【正文】 ，在此，愿我的父母永遠(yuǎn)健康！參考文獻(xiàn) 《EasyBuilder500 編程使用手冊(cè)》 深圳市步進(jìn)科技有限公司 《三菱微型可編程控制器 FX1S，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N， FX2NC 編程手冊(cè)》MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION 2005 《變頻器使用說明書》 三菱機(jī)電有限公司 《艾默生EC20PLC編程手冊(cè)》 艾默生有限公司 《EV1000 變頻器使用手冊(cè)》 艾默生有限公司 《PLC 應(yīng)用技術(shù)問答》 機(jī)械工業(yè)出版社．2006 廖常初 《PLC 基礎(chǔ)應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社．2003 廖常初 《PLC 應(yīng)用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社．2007 徐國林 《工業(yè)變頻器原理及應(yīng)用》 電子工業(yè)出版社．2006 魏召剛等 西門子:：：//./ 中國自動(dòng)化網(wǎng)：中國工控網(wǎng)：:/ 工控大世界::：//24。圖書館網(wǎng)站擁有歷年中國期刊網(wǎng)上發(fā)表的所有學(xué)術(shù)論文，為我的論文提供了很好的借鑒。 本論文的完成更離不開陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的硬件、軟件設(shè)施。還要感謝我們班級(jí)同學(xué)，他時(shí)常給我鼓勵(lì)，給我支持，并且在我的論文修改方面提出了寶貴的意見。司老師是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)老師，司老師以淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度教給我們很多專業(yè)知識(shí)，又以精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的高尚師德不厭其煩地為我指導(dǎo)論文。值此畢業(yè)論文完成之際，我謹(jǐn)向所有關(guān)心過我、幫助過我的人們表示最誠摯的感謝與最美好的祝愿。 針對(duì)本設(shè)計(jì)中 PLC 控制變頻器帶電機(jī)多段速運(yùn)行控制系統(tǒng)， 設(shè)計(jì)中的許多功能還有 待于擴(kuò)展、完善。設(shè)計(jì)基于 PLC 控 制變頻器帶電機(jī)多段速運(yùn)行系統(tǒng)，既能提高其生產(chǎn)效率，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，又能達(dá) 到現(xiàn)代高精度控制要求。并利用 S7—200 仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行了 調(diào)試與仿真，將 PLC 控制和變頻器控制系統(tǒng)進(jìn)行了很好的結(jié)合。 附錄硬件連接圖PLC接線圖變頻器外部接線圖變頻器外部接線圖Plc與變頻器連接圖結(jié) 論 本設(shè)計(jì)以 PLC 和變頻器為核心， 通過對(duì) PLC 控制變頻器帶電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的詳細(xì)分析， 完成了控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)的電氣控制。 P0003設(shè)為1，訪問級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)； P0010設(shè)為1，快速調(diào)試； P0100設(shè)為0，功率以kW表示，頻率為50Hz； P0304設(shè)為230，電動(dòng)機(jī)額定電壓； P0305設(shè)為1，電動(dòng)機(jī)額定電流； ，電動(dòng)機(jī)額定功率； P0310設(shè)為50，電動(dòng)機(jī)額定頻率； P0311設(shè)為1460，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速； P3900設(shè)為1，結(jié)束快速調(diào)試，進(jìn)入“運(yùn)行準(zhǔn)備就緒”。按 下變頻器操作面板上的“P”鍵，變頻器開始復(fù)位到工廠默認(rèn)值。、操作步驟 （1）連接電路圖，檢查接線正確后，接通PLC和變頻器電源。 （2）PLC輸出接口狀態(tài)、變頻器輸出頻率、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化如表 181所示。PLC的I/O分配 ，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行按鈕SB1； ，電動(dòng)機(jī)停止，對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)停止按鈕SB2； ，固定頻率設(shè)置，接MM440數(shù)字輸入端子“5”； ，固定頻率設(shè)置，接MM440數(shù)字輸入端子“6”； ，固定頻率設(shè)置，接MM440數(shù)字輸入端子“7”； ，固定頻率設(shè)置，接MM440數(shù)字輸入端子“8”； ，接MM440數(shù)字輸入端子 “16”。二、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) MM440變頻器的設(shè)置 變頻器的設(shè)置 MM440變頻器數(shù)字輸入“5”、“6”、“7”、“8”端子通過P070 P070P070P0704參數(shù)設(shè)為15段固定頻率控制端，每一頻段的 頻率分別由P1001～P1015參數(shù)設(shè)置。按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。表2 變頻器參數(shù)設(shè)置值序號(hào)參數(shù)代號(hào)初始值設(shè)置值說明1P7903運(yùn)行模式選擇2P112050上限頻率（Hz）3P200下限頻率（Hz）4P35050電機(jī)額定頻率5P4050高速運(yùn)行6P5030中速運(yùn)行7P6020低速運(yùn)行8P750加速時(shí)間9P850減速時(shí)間25任務(wù)拓展用PLC和變頻器聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)15段頻率運(yùn)行。PLC運(yùn)行參考程序如下圖4所示。按下停止按鈕SB2時(shí)，變頻器FRE740的數(shù)字輸入端口輸出停止MRS為“ON”狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。