【正文】 但由于直流單機(jī)造價(jià)高、炭刷接觸易產(chǎn)生炭粉從而引起環(huán)火，需時(shí)常清理，維修不便，工礦交流電需變成直流供電等原因，促進(jìn)了交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生并迅速取代直流調(diào)速，其中交流串級(jí)、變極調(diào)速等均因具有一定節(jié)電效果而得 以應(yīng)用。變頻器也可廣泛應(yīng)用于精密加工設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)器人等高新領(lǐng)域， 是微電子與生產(chǎn)機(jī)械即信息與物質(zhì)生產(chǎn)間的中間接口。 在眾多調(diào)速技術(shù)中，變 頻器之所以受人矚目，是因?yàn)樗芨鶕?jù)負(fù)載的變化使電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、平滑的增速或減速，調(diào)速特性從基本上保持了異步電機(jī)固有轉(zhuǎn)差率小的特點(diǎn)，因而其效高、范圍寬、精度高且能無級(jí)調(diào)速，是異步電機(jī)最理想的調(diào)速辦法，尤其適用于水泵和風(fēng)機(jī)，與傳統(tǒng)的閥門、檔板調(diào)節(jié)相比，節(jié)電率高達(dá) 40%以上，同時(shí)這些領(lǐng)域?qū)ψ冾l器性能的要求不高，只需模擬式八位微機(jī)控制即可。其工作原理為 :工頻電源 (380V, 50Hz)通過整流器部分，整流為固定的直流電壓，然后應(yīng)用大功率晶體管 (GTQ GTR 或工 GBT)組成具有正弦波脈寬調(diào)制功能的三相橋式逆變器，將直流電逆變成具有可變電壓和可變頻率的交流電源。但在許多條件下，為了保持在調(diào)速時(shí)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，必須維持電機(jī)的磁通量恒定，因此定子的供電電壓也要作相應(yīng)調(diào)節(jié)。 (三 ) 變頻器的技術(shù)原理和應(yīng)用 變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。 ??? 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定電流堵轉(zhuǎn)電流額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 中心高 132mm 地腳孔距離：軸向 178mm 橫向 216mm. 軸徑 38mm 軸伸長 80mm. 鍵槽寬 10mm 長 515mm 寬 345mm 高 315mm AIII ??? 堵額堵 40 變頻器上限頻率設(shè)置為額定頻率 50HZ 下限頻率的計(jì)算： 因出料 6t— 7t 當(dāng)出料為 6 噸時(shí) 322 )( mV ?????? ? m i n/1 0 3 m i n/18/1 1 3 33506 0 0 0%80)0 0 0 7 (rninhrnn?????????????????電機(jī)轉(zhuǎn)子最低轉(zhuǎn)速為 同步轉(zhuǎn)速估算為 1050r n= HZpnfp f 3560 212506060 ?????? AAIIAI ST )75( ??????? 額額 查手冊： Y— 132M— 4 電機(jī) 電機(jī)功率電源總?cè)萘???? 443NstII 成立 故理論上可以直接啟動(dòng)。故選高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)（繞線式）。 I/O 分配表 輸入 過流過壓及欠壓信號(hào)緊急停止信號(hào)啟動(dòng)信號(hào))()()(22110SBXSBXSBX O 輸入 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn)10YY 正常工作指示燈報(bào)警燈斷開主回路432YYY 2 PLC 控制面版圖： 38 圖 3 梯形圖： 圖 4 指令表： 0 LD X0 8 ANI M1 1 OR Y2 9 ANI X2 2 ANI X1 10 OUT T0 39 3 OR Y0 11 K 10 4 OR Y1 12 LD T0 5 OUT Y2 13 OR Y5 6 LD Y2 14 ANI X1 7 ANI X1 15 ANI M1 16 ANI X2 36 LD X2 17 OUT Y5 37 OR M0 18 LD Y5 38 ANI T0 19 ORI M0 39 OUT M0 20 ANI Y3 40 LD M0 21 ANI Y1 41 ANI X2 22 ANI X2 42 OUT T0 23 ANI X1 43 K 100 24 ANI M1 44 LD X0 25 OUT Y0 45 RST C10 26 OUT Y4 46 LD X2 27 LD X2 47 OUT C10 28 OR Y1 48 K 2 29 ANI Y3 49 LD C10 30 ANI Y0 50 OUT Y3 31 ANI X0 51 OUT M1 32 ANI X1 33 AND M0 34 ANI M1 35 OUT Y1 5 電機(jī)的選型及其計(jì)算： 由設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的電機(jī) 轉(zhuǎn)速 1440r/ 要求。 圖 36 圖 C200H 型 PLC CPU 工作流程圖 37 (二 ). PLC 機(jī)型的選擇與控制： 的選型 選用 型（繼電器輸出）00114 ?? MRF X O S 輸入點(diǎn)數(shù) 8，輸出點(diǎn)數(shù) 6，輸入電壓 AC250V 或 DC30V 以下。圖 顯示的是 C200H 型 PLC CPU 工作流程圖。