基于欧姆龙PLC的变频器系统毕业设计
电工技师论文-基于欧姆龙PLC的变频器恒压供水
青岛市维修电工技师论文题目:基于欧姆龙PLC的变频器恒压供水姓名:单位:指导老师:日期:摘要随着经济的飞速发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,再加上目前能源紧缺。
本论文结合我国水资源与电能资源短缺和中小城市供水厂的现状,设计了一套基于PLC的变频恒压供水控制系统。
变频恒压供水控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器等构成。
本系统采用了PLC的控制方式,完成了系统数据采集和通信、水泵机组的变频控制、系统监控管理等功能模块的设计,实现了变频恒压供水自动控制。
系统采用一台变频器控制四台电动机的控制方式,四台电动机采用循环运行的方式。
本文基于德国SIMENS公司的S7-200 PLC完成了恒压供水控制系统PID控制器的设计。
PID控制器根据压力给定值与测量值的偏差,实时控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电动机的转速来改变水泵出水口流量,实现管网压力的自动调节,使管网压力稳定在设定值附近。
现场调试和运行结果表明,该系统能够对供水过程实现自动控制,控制效果良好,并能够有效地降低能耗,达到了节水节电的目的,同时能够保证供水系统维持在最佳状况,提高了生产管理水平,实现了节能能耗的目标。
关键词:恒压供水系统,可编程序控制器,变频调速,PID目录第一章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 (1)1.3 变频恒压供水系统原理概述 (2)1.4 本文研究的内容 (3)第二章变频恒压供水系统理论分析和方案论证 (4)2.1 变频恒压供水系统理论分析 (4)2.1.1 变频恒压供水系统节能原理 (4)2.1.2 变频恒压控制系统的数学模型及分析 (6)2.2 变频恒压供水系统控制流程 (7)2.2.1 水泵机组变频恒压流程 (7)2.2.2 供水系统中水泵切换条件分析 (11)2.3 变频恒压供水系统控制系统组成 (14)第三章硬件系统设计 (15)3.1 主机的选择及模块扩展 (15)3.1.1 主机的选择 (15)3.1.2 模块扩展的选型 (17)3.2 变频器的原理与选择 (18)3.2.1 变频器工作原理 (18)3.2.2 变频器的选择 (19)3.3 变送器及执行机构的选择 (20)3.4 主电路设计 (21)3.5 系统保护电路设计 (22)第四章软件系统设计 (23)4.1 模块程序设计 (23)4.2 PID控制及其控制算法 (24)4.3 恒压供水PID调节过程分析 (26)4.4 采样周期和控制周期的选择 (27)第五章全文总结 (28)致谢 .............................................................................. 错误!未定义书签。
基于PLC的变频调速控制系统设计毕业论文.doc
摘要现代科学是一个以自动化设备控制系统为核心的工业科学。
工业自动化技术对工业生产过程实现测量、控制、优化和决策,使企业实现“好、省、多、快”,提升企业的市场竞争力.因此“国家中长期科技发展规划”已明确规定,工业自动化技术是21世纪现代装备制造业中最重要的科学工业技术之一,而PLC占据主导地位。
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
本次基于CompactLogix风动模型控制器的设计,主要内容是对PLC进行了研究,通过搭建DeviceNet网络,通过对CompactLogix 可编程逻辑控制器编程,控制PowerFlex变频器来驱动风机模型,风机转动改变模型箱的压强,从而使小球运动并悬浮于某一设定位置。
通过模型中小球的运动趋势来展现了抽象的运动控制,使得能够更直观的看到运动控制的功效.关键词:CompactLogix、变频控制、自动化、风机summaryModern science is a scientific industry as the core of automation equipment control system. Industrial automation technology achieves measurement, control,optimization and decision for industrial producing process. And makes enterprises realize ”good, province, much and fast",and improve enterprises' market competitiveness。
PLC的变频器调速系统设计毕业设计(论文)
目录绪论 (3)任务 (4)一、设计题目 (4)二、设计的原始资料 (4)三、设计目的要求及步骤 (4)总体设计方案 (6)1.选择机型 (6)2.确定系统控制结构 (6)3. 系统流程图 (6)4.系统原理接线图 (7)5. 设计步骤 (8)硬件部分设计 (9)1. CS1W-MAD44模拟量I/0模块图 (9)2. CS1W-MAD44模拟量I/0功能块 (9)3.模拟量输出回路 (10)4. 输出规格 (10)5. 标度转换 (10)6. 数据交换概要 (11)7. I/O刷新数据 (11)8. 固定数据 (11)9. 模拟量I/0模块的软件设置过程 (11)软件部分设计 (15)1. 程序的主体主要由以下三部分组成 (15)2. I/0分配表 (15)3. 程序助记符 (15)4. 程序说明 (17)5.调试过程: (17)6.调试结果: (18)总结 (19)参考文献 (19)近年来,随着我国经济的发展,城市的交通拥挤问题日趋严重,因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
传统的十字路口交通控制灯,通常的做法是:事先经过车辆流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。
然而,实际上车辆流量的变化往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。
即使是经过长期运行、较适用的方案,仍然会发生这样的现象:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。
