plc课程设计论文-基于plc的交流电机变频调速系统

plc课程设计论文-基于plc的交流电机变频调速系统内容摘要：

croMaster420 变频器 本系统采用的是通用变频器 MicroMaster420， MicroMaster420 是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。 它 有 强大的通讯能力、精确的控制性能 、 模块化结构设计，具有 更 多的灵活性 ，操作方便。 最新的 IGBT 技术，具有 7 个固定频率， 4 个跳转频率。 灵活的斜坡函数发生器 带有起始段和结束段的平滑特性 ， 防止运行中不应有的跳闸 ， 直流制动和复合制动方式提高制动性能。 用 BiCo 技术，实现 I/O 端口自由连接。 MICROMASTER420 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列 ， 从单相 电源电压额定功率 120W 到三相电源电压额定功率 11KW 可供选用 ， 由微处理器控制 ，用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)作为功率输出器件。 因此 ， 具有很高的运行可靠性和功能的多样性。 其脉冲宽度调制的开关频率是可选的 ， 因而降低了电动机运行的噪声 ，全面 完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 MICROMASTER420 具有缺省的工厂设置参数 ， 它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。 由于 MICROMASTER420 具有全面而完善的控制功能 ， 在设置相关参数以后 ， 它也可用于更高 级的电动机控制系统。 外部电路设计 本系统主要完成 异步电机 三种调速， 由于变频器参数设置的不同，调速方式也有所不同， 分别为变频开环调速、数字量方式多段速控制和 PLC 触摸屏及变频器通信控制。 变频开环调速 变频开环调速根据输入端的控制信号经过程序运算后由通信端口控制变频器运行。 打开启动开关，变频器开始运行。 首先应对变频器的参数进行设置，如表 所示。 表 变频器的参数设置 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P0304 230 380 电动机的额定电压 ( 380V ) 2 P0305 电动机的额定电流 ( ) 3 P0307 电动机的额定功率 ( 60W ) 4 P0310 电动机的额定频率 ( 50Hz ) 5 P0311 0 1430 电动机的额定转速 ( 1430 r/min ) 6 P1000 2 3 固定频率设定 7 P1080 0 0 电动机的最小频率 ( 0Hz ) 8 P1082 50 电动机的最大频率 ( 50Hz ) 9 P1120 10 10 斜坡上升时间 ( 10S ) 10 P1121 10 10 斜坡下降时间 ( 10S ) 11 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 12 P0701 1 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 13 P0702 12 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 14 P0703 9 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 15 P1001 固定频率 1 16 P1002 固定频率 2 17 P1003 固定频率 3 18 P1004 固定频率 4 19 P1005 固定频率 5 20 P1006 固定频率 6 21 P1007 固定频率 7 其中： 在设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值；设定 P0003=2 允许访问扩展参数； 设定电机参数时先设定 P0010=1(快速调试 ),电机参数设置完成设P0010=0(准备 )。 根据 系统 分析， 需要九个输入量，输出端由三 八通信线实现 其 I/O 分配 如表 所示。 表 系统的 I/O分配 序号 PLC地址（ PLC 端子） 电气符号 （面板端子） 功能说明 1 启动开关 变频器开始运行 2 停止开关 变频器停止运行 3 急停开关 变频器紧急停止 4 复位开关 变频器错误复位 5 反转开关 变频器反转运行 6 减速开关 变频器减速运行 7 加速开关 变频器加速运行 8 全速开关 变频器全速运行 9 归零开关 变频器频率归零 变频开环调速 外部接线 如图 所示。 图 变频开环调速 外部接线图 数字量方式多段速控制 在 MM420 变频器 通过数字量的输入 DIN DIN DIN3 不同的组合方式可实现七种不同的输出频率，从而实现多段速的控制。 变频器的参数设置如表 所示。 表 变频器的参数设置 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 32 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 33 P0701 1 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 34 P0702 12 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 35 P0703 9 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON命令） 36 P1001 固定频率 1 37 P1002 固定频率 2 38 P1003 固定频率 3 39 P1004 固定频率 4 40 P1005 固定频率 5 41 P1006 固定频率 6 42 P1007 固定频率 7 输入输出分配 如表 所示。 表 系统的 I/O分配 序号 PLC地址（ PLC 端子） 电气符号 （面板端子） 1 K1 2 K2 3 K3 4 K4 5 DIN1 6 DIN2 7 DIN3 数字量方式多段速控制 外部接线 如图。 图 外部接线图 图 数字量方式多段速控制 外部接线图 由图 可知通过切断开关的通断来控制 PLC 输出点 、 、 的不同组合来控制变频器的不同的频率。 PLC、触 摸屏及变频器通信控制 此部分主要是能够在触摸屏上进行操作，通过通信方式对 PLC 进行控制，实现电机的速度调节。 变频器参数设置 如表 所示 表 变频器的参数设置 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P0304 230 380 电动机的额定电压 ( 380V ) 2 P0305 电动机的额定电流 ( ) 3 P0307 电动机的额定功率 ( 60W ) 4 P0310 电动机的额定频率 ( 50Hz ) 5 P0311 0 1430 电动机的额定转速 ( 1430 r/min ) 6 P1000 2 3 固定频率设定 7 P1080 0 0 电动机的最小频率 ( 0Hz ) 8 P1082 50 电动机的最大频率 ( 50Hz ) 9 P1120 10 10 斜坡上升时间 ( 10S ) 10 P1121 10 10 斜坡下降时间 ( 10S ) 11 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 12 P0701 1 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON 命令） 13 P0702 12 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON 命令） 14 P0703 9 17 固定频率设值（二进制编码选择 +ON 命令） 触摸屏及变频器通信控制 外部接线如图 所示 图 28触摸屏及变频器通信控制 外部接线图 第三章 变频调速 系统的软件设计 编程软件的介绍 ⑴ 本系统采用的编程软件是 STEP7 MicroWIN,该编程软件可以方便的在Windows 环境下对 PLC 编程、调试、监控。 使得 PLC 编程更加方便、快捷。 ⑵ 项目的组成 ① 程序块 程序块由可执行的代码和注释组成，可执行的代码由主程序 (OB1)、可选的子程序和中断程序组成。 代码被编译并下载到 PLC。 ② 数据块 数据块由数据 (变量存储器的初始值 )和注释组成。 数据被编译并下载到 PLC。 ③ 系统块 系统块用来设置系统的参数，例如存储器的断电保持范围密码 STOP 模式时 PLC的输出状态模拟量与数字量输入滤波值脉冲捕捉位等，系统模块中的信息需要下载到PLC。 ④ 符号表 符号表允许程序员用符号来 代替存储器的地址，符号地址便于记忆，使程序更容易理解。 程序编译下载到 PLC 时，所有符号地址被转换为绝对地址，符号表中的信息不会下载到 PLC。 ⑤ 状态表 状态表用来观察程序执行时指定的内部变量的状态，状态表并不下载到 PLC，仅仅是监控用户程序运行情况的一种工具。 ⑥ 交叉引用表 交叉引用表列举出程序中使用的各操作数在哪一个程序块的哪一个网络中出现，以及使用它们的指令助记符。 还可以查看哪些内存区域已经被使用，是作为单位使用 还是作为字节使用。 在运行模式 下编译程序时，可以查看程序当前正 在使用的跳变触点的编号。 交叉引用表并不下载到 PLC，程序编译成功后才能看到交叉引用表的内容。 在交叉引用表中双击某操作数，可以显示出包含该操作数的那一部分程序。 变频调速系统 程序 设计 ⑴ 基于 PLC 数字量方式多段速控制。