第7章PLC与变频器在起重机控制系统设计中的应用.pptVIP

高度信号及速度限制要求 高度区域 SQ_D I0.1 SQ_C I0.2 SQ_B I0.3 SQ_A I0.4 限速要求 上升禁止 0 0 1 1 停止上升 1档上升 1 0 1 1 上升最高1档速度 自由运行 1 1 1 1 上下档位无限制 1档下降 1 1 0 1 下降最高1档 下降禁止 1 1 0 0 停止下降 利用PLC程序由上到下周期扫描运行的特点，升降档位信息修改程序的设计采用了由松到严逐级修改的方式，先是1档限速，再是0档限速(停止)。 主电路分断后，速度置为零 系统允许运行标志 高度区域 SQ_D I0.1 SQ_C I0.2 SQ_B I0.3 SQ_A I0.4 上升禁止 0 0 1 1 1档上升 1 0 1 1 自由运行 1 1 1 1 1档下降 1 1 0 1 下降禁止 1 1 0 0 最终要输出到变频器的档位编码存于中间变量VB1 SQ_C SQ_D SQ_B SQ_A 设置升/降允许标志位 上升允许标志 下降允许标志 制动器松闸/抱闸控制子程序(SBR_4) Q0.4(1) → KA7(1) → KM1(1) →YB通电松闸； Q0.4(0) → KA7(0) → KM1(0) →YB失电抱闸。 松闸控制的条件：实际输出的档位信息不为0。 变频器输出从零开始，但只有达到转差频率(S·f1)电机才能产生达到负载的转矩。 为了防止电机未达到负载转矩时被负载拖向下运动，需要在电机达到负载转矩后再松闸。 本例电机额定转速1400rps，则转差频率为 变频器的给定按斜坡上升，达到额定频率时间设为1秒，故输出频率从0开始，达到3.33Hz的时间是66.6ms。 假设制动器松闸时间是50ms，则制动器在“实际输出档位信息不为0”条件成立后，还需延时66.6-50=16.6ms (取20ms)再松闸。 实际要输出的速度档 延时后的松闸启动信号 报闸信号 实际速度指令为零，变频器实际输出转速也为零 变频器零输出 松报闸控制 变频器速度控制子程序(SBR_5) 根据SBR_3中获得的升降允许标志(MUPP和MDNP)、修改后档位信息VB1，转换成变频器控制信号(端子控制信号)。 升/停止信号：DIN1端子，由PLC输出点Q0.0(QFWD)控制； 降/停止信号：DIN2端子，由PLC输出点Q0.1(QREV)控制； 速度编码信号1：DIN3端子，由PLC输出点Q0.2(QSP1)控制； 速度编码信号2：DIN4端子，由PLC输出点Q0.3(QSP2)控制； 速度编码信号组合与档位速度关系 Q0.2/QSP1 (DIN3) Q0.3/QSP2 (DIN4) 档位信息 VB1 档位速度 变频器参数 0 0 0 0档速度(0Hz) — 0 1 1或11 1档速度(15Hz) P1008=15 1 0 2或12 2档速度(30Hz) P1004=30 1 1 3或13 3档速度(45Hz) P1012=45 4个PLC输出点都受控于档位信息VB1，某个输出点在不同的档位信息时都可能会为1。 为了避免多线圈输出，可以用各输出点关于各VB1值的真值表，找出每个PLC输出点与VB1值间的逻辑。 系统允许运行标志 上升控制信号 下降控制信号 正反转软件逻辑互锁 上升标志 下降标志 速度编码1信号 速度编码2信号 程序设计过程总结： 要熟悉系统结构功能和电控系统，特别是有关PLC的控制电路，只有在此基础上才能将要求设计的控制功能完整可靠地体现在控制程序上； 采用模块化程序设计思路，把一个复杂的程序分解成多个比较简单的小程序或子程序，使主程序的功能结构清晰合理； 程序设计过程中多写标注和说明，便于之后自己和他人对程序的解读、调试和修改，同时写标注和说明的过程也是梳理设计思路、发现和修改程序错误的过程； 输入输出控制量、中间继电器、变量等之间的关系要明确、严谨、逻辑性强，尽量用逻辑表达式、表格等形式进行描述，不能只凭经验试凑或想当然给出； 除了在硬件设计上强调系统的安全可高性，程序设计上同样要如此，注重安全冗余设计，并在完成系统基本功能的基础上，增加系统状态监测功能，并将监测的结果用于安全控制，和/或上传显示，便于系统的维修和管理。 7.3 起重机控制系统设计—变频器其它控制方式 模拟量控制方式 USS串行通讯控制方式 只是控制方式上的不同，系统分析和设计可在端子控制方式的基础上进行，对原先的硬件电路和软件只需做针对性的修改。 7.3.1 起重机控制系统设计—变频器模拟量控制方式 1. 系统电路设计 主电路和分-合控制电路不用改动。 PLC控制电路需改动： 变频器的速度信号1、2数字输入端DIN3和DIN4功能解除，PLC输出点Q0.2和Q0.3不再使用，中间继电器KA3和KA4取消； P