这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
目前,有多种对十字路口交通灯的改良设计,有一种用PLC对道路十字路口交通灯作自适应模糊控制的方法,较好地解决了车辆流量不均衡、不稳定的问题。
因此,十字路口交通灯控制的设计还存在非常广阔的前景。
一、设计题目PLC的变频器调速系统设计二、设计的原始资料1.变频调速器受0~10V输入电压控制;0V输出频率为0HZ,对应同步转速为0 r/min;5V输出频率为18HZ,对应同步转速为1500 r/min;10V输出频率为36HZ,对应同步转速为3000 r/min;输入电压与输出频率按线性关系变化。
机电一体化毕业设计:PLC控制的变频-工频双回路恒压供水控制系统的设计
GDGM-QR-03-074-B/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report题目:PLC控制的变频-工频双回路恒压供水控制系统的设计(in English) Design of frequency - frequency PLC control double loop constant pressure water supply control system系别:电气自动化系班级:12机电一体化(3)班完成日期:6/2015摘要本设计根据供水要求,设计了PLC控制的变频-工频双回路恒压供水控制系统。
变频恒压供水控制系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。
本系统包含两台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对四相水泵电机的软启动和变频调速。
压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC 的连接,采用组态软件完成系统监控,实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
变频恒压供水技术具有较先进的技术、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高等有点。
关键词:变频恒压供水系统;可编程控制器(PLC)目录一、绪论 (1)(一)课题的提出 (1)(二)变频恒压供水系统的国内外研究现状 (1)(三)本课题的主要研究内容 (2)二、控制方案确定及系统的理论分析 (3)(一)变频恒压供水系统控制方案的确定 (3)1.控制方案的比较和确定 (3)2.变频恒压供水概况 (4)(二)变频恒压供水系统的理论分析 (4)1.变频恒压供水系统的节能原理 (4)2.电动机的调速原理 (5)(三)变频恒压供水系统的设计构想 (6)1.变频恒压供水系统的组成和原理图 (6)2.变频恒压供水系统控制流程 (8)3.水泵切换条件 (9)三、系统的硬件设计 (10)(一)主设备选型 (10)1.主设备选型 (10)2.PLC 及其扩展模块的选型 (11)3.变频器的选型 (11)4.水泵机组的选型 (12)5.压力变送器的选型 (12)6.液位变送器的选型 (13)(二)系统主电路分析及其设计 (13)(三)系统控制电路分析及其设计 (14)(四)PLC的I/O端口分配及外围接线图 (16)四、系统的软件设计 (18)(一)系统软件设计分析 (18)(二)PLC程序设计 (19)1.控制系统主程序程序设计 (19)2.控制系统子程序设计 (21)(三)PID控制器参数整定 (30)1.PID 控制及其控制算法 (30)2.PID 参数整定 (31)五、结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)附录图1主电路图 (36)附录图2控制电路图 (37)附录图3主程序流程图 (38)附录图4主程序梯形图 (39)一、绪论水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。
plc与变频器多段速度控制系统的设计毕业设计说明书[管理资料]
常州轻工职业技术学院电子电气工程系毕业设计常州轻工职业技术学院题 目 PLC 与变频器多段速度控制系统的设计姓 名学 号 1036623116班 级 10自动试点班指导教师职 称 副 教 授日 期 2013年5月毕业设计(论文)说明书中文摘要本文主要简介了可编程控制器与变频器在现代工业调速方面的应用。
着重讲解了多段调速的使用。
硬件上使用的是三菱可编程控制器中的FX3U-48M和三菱变频器。
如今,变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一,采用变频器构成变频调速传动系统能满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求。
变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。
变频调速器调速不仅操作方便,故障率低,且节能效果明显,优于调压调速、变级调速、滑差调速、串级调速、整流子调速和液力偶合器调速等。
并且变频调速在电动机运行时很容易实现电动机的正、反转。
只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。
通过可编程控制器来控制变频器调速,是现代工业应用最为广泛的调速方法之一,所以本文主要研究的就是通过可编程控制器来控制变频器改变交流电机供电的频率和幅值,从而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。
