【正文】 統(tǒng)。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各 輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用 戶程序， 經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù) 據(jù)寄存器內。一般交流 電壓波動在+10%(+15%)范圍內， 可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網上去 ② 中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是 PLC 的控制中樞。集中講授區(qū)低壓電器元件展臺工位1工位3工位5工具存放區(qū) 分組教學區(qū)工位2工位4工位1工位8工位10工位7工位9低壓電器元件展臺圖1 實訓設備和實訓室布局圖 PLC 和變頻器的介紹 4 PLC 的結構及特點(1) PLC 的結構如下 ① 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。（3）學習條件10套THMDTK1型機械設備裝調與控制技術實訓裝置。本項目任務處于《電氣控制與可編程序控制器應用》課程的后期，即學生通過本課程前幾章的學習，已經熟練掌握了電氣控制系統(tǒng)常用器件及常用電氣控制線路設計，了解S7200PLC的原理、結構、編程元件與指令系統(tǒng)，梯形圖設計原則與技巧，熟悉常用基本環(huán)節(jié)的編程以及計算機輔助編程。1背景分析（1）項目選題背景該項目選自于高等職業(yè)院校機電一體化技術專業(yè)的專業(yè)核心課程《電氣控制與可編程序控制器應用》，課程的主要任務是使學生掌握常用電氣控制元件，常用電氣控制線路，可編程序控制器（PLC）的原理、結構、編程元件與指令系統(tǒng)，梯形圖設計原則與技巧，PLC控制系統(tǒng)的設計方法，以及計算機輔助編程和PLC網絡系統(tǒng)。 ⑷ 實現(xiàn)調速系統(tǒng)的觸摸屏設計。 ⑵ 對變頻調速系統(tǒng)進行硬件設計，包括變頻器參數(shù)的設置、變頻開環(huán)調速、多 段速控制以及觸摸屏通信方式的設計。 本系統(tǒng)是通過可編程控制器控制三相交流異步電動機的調速功能。如搬運機械，從 反抗性負載的搬運車輛、帶式運輸機到位能負載的起重機、提升機、立體倉庫、立體 停車廠等都已采用了通用變頻器。 通用變頻器經歷了模擬控制、 數(shù)字控制、 數(shù)?；旌峡刂?， 直到全數(shù)字控制的演變， 逐步地實現(xiàn)了多功能化和高性能化，進而使之對各類生產機械、各類生產工藝的適應 性不斷增強。例如安川公司的 VS616—G5 變頻器 就有:無 PG(速度傳感器)V/f 控制:有 PG V/f 控制:無 PG 矢量控制:有 PG 矢量控制等四 種控制方式。日益 豐富的軟件功能使通用變頻器的多功能化和高性能化為用戶提供了一種可能， 即可以 把原有生產機械的工藝水平“升級”，達到以往無法達到的境界，使其變成一種具有高 度軟件控制功能的新機種。特別是微機的應用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。 另外， 一種混合式功率集成器件， 采用厚薄膜混合集成技術， 把功率電橋、 驅動電路、 檢測電路、保護電路等封裝在一起，構成了一種“智能電力模塊”這種器件屬于絕緣金 屬基底結構，所以防電磁干擾能力強，保護電路和檢測電路與功率開關間的距離盡可 能的小，因而保護迅速且可靠，傳感信號也十分迅速。前幾年主開關器件開始采用 IGBT，僅 三、四年的時間，IGBT 變頻器的單機容量己達 800IVA，隨著 IGBT 容量的擴大，通 用變頻器的容量也將隨之擴大。 80 年代初采用的 BJT 的 PWM 變頻器實現(xiàn)了通用化。 上個世紀 80 年代初，變頻器實現(xiàn)了商品化。這些都極大地豐 富了電機理論，拓寬了電機的應用領域，同時也給電機設計和制造工藝提出更高的要 求。 近二十年來， 科學技術突飛猛進。因此同步電 動機特別適用于鐘表，電唱機和磁帶錄音機。 1902 年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動機構想。 1888 年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機。1879 年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒 煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。于是，這種格拉姆型電動機大 量制造出來， 效率也不斷提高。1870 年比利時工程師格 拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機，在設計上，直流發(fā)電機和電動機很相似。后來，雅可比做了一具大型的裝置安在小艇上，用 320 個丹尼爾電池 供電，1838 年小艇在易北河上首次航行，時速只有 公里，與此同時，美國的達文 波特也成功地制出了驅動印刷機的電動機，印刷過美國電學期刑《電磁和機械情報》 ， 但這兩種電動機都沒有多大商業(yè)價值，用電池作電源，成本太大、不實用。