【正文】 用復(fù)雜的繼電器控制的，存在可靠性差、可塑性差、接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等一系列缺點(diǎn)，并且為了在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，采用PLC的改造勢(shì)在必行；有的也采用單片機(jī)作為控制單元，但是單片機(jī)開發(fā)周期較長(zhǎng)，抗干擾性差，可靠性低、靈活性差，選用PLC作為控制單元是較為合適的方案。我認(rèn)為本系統(tǒng)采用PLC軟件控制它具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高；(2) 模塊化組合結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活；(3) 編程語言簡(jiǎn)單易學(xué)，便于掌握能進(jìn)行在線修改；(4) 柔性好體積小，維護(hù)方便。在本文中，主要對(duì)其各個(gè)組成部分進(jìn)行的介紹，并作出PLC運(yùn)行控制程序，使其符合該系統(tǒng)的控制要求。當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器將信號(hào)傳送到PLC，再進(jìn)行程序運(yùn)行對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。變頻器利用內(nèi)部繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性的元器件(如晶體管)與PLC連接。 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇為生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)選用電動(dòng)機(jī)，主要內(nèi)容包括確定電動(dòng)機(jī)的種類、電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率等。要求溫升接近但不超過規(guī)定的允許數(shù)值。保證一定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，有一定的轉(zhuǎn)速范圍及具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能。例如防止灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。按電流種類分，有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)又有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。綜上所述，經(jīng)過綜合考慮本系統(tǒng)采用YBSS220型電機(jī)，是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。控制電路的優(yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣。AC整流器逆變器控制電路DC控制電路運(yùn)行指令A(yù)C變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列三項(xiàng)計(jì)算公式，即滿足負(fù)載輸出（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)容量（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)電流（A） 式中 ——變頻器容量，單位為kVA； ——負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率，單位為kW； ——電動(dòng)機(jī)額定電壓，單位為V； ——電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A； ——電動(dòng)機(jī)效率（）； ——電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（）； k——電流波形補(bǔ)償系數(shù)。對(duì)于PWM控制方式的變頻器，－。 安川CIMR—G5A4011型變頻器，控制和保護(hù)功能相當(dāng)豐富，配有參數(shù)設(shè)置面板，可讀寫各種參數(shù)，顯示屏可監(jiān)視變頻器的運(yùn)行狀況，并能實(shí)現(xiàn)PID控制、DWELL控制、節(jié)能控制、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、高速滑差制動(dòng)、防止失速、瞬停電故障處理后平衡恢復(fù)、錯(cuò)誤診斷等一系列功能。變頻器運(yùn)行指令共有數(shù)字操作器、控制回路端子、MEMOBUS通信、選擇卡4種模式。G5系列的變頻器，運(yùn)用16段的頻率指令和一個(gè)點(diǎn)動(dòng)頻率指令，可以切換最多17段速的速度。端子多功能接點(diǎn)(指令)輸入和組合如表2所示。 注：虛線為未接端子表2 端子多功能接點(diǎn)輸入 PLC控制器可編程程序控制器(Programable controller )因?yàn)樵缙谥饕獞?yīng)用于開關(guān)量的控制，因此也稱為PLC(Programable Logic controller )即是可編程邏輯控制器。PLC自問世以來，經(jīng)過20年的發(fā)展，己經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。3. PLC的基本組成與各部分的作用PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。（2）．輸入/輸出（I/O）接口I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過千點(diǎn)。（4）．編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視PLC的工作情況。（5）．輸入/輸出擴(kuò)展單元I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。本系統(tǒng)采用三菱FX2N一128MR一001型PLC。(可編程控制器部分) 其余部件1. A/D和D/A轉(zhuǎn)換部件A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理：（1）模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的基本原理:輸入信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)物理參數(shù)(如溫度、壓力和流量等)經(jīng)傳感器檢測(cè)變成電信號(hào)(弱信號(hào))，再經(jīng)過放大、濾波之后成為連續(xù)變化的波形。 將每次的采樣值(如模擬電壓值)送給A/D變換器，則對(duì)應(yīng)每次采樣的電壓值轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)(H進(jìn)制數(shù)字)。2. 轉(zhuǎn)度傳感器置，使裝置能夠根據(jù)速度大小來確定運(yùn)行狀態(tài)，可同時(shí)解決膠帶低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問題的智能傳感器。它是通過拉線來使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路，保護(hù)系統(tǒng)安全。 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下：（1）初始狀態(tài)：初始階段，電機(jī)定義為正轉(zhuǎn)，并設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為一檔；（2）停止：當(dāng)需要停止的時(shí)候，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延時(shí)之后再停止；（3）故障停止：緊急情況下無條件下通過急停開關(guān)把電機(jī)停止。FX系列PLC的編程設(shè)備可分為FX20PE簡(jiǎn)易編程器，GP80FXE圖形編輯器，還可以用編輯軟件MELSECMEDOC在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。FX20PE和一般編程器一樣，有在線編程器和離線編程器兩種方式。編程器和FX系列型PLC直接相聯(lián)。在寫入程序時(shí)，若未在PLC內(nèi)裝上EEPROM卡盒時(shí)，程序就會(huì)寫入PLC內(nèi)部的RAM；若PLC裝有EEPROM卡盒時(shí)，則程序就寫入該存儲(chǔ)器卡盒。FX系列的簡(jiǎn)易編程器也有很多種，功能也有差異，這里以有代表性的FX20PE簡(jiǎn)易編程器為例，介紹其結(jié)構(gòu)、組成和編程操作。簡(jiǎn)易編程器配有專用電纜與PLC主機(jī)連接。還有系統(tǒng)存儲(chǔ)器卡盒，用于存放系統(tǒng)軟件。（2）FX20PE的操作面板先把鍵盤上各鍵的作用說明下：功能鍵三個(gè)。三個(gè)功能鍵都是復(fù)用鍵，交替起作用，按第一次時(shí)選擇鍵左上方表示的功能，按第二次時(shí)則選擇右下方表示的功能。清除鍵CLEAR：如在按執(zhí)行鍵前按此鍵，則清除鍵入的數(shù)據(jù)。其它鍵OTHER：在任何狀態(tài)下按此鍵，將顯示項(xiàng)目方式單菜單。輔助鍵HELP：顯示應(yīng)用命令一覽表?？崭矜ISP：在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。兩個(gè)光標(biāo)鍵↑、↓：用該鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定已指定元件前一個(gè)或后一個(gè)地址號(hào)的元件，做行滾動(dòng)。每個(gè)鍵的上面為指令符號(hào)，下面為元件符號(hào)或者數(shù)字。指令鍵共有26個(gè)，操作起來方便、直觀。該可編程序控制器是由電源+CPU＋輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（RAM）的單元型可編程序控制器。 安裝FXGPWINC編程軟件將存有MELSECF/ FX系統(tǒng)編程軟件的軟盤插入軟驅(qū)，在WINDOWS條件下起動(dòng)安裝進(jìn)入MELSECF/ FX系統(tǒng)，選擇FXGPWINC文件雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)如下界面方可進(jìn)入編程，如圖31所示。圖 32界面包含： ,例如標(biāo)題欄中的文件名untit101: 文件（F）、 編輯（E）、 工具（T）、 PLC、 遙控（R）、監(jiān)控/測(cè)試（M）等等。 :編輯用指令（梯形圖）形式表示的程序。: