plc变频调速系统设计.docVIP

院校：江苏大学 班级：08机电系统智能控制 指导老师：毛卫平 姓名: 日期：2011年6月20日 目录 一 概述……………………………………………3 编程控制器（PLC）……………………3 调速传动系统目的……………………………3 功能设计分析及总体思路……………………3 二 设计的内容……………………………………5 三 系统控制方式…………………………………9 四 PID控制………………………………………13 五 上位机监控系统设计………………………….14 六 附录……………………………………………15 参考资料文献………………………………………16 一 概述 编程控制器（PLC）可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。 任务： 了解变频调速原理 熟悉变频器的使用 使用BOP面板控制MM420变频器 MM420变频器是西门子生产的控制交流异步电机的通用变频器 如果所用的变频器是刚刚出厂的变频器，则需对它进行快速调试，设计中所使用的变频器已经完成快速调试。 注意：P0010=0 快速调试功能必须关闭才能控制变频器运行 三相异步电动机铭牌参数： 额定电压 380VAC 额定电流 0.16A 额定功率 60W 额定频率 50Hz 额定转速 1400rpm 参数设置为: P0700=1 选择控制命令源为BOP基本操作面板 P1000=1 用电位计控制频率升降 设置结束后，控制电机起动、停止、正反转、点动 注意：将面板后面的频率设定值开关拨至电位计输入，旋转电位计即可调速 2 使用PLC模拟量输出模块控制变频器驱动电机开环运行 任务： 熟悉模拟量控制模块的使用 掌握PLC编程控制变频器运行的方法 模拟量控制模块的使用 模拟量输入输出模块EM235输出0～10V电压信号,将此信号接入变频器，可控制电机运行频率0～50Hz 主程序 中断程序 3 基于光电编码器反馈的闭环变频调速系统 构成闭环系统就要把速度信息反馈给输入。速度的测量可以通过光电编码器和PLC来实现。 速度采集：S7-200具有高速脉冲采集功能，采集频率可以达到30KHz，共有6个高速计数器（HSC0~HSC5）工作模式有12种。在固定时间间隔内采集脉冲差值，通过计算既可以获得电动机的当前转速。 例如： 设采样周期为100ms 即是每隔100ms采集脉冲一次，光电开关每转发出8个脉冲，那么就可以得到速度为 其中 为采样周期内接受到的脉冲数。转速的单位为 。 闭环控制就是将速度信号反馈给PLC，再通过与给定量比较，输出给PID控制部分，从而调节速度使其能达到设定要求。 三 系统控制方式 启动CPU后对回路表中值的组态： 置设定值SPn=过程变量PVn 置过程变量前值PVn-1=过程变量当前值PVn 置积分项前值MX=输出值M 回路输入变量的转换和标准化 设定值： 过程变量： 回路输出变量的数据转换 选择回路控制类型 — 比例、积分回路控制 PLC地址分配表 输 入信号 光电编码器冲 I0.0 起动按钮SB1 I0.1 停止按钮SB2 I0.2 输出信号 变频器DIN1 Q0.0 变频器AIN1 V0 四 PID控制 为控制系统稳定可靠的运行，必须使系统闭环运行，PID算法是最基本的闭环控制算法。 在这里主要介绍在S7-200中PID功能如何实现 S7-200中PID功能的核心是PID指令。PID指令需要为其指定一个以V变量存储区地址开始的PID回路表，以及PID回路号。PID回路表提供了设定值和过程变量（反馈值）以及PID参数等数据入口，PID运算的结果也在回路表输出 五 上位机监控系统设计 上位机监控系统设计: 1进入组态王工程开发环境，建立“变频调速系统”的工程 2定义外部设备 3定义数据变量 4创建工程组态画面，并建立“按钮”、“模拟量输入”、“模拟量输出”、“实时趋势曲线”的动画连接和通讯 如图; 六 附录 变频器内部原理框图 参考资料 1.王富良等主编.高性能电工实训台实验指导书（第四版）.江苏大学工业中心，2009 2.吴中俊，黄永红主编.可编程控制器原理及应