電氣工程及其自動化基于plc的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-02 14:35本頁面
【正文】 主要由三個部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機。具體如下圖所示：速度給定 +電機變頻調(diào)速系統(tǒng)PLC（PID）——速度反饋信號 速度閉環(huán)控制的機構(gòu)控制圖 PLC和變頻器的選擇PLC的概述PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程序控制器簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU（中央處理單元）、存儲器（RAM和EPROM）、輸入/輸出模塊（簡稱I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。這種分時操作的方式，稱為CPU的掃描工作方式，是PLC進(jìn)行實時控制的常用的一種方式。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 PLC的型號選擇工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。圖 S7200 PLC CPU的外形模型圖S7200有5種CPU模塊、6個有12種工作方式的高速計數(shù)器和兩點高速計數(shù)器/和脈沖寬度調(diào)制器、直接讀寫的模擬量I/O模塊、先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu)、靈活方便的尋址方式以及程序化的PID編程控制。價格是它在所有品牌在同一功能區(qū)內(nèi)很有競爭力的。這些都為實現(xiàn)本系統(tǒng)的設(shè)計提供很好的條件和方便。變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)置變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速得到廣泛應(yīng)用。所以我選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。它可實現(xiàn)平穩(wěn)操作和精確控制，使電動機達(dá)到理想輸出，這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。（4） 保護(hù)功能完善、維修性能好。變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。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。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對數(shù)的多速電動機，改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動機調(diào)速等。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中。 一、變極對數(shù)調(diào)速方法 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點如下：具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低；有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。其特點：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動機；調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)復(fù)雜，造價高，維護(hù)檢修困難。 串級調(diào)速方法 串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速，其特點為：可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上，效率較高；裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%90%的生產(chǎn)機械上；調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停
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