但是，如果程序中有兩個(gè)操作相互用到對方的操作結(jié)果，那么前一個(gè)操作所用到的是后 — 個(gè)操作在上一次執(zhí)行程序時(shí)的結(jié)果，后面 — 個(gè)操作用到的是前一個(gè)操作當(dāng)次的執(zhí)行結(jié)果。 PIC 的這種工作方式被稱為掃描方式。對輸入輸出信號(hào)的這一操作過程稱為 I/O 刷新。在程序執(zhí)行過程中， PLC并不讀取輸入信號(hào)的真正狀態(tài)，執(zhí)行結(jié)果也并沒有輸出到 PLC 外部。 PLC利用系統(tǒng)軟件在其內(nèi)部建立了輸入輸出映像區(qū)，當(dāng) PLC 的 CPU 執(zhí)行用戶程序時(shí)．從輸入映像區(qū)中讀取軸入信號(hào)的狀態(tài)，進(jìn)行相 35 應(yīng)的操作。 7 可編程控制器的工作方式 當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí)， CPU 就要執(zhí)行用戶程序中的操作。中擋 PLC 可廣泛應(yīng)用于具有較多開關(guān)量，少量模擬量的場合，如自動(dòng)加工機(jī)床等。但是，不同檔次的 PLC 又有其不同的應(yīng)用范圍。目前，在國內(nèi)工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的是中、低檔機(jī)。函數(shù)、表格、 CRT 顯示、打印機(jī)打印等功能。 (2)中檔機(jī)：除具有低擋機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送相比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程、通訊、子程序、中斷處理棚回路控制功能。 3．按實(shí)現(xiàn)的功能分類 按照 PLC 所能實(shí)現(xiàn)的功能的不同，可以把 PLC 大致地分為低檔、中檔和高檔機(jī)三類。 (2)中型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)較多 ,在 256 點(diǎn)以上、 2048 點(diǎn)以下的 PLC。因此按控制規(guī)模對 PLC 分類時(shí)，可根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)的不同大致分為小型、中型和大型 PLC。組合式 PLC的特點(diǎn)是構(gòu)成靈活性較高，可構(gòu)成具有不同控制規(guī)模相功能的 PLC；價(jià)格較高。組合式 PLC 安裝完成后，需進(jìn)行登記，使 PLC對安裝在各總 線槽上的模塊進(jìn)行確認(rèn)。 PLC 的 CPU、存儲(chǔ)器和電源等做成一個(gè)模塊，該模塊在總線板上的安裝位置一般來說是固定的，而且該模塊也是構(gòu)成組合式 PLC 所必需的。 (2)組合式 PLC：組合式 PLC 為總線結(jié)構(gòu)。 (1)整體式 PLC：整體式 PLC 的 CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出安裝在同一個(gè)機(jī)體內(nèi)，如立石公司的 C20P、 C40P 等。整體式 PLC 外觀上是一個(gè)長方形箱體，又稱為箱式 PLC。因此， PLC 的分類沒有一個(gè)嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而是按照結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行大致地分類。但是，從整體上說， PLC 的性能價(jià)格比是令人滿意的。 PLC 的一般輸入點(diǎn)在輸入信號(hào)頻率超過十幾赫后就很難正常工作，為此，有的 PLC沒有高速輸入點(diǎn)，可輸入頻率數(shù)千赫的開關(guān)信號(hào)。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)非常簡單，利用 PLC 的自診斷功能和監(jiān)控功能，可以迅速查找 到故障點(diǎn)，及時(shí)予以排除。 PLC按制信號(hào)的輸入輸出非常方便，對于邏輯信號(hào)來說，輸入輸出均采用開關(guān)方式，不需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)放大；對于模擬信號(hào)來說，輸入輸出均采用傳感器、儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 4．使用方便、維護(hù)簡單 PLC 的用戶界面十分友好，給使用者帶來很大的方便。例如，有的 N工在電源電壓 AC220177。 PLC 完善的自診斷功能，能及時(shí)診斷出 PLC 系統(tǒng)的軟、硬件故障，并能保護(hù)故障現(xiàn)場，保證了 PLC 控制系統(tǒng)的工作安 全性。在被控對象的控制邏輯需要改變時(shí)．利用 PLC 可以很方便地實(shí)現(xiàn)新的控制要求，而利用一般繼電器控制線路則很難實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)不同的控制任務(wù)時(shí)， PLC具有良 好的通用性。其次，同一機(jī)型的 PLC,其硬件構(gòu)成具有很大的靈活性，用戶可根據(jù)不同任務(wù)的要求，選擇不同類型的輸入輸出模塊或特殊模塊，組成不同硬件結(jié)構(gòu)的控制裝置。 4 PLC 的特點(diǎn) 1〉 .靈活通用 在實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制任務(wù)時(shí)， PLC 具有很高的靈活性。 33 10〉．