关键词:可编程控制器,变频器,工业调速,变频调速ABSTRACTThis paper mainly introduces the programmable controller and inverter in modern industrial control on multiple segments hardware is used on Mitsubishi programmable controller in FX3U-48M and Mitsubishi , VVVF has been recognized as the most ideal, the most promising control one way, using PLC variable frequency speed control system can meet the needs of improving labor productivity, improve product quality, improve the degree of automation equipment, improve the quality of life and improve the living environment and other requirements.Inverter AC motor power supply is used to change the frequency and amplitude, and thus change its motion magnetic cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed conversion speed governor has the advantages of convenient operation, low failure rate, and has obvious energy-saving effect, better than the voltage regulating speed, variable speed control, slip control, cascade control, speed control and hydraulic coupler speed variable frequency speed regulation in the motor run time is easy to achieve the motor is, need to change the frequency converter inverter tube inside the switching sequence, you can achieve the output exchange phase, there is no improper burning of the electric motor by phase change problems.Through the programmable controller to control the frequency converter, is a modern industrial application is most wide speed regulation method, so this paper mainly studies is that through the programmable controller to control the frequency converter to change the frequency and amplitude of the AC motor power supply, so as to change the moving magnetic field cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed to.Keywords:Programmable controller, inverter, industrial control, variable frequency speed regulation目录第一章概述 (6)课题背景 (6)PLC的发展历程 (6)PLC的分类 (6)PLC的应用领域 (8)变频器基本原理与应用 (8)课题的目的和意义 (9)课题的目的 (9)课题的意义 (11)课题任务及要求 (11)课题的主要任务 (12)课题的主要要求 (12)第二章设计内容简介 (13)课题目前研究及应用现状 (13)设备的结构分析 (13)第三章PLC实现的过程 (15)工作流程 (15)工作过程叙述 (15)工作过程示意图 (15)PLC的I/O分配表 (15)PLC控制的设备清单及原理图 (17)元器件设备清单 (17)PLC控制的原理图 (17)梯形图及程序指令表 (18)梯形图 (18)程序指令表 (23)第四章控制装置的柜屛设计及安装调试 (27)元件安装图 (27)控制柜与操作屏设计图 (28)参考文献 (30)致谢 (31)第一章概述课题背景可编程逻辑控制器,英文称Programmable Logic Controller,简称PLC,它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,PLC由CPU,存储器、I/0接口、内嵌的精简高效操作系统组成。
基于plc的电机变频调速系统设计_毕业设计论文
基于plc的电机变频调速系统设计1 绪论1.1本课题研究目的和意义PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、寿命长等到一系列优点[2]。
可编程控制器(PLC)的核心微处理器,通过将计算机技术与传统的继电器控制系统有机结合起来,能够实现高度灵活、高可靠性的工业控制。
为了进一步提高设备的自动化程度,越来越多的企业将PLC 技术应用于其工厂设备中。
将原有电机控制系统的技术进行改造,引入电机控制系统的数据自动采集、监控以及变频、组态技术完善并改进电机变频调速机构。
该系统能对电机转速实现精确控制,实用性强,具有一定的推广价值随着电力电子技术以及控制技术的发展,交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用[5]。
交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式[3]。
本文对如何利用变频器连接PLC和控制对象,利用软件操作来控制电机的转速,达到远程自动控制进行了讨论[4]。
在工业生产中,电机交流变频调速技术以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,被公认为最有发展前途的调速方式。
PLC控制技术在自动控制系统中被普遍采用。
本文构建了一个变频嚣连接PLC和控制对象,利用软件操作来控制电机转速.以达到远程自动控制的系统[8]。
1.2 交流变频调速技术的研究情况及其发展在21世纪电力电子器件的快速发展,使交流变频调速技术优越的性能得到迅速发展,同时控制理论进步,变频调速以其调速精度高、调速控制范围广、回路保护功能完善,响应速度快、节能显著等优点,现在以广泛的用于电力、制造、运输等国民经济领域[6]。