陜西工業(yè)職業(yè)技術學院 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院 基于PLC的變頻器多段速調速系統(tǒng)設計專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 機電1105班 姓 名： 馮 志 超 指 導 教 師： 司 老 師 目錄1 緒論 12課題的背景 1背景分析 23 PLC 和變頻器的介紹 54 PLC 的結構及特點 55 PLC 的工作原理 76 PLC 的應用 77 PLC 發(fā)展趨勢 88 PLC 控制變頻器帶電機多段速運行 89變頻器的介紹 810變頻器的控制方式 911變頻器的應用 912 PLC 與變頻器的組合 1013變頻器和 PLC 進行配合時所需注意的事項 1014變頻調速系統(tǒng) 1115變頻調速的基本控制方式 1116系統(tǒng)的控制要求 1217方案的確定 1218 S7200 PLC 219MicroMaster420 變頻器 1320外部電路設計 1421 變頻開環(huán)調速 1422．按項目控制要求設計PLC和變頻器 1523 PLC程序設計 1524變頻器參數(shù)設置 1625任務拓展 1726項目實現(xiàn) 17附錄 20結論 23致謝 24參考文獻 25緒論 課題的背景最先制成電動機的人是德國的雅可比，在兩個 u 型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每 臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與 u 型磁鐵之間產生相互吸引和排斥作用 ， 帶動輪軸轉動。 直到第一臺實用直流發(fā)動機問世 ，電動機被廣泛應用。后來，格拉姆證明 向直流發(fā)動機輸入電流，其轉子會象電動機一樣旋轉。 與此同時， 西門子開始著手研究由電動機驅動的車輛， 于是西門子公司制成了世界電車。西門子電機車當時只有 3 馬力，后來美國發(fā)明大王愛 迪生試驗的電機車已達 12—15 馬力，但當時的電動機全是直流電機，只限于驅動電 車。 它是根據(jù)電磁感應 原理制成，又稱感應電動機，這種電動機結構簡單，使用交流電，無需整流，無火花， 因此被廣泛應用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機通常用三相交流供電。同步電動機工作原理同 感應電動機一樣，由定子產生旋轉磁場，轉速固定不變，不受負載影響。 當今世界， 電機的發(fā)展已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一。隨著電力電子技術、計算機技術和控制理論發(fā)展，電機調速技術 得到迅速發(fā)展， 使得電機的應用不再局限于工業(yè)應用而且在商業(yè)及家用設備等各個領 域獲得更加廣泛的應用；而隨著新材料如稀土永磁材料 NdFeB、磁性復合材料的出 現(xiàn)，更給電機設計插上翅膀，各種新型、高效、特種電機層出不窮。 變頻技術是近年來國際家電領域全面開發(fā)和應用的一項高新技術， 它采用新型變 頻器，將 50Hz 的固定供電頻率轉換為 30130Hz 的變化頻率，實現(xiàn)電動機運轉頻率 的自動調節(jié)，達到節(jié)能和提高效率的目的。在近 20 年的時間內，經歷了由模擬 控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個大發(fā)展過程。到了 90 年代初，BJT 通用 變頻器的容量達到了 600KVA,400KVA 以下。 變頻器主電路中功率電路的模塊化， 控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制 技術， 結構設計上采用“平面安裝技術”等一系列措施， 促進了變頻電源裝置的小型化。 電力電子器件和控制技術的不斷進步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā) 展。 人們總結了交流調速電氣傳動控制的大量實踐經驗，并不斷融入軟件功能。 目前出現(xiàn)了一類“多控制方式”通用變頻器。通過控制面板，可以控制上述四種控制方式中的一種，以滿足用戶的需 要。最初通用變頻器僅用于風機、泵類負載的節(jié)能調速和化纖工業(yè)中高速纏 繞的多機協(xié)調運行等，到目前為止，其應用領域得到了相當?shù)臄U展。各類切削機床直到高速磨床乃至數(shù)控機床、加工中 心超高速伺服機的精確位置控制都己應用通用變頻器。具體內容如 下： ⑴ 在理論研究的基礎上，對變頻調速系統(tǒng)進行總體方案的設計。 ⑶ 在硬件設計的基礎上，對變頻調速系統(tǒng)進行軟件設計，包括程序的編寫和分 析。 ⑸ 采用良好的抗干措施使系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。（2）學生背景機電一體化技術專業(yè)高職二年級某班，學生40人，該課程開設在第三學期，該專業(yè)的學生在此之前學習了《電工技術》、《電子技術》、《電機電氣控制技術》等前序課程。可根據(jù)控制要