故障診斷功能 PLC 可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷，發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出報(bào)警并顯 示錯(cuò)誤類型，如屬嚴(yán)重錯(cuò)誤則自動(dòng)中止運(yùn)行。利用某些記憶指令，可以對工作狀態(tài)進(jìn)行記憶，以保持 PLC 斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。利用編程器，可以調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù) 器的設(shè)定值和當(dāng)前值，并可以根據(jù)需要改變 PLC 內(nèi)部邏輯信號(hào)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。 8〉．監(jiān)控功能 PLC 設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。采用 PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊聯(lián)接，可以用計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，下面聯(lián)接數(shù)十臺(tái) PLC 作為現(xiàn)場控制機(jī)，構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，以完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。例如日本立石的 C系列 PLC，利用雙絞線或光纖，可以聯(lián)接多個(gè)遠(yuǎn)程從站 ，每個(gè)從站可達(dá)數(shù)百個(gè) 1／ O點(diǎn)。 6〉．問路控制功能 有些 PLC 具有 A／ D、 D／ A轉(zhuǎn)換功能，可以方便地完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)。 5〉．?dāng)?shù)據(jù)處理功能 PLC 大 部分都具有數(shù)據(jù)處理功能，可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、譯碼編碼等操作。即在一道工序完成以后，在轉(zhuǎn)步條件控制下 ,自動(dòng)進(jìn)行下一道工序。程序執(zhí)行時(shí)， PLC 根據(jù)用戶用計(jì)數(shù)器指令指定的計(jì)數(shù)器對某個(gè)控制信號(hào)的狀態(tài)改變次數(shù)(如某個(gè)開關(guān)的閉合次數(shù) )進(jìn)行計(jì)數(shù)，以完成對某個(gè)工作過程的計(jì)數(shù)控制。 PLC 為用戶提供了許多計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)信號(hào) (計(jì)數(shù)值到 )，利用該狀態(tài)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對某個(gè)操作的計(jì)數(shù)控制。程序執(zhí)行時(shí)， PLC將根據(jù)用戶用定時(shí)器指令指定的定時(shí)器對某個(gè)操作進(jìn)行限時(shí)或延時(shí)控制，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。 PLC 中有許多可供用戶使用的定時(shí)器，其功能類似于繼電器線路中的時(shí)間繼電器。另外，在 PLC 中一個(gè)邏輯位的狀態(tài)可以無限次地使用，邏輯關(guān)系的修改和變更也十分方便。 PLC 設(shè)置有“與”(AND)、“或” (0R)、“非” (N()T)等邏輯指令，利用這些指令，根據(jù)外部現(xiàn)場 (開關(guān)、按鈕或其他傳感器 )的狀態(tài)，按照指定的邏輯進(jìn)行運(yùn)算處理后，將結(jié)果輸出到現(xiàn)場的被控對象 (電磁閥、電機(jī)等 )。在未來的工業(yè)生產(chǎn)中 PLC 技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和 CAD／ CAM 技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。通過豐富的智能外圍接口，可以獨(dú)立完成位置控制、閉環(huán)調(diào)節(jié)等特殊功能；通過問絡(luò)接口，可級(jí)連不同類型的 PLC 和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò) ,適用于大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如霍尼韋爾的 9000 系列等。 二是朝著大型、高速、多功能方向發(fā)展。近年來，單片機(jī)的出現(xiàn)，促進(jìn)了 PLC向緊湊型發(fā)展，體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。 近年來， P 比的發(fā)展非常迅速．其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出上述定義范圍。國際電工委員會(huì)在 1985 年頒布的標(biāo)準(zhǔn)中，對可編程序控制器定義為：可編程序控制器是一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。該名稱已在工業(yè)界使用多年，但近年來個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)也簡稱 PC，為了區(qū)別 ,目前可編程序控制器常被稱為 PLC。隨著技術(shù)的進(jìn)步，微處 理器(Micro— processer Unit，即 MPU)獲得廣