基于plc的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-14 18:22本頁面
【正文】 還是生活中都是應(yīng)用最廣，因此本次設(shè)計具有相當(dāng)?shù)膶嵱脙r值。它靈活、通用、I/O接口豐富，可靠性高、抗干擾能力強，編程簡單、使用方便，設(shè)計施工周期短、接線簡單、維護工作量小，體積小，重量輕、能耗低、易于實現(xiàn)機電一體化，聯(lián)網(wǎng)方便，便于系統(tǒng)集成。調(diào)速系統(tǒng)快速性、穩(wěn)定性、動態(tài)性能好是工業(yè)自動化生產(chǎn)中基本要求。調(diào)速控制系統(tǒng)的工藝過程復(fù)雜多變，具有不確定性，因此對系統(tǒng)要求更為先進的控制技術(shù)和控制理論。它具有抗干擾能力強，價格便宜，可靠性強，編程簡樸，易學(xué)易用等特點，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中被廣泛地使用。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍舊是常規(guī)的PID控制。PID的使用已經(jīng)有60多年了，有人稱贊它是控制領(lǐng)域的常青樹。用戶根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序來實現(xiàn)的。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。組態(tài)王是海內(nèi)一家較有影響力的組態(tài)軟件開發(fā)公司開發(fā)的，組態(tài)王具有流程畫面，過程數(shù)據(jù)記錄，趨勢曲線，報警窗口，生產(chǎn)報表等功能，已經(jīng)在多個領(lǐng)域被應(yīng)用。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。從上述定義可以看出，PLC是一種用于程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制能力外，還有與其他計算機通行聯(lián)網(wǎng)的功能。PLC的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任務(wù)。根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。模塊式PLC一般用于大、中型PLC，它由機架和模塊組成。該部件接收由主令元件、檢測元件來的信號。對于PLC，希望它能直接驅(qū)動執(zhí)行元件，如電磁閥、微電機、接觸器、燈和音響等，因此，輸出部件中的輸出級常是一些大功率器件，如機械觸點式繼電器、無觸點交流開關(guān)(如雙向可控硅)及直流開關(guān)(如晶體三極管)等。在PLC控制系統(tǒng)中CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，他不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來存儲程序和數(shù)據(jù)。輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關(guān)量輸入模塊用來接受從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥號開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器、測速發(fā)電機和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號。手持式編程器不能直接接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器，它的體積小，價格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現(xiàn)場調(diào)試和維護。內(nèi)部開關(guān)電源為各模塊提供不同電壓等級的直流電源。 PLC的外圍接線以及各部分細(xì)節(jié) PLC的外圍接線24V PLC的外圍接線原理圖這樣將開關(guān)和狀態(tài)燈接入電路中，上圖的24V電源是有變壓器輸出的。 PLC的工作原理 PLC通電后，需要對硬件和軟件做一些初始化工作。 初始化過程： 與其它單片機運行一樣，上電運行或復(fù)位時進行處理 （1）硬件初始化，復(fù)位輸出輸入模塊，清零 （2）清除數(shù)據(jù)區(qū) （3）輸出輸入地址分配 掃描過程 （1）掃描輸入，將輸入口狀態(tài)讀入至輸入口映像區(qū) （2）時鐘處理，特殊寄存器更新 （3）執(zhí)行用戶程序 （4）輸出，將輸出口映像區(qū)輸出至輸出端口刷新 （5）自診斷檢查 出錯處理 檢查PLC內(nèi)部電路 CPU、電池電壓、程序存儲器、I/O、通訊異常致命錯誤，CPU強制STOP方式，所有掃描停止。所選用的通用變頻器應(yīng)是既滿足生產(chǎn)工藝要求，又要在技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)上合理。另外，為了確保通用變頻器長期可靠的運行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。在本系統(tǒng)中，選用了由西門子生產(chǎn)的通用變頻器MM420。 n=60f(1s)/p對于成品電機，其磁極對數(shù)p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，故電機的轉(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的同步轉(zhuǎn)速，進而達到異步電機的調(diào)試目的。 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，則需對它進行快速調(diào)試，試驗中用到的變頻器都已經(jīng)完成了快速調(diào)試。 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。 ，直到顯示出所要求的數(shù)值。第三章 三相異步電動機三相異步電動機的基本構(gòu)造圖三相異步電動機的幾種調(diào)速方式 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?！ 《⒆冾l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，維護檢修困難。 三、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，避免停產(chǎn)；晶閘管串級
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