基于plc的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-24 18:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，故電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源的頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)的調(diào)試目的。 變頻器的工作原理變頻器的工作原理是把市電（380V 、50Hz）通過(guò)整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。 變頻器的快速設(shè)置如果所用的變頻器剛剛出廠的變頻器，則需對(duì)它進(jìn)行快速調(diào)試，試驗(yàn)中用到的變頻器都已經(jīng)完成了快速調(diào)試。表31 變頻器的參數(shù)說(shuō)明序號(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 )6P100021用操作面板（BOP）控制頻率的升降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 ）12P0701110正向點(diǎn)動(dòng)13P07021211反向點(diǎn)動(dòng)14P105830正向點(diǎn)動(dòng)頻率（30Hz）15P105920反向點(diǎn)動(dòng)頻率（20Hz）16P106010點(diǎn)動(dòng)斜坡上升時(shí)間（10S）17P10615點(diǎn)動(dòng)斜坡下降時(shí)間（5S）注:（1）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；（2）設(shè)定P0003=2 允許訪問(wèn)擴(kuò)展參數(shù)；（3）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)定P0010=0(準(zhǔn)備)改變參數(shù)數(shù)值的一個(gè)數(shù)字。為了快速修改參數(shù)的數(shù)值，可以單獨(dú)修改顯示出的每個(gè)數(shù)字，操作步驟如下： （功能鍵），最右邊的一個(gè)數(shù)字閃爍。 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。 （功能鍵），相鄰的下一位數(shù)字閃爍。 ，直到顯示出所要求的數(shù)值。 ， 退出參數(shù)數(shù)值的訪問(wèn)級(jí)。4 開(kāi)環(huán)控制設(shè)計(jì)及PLC編程 硬件設(shè)計(jì)在沒(méi)有反饋信息的比較，通過(guò)直接給定控制信息的控制調(diào)速系統(tǒng)稱(chēng)之為開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。其控制思想的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：速度給定圖41速度開(kāi)環(huán)控制的結(jié)構(gòu)控制圖 PLC 變頻調(diào)速系統(tǒng) 開(kāi)環(huán)控制的外部硬件連接圖：圖42 硬件連接圖 PLC軟件編程(1) 使用PLC的各個(gè)輸入點(diǎn)作為系統(tǒng)的各個(gè)控制信號(hào)；(2) 使用PLC的一個(gè)模擬量輸出點(diǎn)AQWO作為使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率給定信號(hào)，接到MM440變頻器的AIN1+，AIN1端子上；(3) 調(diào)節(jié)變頻器使其輸出頻率受模擬量輸入電壓控制；(4) 然后編制輸出按時(shí)間函數(shù)循環(huán)的梯形圖程序；(5) 最后調(diào)試并運(yùn)行。啟動(dòng)和中間切換狀態(tài)數(shù)據(jù)清除和初始化Y根據(jù)不同的按鍵顯示不同的狀態(tài)并且鎖定相應(yīng)的程序通行位，并進(jìn)行互鎖狀態(tài)和通行位。停止運(yùn)行。讀AIW0并將數(shù)據(jù)送給AQW0YY。YY電壓上升環(huán)，用定時(shí)器設(shè)定上升速度，用加法器設(shè)定上升幅度并判斷電壓值是否到達(dá)設(shè)定值，并置第一次電壓平衡副狀態(tài)位鎖定并判斷是否與其他按鍵Y電壓保持環(huán)節(jié)。，用定時(shí)器計(jì)算平衡時(shí)間，等待定時(shí)器動(dòng)作，并置第一次電壓下降副狀態(tài)位鎖定。并判斷是否與其他按鍵Y電壓下降環(huán)，用定時(shí)器設(shè)定下降速度，用減法器設(shè)定下降幅度并判斷電壓值是否到達(dá)設(shè)定值，并置第二次電壓平衡副狀態(tài)位鎖定解除第一次電壓下降副狀態(tài)鎖定位并判斷是否與其他按鍵Y電壓保持環(huán)節(jié)。，用定時(shí)器計(jì)算平衡時(shí)間，等待定時(shí)器動(dòng)作，并置第二次電壓下降副狀態(tài)位鎖定，解除第二次電壓平衡副狀態(tài)鎖定位并判斷是否與其他按鍵Y電壓下降環(huán)，用定時(shí)器設(shè)定下降速度，用減法器設(shè)定下降幅度并判斷電壓值是否到達(dá)設(shè)定值，解除第二次電壓下降副狀態(tài)鎖定位并判斷是否與其他按鍵Y有循環(huán)狀態(tài)鎖定位Y結(jié)束并等待并判斷是否與其他按鍵圖43 系統(tǒng)流程框圖（1） 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)給定的時(shí)間函數(shù)運(yùn)行的，所以軟件的設(shè)計(jì)主要是以時(shí)間原則來(lái)設(shè)計(jì)。 程序的主體（2） 初始化變量及判斷按鍵和鎖定相應(yīng)的狀態(tài)位（3） 025秒上升子程序（4） 2535秒平衡子程序（5） 3540秒下降子程序（6） 4060秒平衡子程序（7） 6065秒下降子程序（8） 有循環(huán)位時(shí)啟動(dòng)下一次循環(huán)子程序（9） 外部電壓給定子程序 控制程序T形圖 5 PLC系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)變頻器的干擾源在變頻器的輸入輸出電路中，除較低次的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流，這些電流除了增加輸入側(cè)的無(wú)功功率，降低功率因數(shù)以外，還將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)其他設(shè)備的干擾信號(hào)，嚴(yán)重的甚至使某些設(shè)備無(wú)法正常工作。變頻器干擾其他設(shè)備的根本原因是因?yàn)檩斎牒洼敵鲭娏髦芯哂懈叽沃C波成分。變頻器的輸入電流中具有很大的高次諧波成分，這些高次諧波電流除了影響功率因數(shù)外，也可能對(duì)其他設(shè)備進(jìn)行干擾。由于絕大多數(shù)逆變橋都采用SPWM調(diào)制方式，其輸出電壓為輸出占空比按正弦規(guī)律分布的系列矩形波。又由于電動(dòng)機(jī)定子繞組的電感性質(zhì)，其定子電流十分接近正弦波，但其中與載波頻率相等的諧波分量仍較大。 干擾信號(hào)的傳播方式⑴ 電路傳導(dǎo)方式① 通過(guò)電源網(wǎng)絡(luò)傳播。這時(shí)變頻器輸入電流干擾信號(hào)的主要傳播方式。② 通過(guò)漏電流傳播。這是變頻器輸出側(cè)干擾信號(hào)的主要傳播
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