基于PLC的便攜式變頻器教學(xué)機(jī)的設(shè)計(jì)

宋玉慶　孫憲良

（山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，濟(jì)南 250022）

基于PLC的便攜式變頻器教學(xué)機(jī)的設(shè)計(jì)

宋玉慶孫憲良

（山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，濟(jì)南 250022）

隨著應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的發(fā)展，變頻技術(shù)的成熟，變頻器應(yīng)用也愈加廣泛，造紙、化工、建材、機(jī)械、電力、以及建筑系統(tǒng)等工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域都有它的身影，為輔助培訓(xùn)高精尖變頻器人才，為此我們設(shè)計(jì)制作了本實(shí)訓(xùn)機(jī)，希望通過使用學(xué)習(xí)本教學(xué)裝置，可以使同學(xué)們對變頻器有初步的認(rèn)識(shí)了解，結(jié)合老師所講專業(yè)知識(shí)，學(xué)好變頻器參數(shù)的設(shè)定。

便攜式教學(xué)機(jī)變頻調(diào)速

引言

隨著應(yīng)用變頻技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器技術(shù)也在迅猛發(fā)展，隨之而來的是各行各業(yè)變頻器的應(yīng)用，比如應(yīng)用于冶金、礦山、造紙、化工、建材、機(jī)械、電力、以及建筑系統(tǒng)等所有工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域，成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最重要的自動(dòng)化裝置之一。雖然技術(shù)的發(fā)展帶來了便利，但是變頻器的高精尖操作與維修人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需求，而老式教學(xué)設(shè)備的落后已經(jīng)不能滿足靈活多變的教學(xué)需求，于是新式的便攜式變頻器教學(xué)機(jī)橫空出世。

1總體設(shè)計(jì)方案

1.1外觀設(shè)計(jì)

（1）箱體為鐵板噴塑，顏色為RAL7035。

（2）箱體右側(cè)面下方是一個(gè)通風(fēng)孔，便于箱體內(nèi)溫度的過高。

（3）箱體左側(cè)上方是設(shè)備的總電源。

（4）箱體下側(cè)有4個(gè)圓形橡膠墊，便于箱體的減震。

（5）箱體正面下部分是各種操作按鈕，上部分是透明聚酯板，可清晰的看到設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。設(shè)計(jì)實(shí)物如圖1所示。

圖1

表1

1.2控制系統(tǒng)硬件選型

1.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及原理

本控制系統(tǒng)采用臺(tái)灣力揚(yáng)PLC，國產(chǎn)海利普變頻器。四相斷路器為該實(shí)訓(xùn)機(jī)的總電源開關(guān)，三相斷路器為工頻模式總開關(guān)，兩相斷路器為變頻模式總開關(guān)，接觸器KA1控制電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行。接觸器KA2 KA3控制電動(dòng)機(jī)變頻運(yùn)行（KA2給變頻器供電，KA3防止工頻模式下變頻器輸出端有電壓輸入）。兩個(gè)熔斷器分別用于保護(hù)控制電路、風(fēng)扇和指示燈，直接接于主線路上。開關(guān)電源給PLC提供24V電源。PLC Y0輸出端通過 KA1繼電器控制KM2、KM3接觸器的導(dǎo)通關(guān)斷。PLC y3輸出端口通過KA4繼電器控制KM1接觸器的導(dǎo)通和關(guān)斷。PLC y1輸出端通過 KA2繼電器接變頻器SPH端口、控制變頻高速運(yùn)行。PLC Y2輸出端口通過KA3繼電器接變頻器 SPL端口控制變頻器低速。PLC y4輸出端口通過 KA5繼電器接變頻器FOR端口，控制變頻器正轉(zhuǎn)。PLC y5輸出端口接蜂鳴器，用于變頻器故障時(shí)的聲光報(bào)警。PLC x0、x1接旋鈕開關(guān)，用于工變頻切換。X2接變頻啟動(dòng)按鈕，X3接變頻停止按鈕，X4接急停按鈕，X5接變頻高速按鈕，X6接變頻低速按鈕，X7接工頻啟動(dòng)按鈕，X10接工頻停止按鈕，X11變頻器故障報(bào)警輸入端，接變頻器FA FC端口。硬件電路圖如圖2所示。

圖2

2系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)

2.1控制系統(tǒng)輸入輸出分配

表2

表3

2.3 PLC程序設(shè)計(jì)

3　結(jié)束語

該便攜式變頻器基于變頻技術(shù)及相關(guān)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)或一體化教學(xué)而開發(fā)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，是在本人指導(dǎo)下學(xué)生通過畢業(yè)作品的形勢設(shè)計(jì)制作的，通過這次比較完整的變頻器實(shí)訓(xùn)機(jī)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高學(xué)生們查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使學(xué)生的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。

圖3

［1］海利普變頻器C系列中文說明書.

［2］力揚(yáng)PLC操作手冊CH01.2012-06.

［3］狄建雄，陶國正，王永紅.自動(dòng)化類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南（第二版）.南京大學(xué)出版社，2015.

［4］瞿彩萍.PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱、第二版）.中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2015-1.

［5］王進(jìn)軍，龐恩泉.AUTOCAD，2010.機(jī)械繪圖一體化教程.山東科學(xué)技術(shù)出版社，2014-1.

［6］李金鐘.電機(jī)與電氣控制.中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012-12.

Electrical Design of Mitsubishi PLC and Frequency Control Based on Y7520W

Universal Thread Grinder
SONG Yuqing，SUN Xianliang
（Shandong Labor Vocational and Technical College，Ji'nan 250022）

Alongwiththedevelopmentoftheapplicationof frequencyconversiontechnologyandmicroelectronictechnology，frequency conversion technology is mature，the inverter also increasingly widely applied，papermaking，chemical industry，building materials，machinery，electric power，as well as the building system and other industrial drive industry has its own shadow，as assistant training advanced inverter talent，therefore we design the training machine，hope to learn the teaching through the use of the device，can make the students have a preliminary understanding of knowledge of frequency converter，combining the teacher speak knowledge，learn the inverter parameter Settings.

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