變頻器多速控制研究

王彥彥 徐長(zhǎng)春

摘要：本設(shè)計(jì)主要研究變頻器的在運(yùn)行速度方面的控制，以及如何用PLC來(lái)對(duì)他進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。目前我們以西門子變頻器V20和西門子PLC200為例來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：PLC、變頻器、速度、控制

1.1.課題的來(lái)源和目的

社會(huì)在不斷的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸由勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型。PLC和變頻器的出現(xiàn)是發(fā)展的必然。所以我們作為電氣技術(shù)人員，需要深入研究和使用PLC、變頻器，讓他們來(lái)更好的發(fā)揮他們?cè)谏a(chǎn)中的作用。

1.2.應(yīng)用平臺(tái)

1.2.1.PLC編程平臺(tái)簡(jiǎn)介

PLC其實(shí)是一種工業(yè)類型的計(jì)算機(jī)，其基本構(gòu)成為：電源，中央處理單元（CPU），存儲(chǔ)器， 輸入輸出接口電路，功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊，通信模塊。

PLC的工作原理：工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

1.2.2變頻器簡(jiǎn)介

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。

工作原理：變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。

第二章 控制方案設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)研究選擇臺(tái)達(dá)變頻器VFD007E43A和西門子PLC 6ES72142BD230XB8。當(dāng)按下按鈕1SB時(shí)，則主電路接觸器接通，之后變頻器以基本頻率運(yùn)行。2SB是多段速運(yùn)行控制，在PLC中邏輯控制輸出多段速指令1、2、3、4。每隔1分鐘變換一次頻率。之后在試驗(yàn)另一種變換速度的方法：在變頻器上接一個(gè)電位器，來(lái)隨時(shí)變換變頻器的頻率大小。

2.2 輸入/輸出元件及控制功能

輸入輸出口定義

I0.0：多段速運(yùn)行控制

Q0.0：多段速指令1

Q0.1：多段速指令2

Q0.2：多段速指令3

Q0.3：多段速指令4

2.3設(shè)計(jì)圖紙

第三章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 按照?qǐng)D紙接線、查線。

3.2 把編寫好的程序灌入PLC，并上電調(diào)試，下面為程序，為方便觀看，指令之間用“;”隔開了。

STL

網(wǎng)絡(luò)1：

LD? SM0.0 ;LD? I0.0;O? ?M0.6;O? ?T38;O? ?T40;O? ?T42;ALD;EU;

S? ?Q0.0， 1

網(wǎng)絡(luò)2：

LD? SM0.0;LD? T37;O? ?T38;O? ?T41;O? ?T42;ALD;EU;S? ?Q0.1， 1

網(wǎng)絡(luò)3：

LD? SM0.0;LD? T39;O? ?T40;O? ?T41;O? ?T42;ALD;EU;S? ?Q0.2， 1

網(wǎng)絡(luò)4：

LD? SM0.0;LD? T37;O? ?T39;O? ?T41;ALD;EU;S? Q0.0， 1

網(wǎng)絡(luò)5：

LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?T39O? ?T40;ALD;EU;S? ?Q0.1， 1

網(wǎng)絡(luò)6：

LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?T37;O? ?T38;ALD;EU;S? ?Q0.2， 1

網(wǎng)絡(luò)7：

LD? SM0.0;LD? I0.0;O? ?M0.6;ALD;EU;=? ?M0.0

網(wǎng)絡(luò)8：

LD? SM0.0;A? ? M0.0;TON? ?T37， 600;R? ?M0.6， 1

網(wǎng)絡(luò)9：

LD? SM0.0;A? ? T37;S? ? M0.1， 1

網(wǎng)絡(luò)10：

LD? SM0.0;A? ? M0.1;TON? ?T38， 600;R? ?M0.0， 1

網(wǎng)絡(luò)11：

LD? SM0.0;A? ?T38;S? ?M0.2， 1

網(wǎng)絡(luò)12：

LD? SM0.0;A? ? M0.2;TON? T39， 600;R? ? M0.1， 1

網(wǎng)絡(luò)13：

LD? SM0.0;A? ?T39;S? ?M0.3， 1

網(wǎng)絡(luò)14：

LD? SM0.0;A? ?M0.3;TON? ?T40， 600;R? ?M0.2， 1

網(wǎng)絡(luò)15：

LD? SM0.0;A? ?T40;S? ? M0.4， 1

網(wǎng)絡(luò)16：

LD? ?SM0.0;A? ? M0.4;TON? T41， 600;R? ? M0.3， 1

網(wǎng)絡(luò)17：

LD? ?SM0.0;A? ? T41;S? ? M0.5， 1

網(wǎng)絡(luò)18：

LD? ?SM0.0;A? ? M0.5;TON? ? T42， 600;R? ? M0.4， 1

網(wǎng)絡(luò)19：

LD? ?SM0.0;A? ? T42;S? ? M0.6， 1

網(wǎng)絡(luò)20：

LD? ?SM0.0;A? ? M0.6;S? ? M0.5， 1

3.3 變頻器參數(shù)設(shè)置

我們所選變頻器的型號(hào)為臺(tái)達(dá)VFD 007E 43A最大試用電機(jī)0.75kW，輸入電壓三相。在對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí)，需要設(shè)定與變頻器和電機(jī)匹配的參數(shù)，之后設(shè)定指令來(lái)源和你所需要的速度。

第四章 操作流程介紹

首先按照原理圖接線，接完后查線確保接線正確無(wú)誤。其次把編寫好的PLC程序?qū)懭搿Ｔ俅伟凑丈鲜鰠?shù)設(shè)定變頻器參數(shù)。等一切就緒后，按下按鈕1SB，則主電路接通，變頻器運(yùn)行。

變頻器多段速頻率控制：按下按鈕2SB，則進(jìn)入段速控制程序，程序邏輯結(jié)果：1分鐘變換一次頻率，按照第一段頻率、第二段頻率、第三段頻率、第四段頻率、第五段頻率、第六段頻率、第七段頻率依次變換。執(zhí)行完七段頻率之后在從第一段頻率循環(huán)。此為段速頻率控制。

變頻器電壓控制：旋轉(zhuǎn)安裝在變頻器上的電位器，變頻器會(huì)隨著電位器開的大小來(lái)時(shí)時(shí)變換頻率的大小。

結(jié)束語(yǔ)

在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的原則。把設(shè)計(jì)任務(wù)分成以下幾個(gè)步驟：

1.明確設(shè)計(jì)要求。

2.思考實(shí)現(xiàn)的方法。

3.找出輸入輸出點(diǎn)。

4.按照思路畫電路圖并編程序。

5.根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置來(lái)設(shè)置變頻器。

以上5步驟中思路最重要，想好思路。之后在一步步進(jìn)行就可以了。

參考文獻(xiàn)

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