù)輸入端的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算后由通信端口控制變頻器運(yùn)行。打開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，變頻器開(kāi)始運(yùn)行。 首先應(yīng)對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如表31 所示。 表31 變頻器的參數(shù)設(shè)置 序號(hào)變頻器參數(shù)出廠值設(shè)定值功能說(shuō)明1P0304230380電動(dòng)機(jī)的額定電壓( 380V )2P0305電動(dòng)機(jī)的額定電流( )3P0307電動(dòng)機(jī)的額定功率( 60W )4P0310電動(dòng)機(jī)的額定頻率( 50Hz )5P031101430電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速( 1430 r/min )6P100023固定頻率設(shè)定7P108000電動(dòng)機(jī)的最小頻率( 0Hz )8P108250電動(dòng)機(jī)的最大頻率( 50Hz )9P11201010斜坡上升時(shí)間( 10S )10P11211010斜坡下降時(shí)間( 10S )11P070022選擇命令源（ 由端子排輸入 ）12P0701117固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令）13P07021217固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令）14P0703917固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命15P1001固定頻率116P1002固定頻率217P1003固定頻率318P1004固定頻率419P1005固定頻率520P1006固定頻率621P1007固定頻率7其中：在設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值；設(shè)定P0003=2 允許訪問(wèn)擴(kuò)展參數(shù)；設(shè)定電機(jī)參數(shù)時(shí)先設(shè)定P0010=1(快速調(diào)試),電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成設(shè)P0010=0(準(zhǔn)備)[14][15]。根據(jù)系統(tǒng)分析，需要九個(gè)輸入量，輸出端由三八通信線實(shí)現(xiàn)。其I/O分配如表32 所示。表32 系統(tǒng)的I/O分配序號(hào)PLC地址（PLC端子）電氣符號(hào)（面板端子）功能說(shuō)明1啟動(dòng)開(kāi)關(guān)變頻器開(kāi)始運(yùn)行2停止開(kāi)關(guān)變頻器停止運(yùn)行3急停開(kāi)關(guān)變頻器緊急停止4復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻器錯(cuò)誤復(fù)位5反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)變頻器反轉(zhuǎn)運(yùn)行6減速開(kāi)關(guān)變頻器減速運(yùn)行7加速開(kāi)關(guān)變頻器加速運(yùn)行8全速開(kāi)關(guān)變頻器全速運(yùn)行9歸零開(kāi)關(guān)變頻器頻率歸零 變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速外部接線如圖31所示。圖31 變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速外部接線圖在 MM420變頻器通過(guò)數(shù)字量的輸入DINDINDIN3不同的組合方式可實(shí)現(xiàn)七種不同的輸出頻率，從而實(shí)現(xiàn)多段速的控制。變頻器的參數(shù)設(shè)置如表33所示。 表33 變頻器的參數(shù)設(shè)置序號(hào)變頻器參數(shù)出廠值設(shè)定值功能說(shuō)明32P070022選擇命令源（ 由端子排輸入 ）33P0701117固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令） 34P07021217固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令）35P0703917固定頻率設(shè)值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令）36P1001固定頻率137P1002固定頻率238P1003固定頻率339P1004固定頻率440P1005固定頻率541P1006固定頻率642P1007固定頻率7 輸入輸出分配如表34所示。 表34 系統(tǒng)的I/O分配序號(hào)PLC地址（PLC端子）電氣符號(hào)（面板端子）1K12K23K34K45DIN16DIN27DIN3 數(shù)字量方式多段速控制外部接線如圖32所示。 、[10][14]。 圖32 數(shù)字量方式多段速控制外部接線圖 (1) 本系統(tǒng)采用的編程軟件是STEP7 MicroWIN,該編程軟件可以方便的在Windows環(huán)境下對(duì)PLC編程、調(diào)試、監(jiān)控。使得PLC編程更加方便、快捷。(2) 項(xiàng)目的組成①程序塊程序塊由可執(zhí)行的代碼和注釋組成，可執(zhí)行的代碼由主程序(OB1)、可選的子程序和中斷程序組成。代碼被編譯并下載到PLC。②數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)(變量存儲(chǔ)器的初始值)和注釋組成。數(shù)據(jù)被編譯并下載到PLC。③系統(tǒng)塊系統(tǒng)塊用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)
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