《基于plc控制的电机调速系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于plc控制的电机调速系统（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于PLC控制的电机调速系统,变频器的选择,MM4系列是西门子近些年在中国销售的主力通用变频器，与其6SE70/71系列形成低高搭配，MM4在功率上是250KW以下，6SE70/71可以覆盖2.22300KW 范围；MM4侧重通用，价格相对便宜，而6SE70/71侧重高性能和多机传动解决方案，价格高。在MM4内部又分为：MM410/420/430/440，用以瞄准多个不同的市场方向，降低其配置和成本，加强其竞争力。其中：1、MM420 功率范围是：0.12-11kw，主要用于OEM行业的中小功率变频器配套，如纺织、印刷、包装等2、MM430 功率范围：7.5-90KW,主要用于风机水泵的应用3
2、、MM440 功率范围：0.12-250KW，是MM4系列中性能、功率最全的产品，可以覆盖MM410/420/430不能满足要求的场合，具备更优越的性能，采用了多种控制方案包括矢量控制，能满足大多数行业的需要,参数的作用,如果所用的变频器刚刚出厂的变频器，则需对它进行快速调试，试验中用到的变频器都已经完成了快速调试。 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明P0304 230 380 电动机的额定电压( 380V )P0305 3.25 0.35 电动机的额定电流( 0.35A )P0307 0.75 0.06 电动机的额定功率( 60W )P0310 50.00 50.00 电动机的额定频
3、率( 50Hz )P0311 0 1430 电动机的额定转速( 1430 r/min )P1000 2 1 用操作面板（BOP）控制频率的升降P1080 0 0 电动机的最小频率( 0Hz )P1082 50 50.00 电动机的最大频率( 50Hz )P1120 10 10 斜坡上升时间( 10S )P1121 10 10 斜坡下降时间( 10S )P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ）P0701 1 10 正向点动P0702 12 11 反向点动P1058 5.00 30 正向点动频率（30Hz）P1059 5.00 20 反向点动频率（20Hz）P1060 10.00 10
4、点动斜坡上升时间（10S）P1061 10.00 5 点动斜坡下降时间（5S） 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值（2）设定P0003=2 允许访问扩展参数（3）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定P0010=0(准备),变频调速基本原理,异步电机的VVVF调速系统一般简称变频调速系统。由于在变频调速时转差功率不变，在各种异步电机调速系统中效率较高，同时性能也最好，故是交流调速的主要发展方向。交流调速系统的控制量最基本上是转矩、速度、位置，根据不同的用途适当组合可构成各种闭环系统。异步电动机定子对称的三相绕组中通入对称的三相交流电，在电机气
5、隙内会产生一个旋转磁场，其旋转速度为同步转速式中定子绕组电源频率;P电机磁极对数。异步电动机转差率则异步电动机转速,PLC内存分配,内存变量分配表1、程序地址分配 地址 说明 VD12 目标速度设定存放地址 VD300 当前实际速度存放地址 2、 PID指令回路表 地址 名称 说明 VD100 过程变量（PVn） 必须在0.01.0之间 VD104 给定值（SPn） 必须在0.01.0之间 VD108 输出值（Mn） 必须在0.01.0之间 VD112 增益（Kc） 比例常数，可正可负 VD116 采样时间（Ts） 单位为s，必须是正数 VD120 采样时间（Ti） 单位为min，必须是正数
6、VD124 微分时间（Td） 单位为min，必须是正数,3. 1PLC与变频器的连接,相关知识点 一、PL C与变频器的连接方式PLC与变频器一般有三种连接方法。1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出05V电压信号或420 mA电流信号，作为变频器的模拟量输入信号。控制变频器的输出频率，如图3-1所示。这种控制方式接线简单，但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。,上一页,下一页,返回,3. 1PLC与变频器
7、的连接,2.利用PLC的开关量输出控制变频器PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连，如图3-2所示。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动/停止、正/反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要求，但只能有级调速。使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作现象;使用晶体管进行连接时，则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时还应该注意到，输入信号电路连接不当，有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪
8、声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。,上一页,下一页,返回,3. 1PLC与变频器的连接,(3)可以通过串行接口设置和修改变频器的参数。 (4)可以连续对变频器的特性进行监测和控制。典型的85485多站接口如图3-3所示，MM440变频器为85485接口时，是将端子14和15分别连接到P+和N-来，如图3-4所示。PLC与变频器之间通信需要遵循通用的串行接口协议(uss)，按照串行总线的主一从通信原理来确定访问的方法。总线上可以连接一个主站和最多31个从站，主站根据通信报文中的地址字符来选择要传输数据的从站，在主站没有要求它进行通信时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接进行信
9、息的传输。USS协议有关信息的详细说明在此不再赘述。,上一页,下一页,返回,3. 1PLC与变频器的连接,3. PLC与485通信接口的连接所有的标准西门子变频器都有一个85485串行接口(有的也提供RS232接口)，采用双线连接，其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的85485链路最多可以连接30台变频器，而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器(主站)，而各个变频器则是从属的控制对象(从站)。采用串行接口有以下优点: (1)大大减少布线的数量。 (2)无须重新布线，即可更改控制功能。,上一页,下一页,返回,变频器MM440的端口,变频器
10、MM440的端口,过流保护电路,如图所示是一种较为实用的电路。按下ST，KM吸合，电动机M启动、运转。电流互感器TA通过副边输出电流，经VD1整流、RP、R1分压，形成电压信号经R2、VD6加到VT1基极，另一个信号经RP加到VT3基极。 VT1、VT2、VT3组成一个射极耦合双稳态电路。正常时，VT1截止，VT2、VT3饱和导通，继电器K吸合，电动机M正常运行。当三相电动机某一相断相时，电流必定比正常时增大许多或因电动机线圈短路、机械卡堵等故障使电流大增，这时TA副边的电流也必定大增，加到VT1的基极电压也大增，促使VT1、VT3由饱和导通，VT2截止，K线圈失电释放，KM线圈相继失电释放，
11、电动机M停电。,软启动和软停止,通过设置参数号P1120可以设置斜坡上升的时间（s）从而实现软启动 通过设置参数号P1121可以设置斜坡下降的时间（s）从而实现软停止,星形降压启动,多段速度控制,变频器MM440可以设置15个固定频率值，在P1001P1015中设置。 通过数字输入端口DIN1DIN6I/O分配，可以选择已设置的固定频率值,串级调速方法 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为： 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高； 装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速7090的生产机械上； 调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产； 晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。,绕线式电动机转子串电阻调速方法 绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。,