T38反轉(zhuǎn)定時(shí)到50s，T38位常開觸點(diǎn)閉合， ， 。T37正轉(zhuǎn)定時(shí)到30S，T37常開觸點(diǎn)閉合，、 ，、同時(shí)定時(shí)器T38得電計(jì)時(shí)。23 PLC程序設(shè)計(jì)程序執(zhí)行要求： 按下起動(dòng)按鈕SB1后，同時(shí)定時(shí)器T37得電計(jì)時(shí)。變頻器FRE740數(shù)字輸入RL、RM、RH端口為三段固定頻率控制端，每一段的頻率可分別由對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)置（見下表2）。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)。打開啟動(dòng)開關(guān)，變頻器開始運(yùn)行。 20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，分別為變頻開環(huán)調(diào)速、數(shù)字量方式多段速控制和 PLC 觸摸屏及變頻器通信 控制。 MICROMASTER420 具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)， 它是給數(shù)量眾多的簡單的電動(dòng)機(jī)控制 系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置。因此，具 有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。用 BiCo 技術(shù)，實(shí)現(xiàn) I/O 端口自由 連接。最新的 IGBT 技術(shù)，具有 7 個(gè)固定頻率，4 個(gè)跳 轉(zhuǎn)頻率。 MicroMaster420 19 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。 S7200 的可靠性高，可以用梯形圖語句表功能塊圖三種語言來編程。 18 S7200 PLC 本系統(tǒng)選用的是西門子公司生產(chǎn)的 SIMATIC S7200 系列小型 PLC，可用于代 替繼電器的簡單控制場合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 ⑷ 保護(hù)功能完善、維修性能好。 ⑵ 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。它可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作和精確控制，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到理想輸出，這種變頻器不僅 考慮了 V/f 控制， 而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制， 通過其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無速度傳感 器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。所以我選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專 用變頻器的控制效果。 變頻器的選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速 的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速得到廣泛應(yīng)用。在國民經(jīng)濟(jì)各部門均有采用。這種控制方式的特點(diǎn)是控制作用的傳遞具有單向性。 功率：40W； 電流：；頻率：50HZ； 絕緣等級(jí)：E。在交流電動(dòng)機(jī)中，籠型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行最可靠，維護(hù)最方便，對(duì)起動(dòng) 性能無過高要求的調(diào)速系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮。 1 電動(dòng)機(jī)的選擇 在變頻電機(jī)中，電動(dòng)機(jī)類型選擇的原則是，在滿足工作機(jī)械對(duì)于拖動(dòng)系統(tǒng)要求的 前提下，所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉。16 系統(tǒng)的控制要求本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 有速度傳感器的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)矢量控制。當(dāng)工作頻率高于額定頻率的 10%時(shí)，進(jìn)入矢量控制狀態(tài)。速度精度小于 %，轉(zhuǎn)速上升時(shí)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。它是對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的典型模式。 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。由于磁鏈的軌跡是靠電壓相 加矢量得到的，所以磁鏈跟蹤控制也叫做電壓空間矢量控制。 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(duì) 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(dòng)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(huì)產(chǎn) 生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩?？刂品绞接心M控制或數(shù)字控制?？刂苹芈烦Ｓ蛇\(yùn)算電路，檢測電路，控制信號(hào)的輸入、輸出電路， 驅(qū)動(dòng)電路和制動(dòng)電路等構(gòu)成。 通過有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的導(dǎo)通和斷開， 可以得到任意頻率的三相交流輸出 波形。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。因此，在中間 直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會(huì)有無功功率的交換， 這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ) 能元件—電容器或電感器來緩沖，所以中間直流環(huán)節(jié)實(shí)際上是中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。 屬于感性負(fù)載。它的作用是把工頻電源變換成直流電源。主電路包括整流