变频调速技术现在被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一,采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求以及节约能源、降低生产成本。
毕业设计(论文)基于plc的鼓风机的变频调速系统
河南科技学院2009届本科毕业论文(设计)论文题目:基于PLC的鼓风机变频调速系统学生姓名:吴君挺所在院系:机电学院所学专业:机械设计制造及其自动化导师姓名:王玉萍完成时间:2009年5月20日摘要当前全球经济发展过程中,有两条显著的相互交织的主线:能源和环境。
能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长,也为许多发达国家带来了相当大的问题。
所以,节能对工业生产具有很大的意义。
变频调速系统在我国将有非常巨大的市场需求,变频器对风机、水泵及油泵进行速度控制,实现对风量和流量的调节,对于节约能源,提高经济效益具有重要意义。
另外,通过PLC对整个工业系统的控制,很好地实现了控制要求,相比继电器和单片机控制,PLC控制提高了系统控制的准确性和可靠性。
关键词:PLC,变频器,变频调速,鼓风机The frequency conversion velocity modulation system of the airblower based on PLCAbstractIn the current global economic developing process,there are two remarkable interweave mutually master line: energy and environment. The energy intense does not only have restricted the quite many developing country economic growths, but also has brought the quite major problem for many developed countries.So the energy conservation has the very big significance to the industrial production. The frequency conversion velocity modulation system will have the very giant market demand in our country. Regarding saving the energy and raising the economic efficiency, the frequency changer to the air blower, the water pump and the oil pump carrying on the speed control, realizing to the amount of wind and the current capacity adjustment have the important meaning. Moreover, comparing with the relay and the monolithic integrated circuit control,the conformity of the PLC through it control the entire industrial system,which has realized the control request well, enhances the systems control accuracy and the reliability.Keywords:PLC,Frequency changer,Frequency conversion velocity modulation system ,Air blower目录1 引言 (4)2 系统整体设计 (5)2.1 工业锅炉燃烧过程的变频调速系统 (5)2.1.1系统的工作原理 (7)2.2 鼓风机调速的要求 (7)2.2.1 鼓风机的负载特性 (8)2.2.2 鼓风机调速方式 (8)2.2.3 鼓风机变频调速 (9)3 系统硬件设计 (10)3.1 变频器的选型 (10)3.1.1 变频调速的基本原理 (10)3.1.2 调速控制风量的节能原理 (12)3.1.3 变频调速控制的优点 (13)3.1.4变频器选型原则 (14)3.1.5变频器的接线 (15)3.2 PLC的选型 (18)3.3 PLC和变频器对系统的控制原理 (18)3.4 I/O口的分配 (19)3.5外部接线 (20)4 系统软件设计 (20)4.1梯形图程序 (20)4.2程序说明 (21)5变频器的抗干扰 (21)5.1变频器的抗干扰措施 (22)6结束语 (23)致谢 (23)参考文献 (24)1 引言当前全球经济发展过程中,有两条显著的相互交织的主线:能源和环境。
基于PLC和变频器的电梯控制系统的设计(毕业设计)
基于PLC和变频器的电梯控制系统的设计摘要随着现代社会和城市生活发展,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展,电梯已经成为城市物质文明的一种标志。
特别是在高层建筑中,电梯是不可或缺的垂直运输设备。
传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。
为了保证电梯运行,既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。
根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
PLC处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。
同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速,这不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行研究。
关键词:电梯;可编程控制器;变频器AbstractAlong with the development of modern economy and city life, computer technology, automatic control technology and power electronic technology rapid development, the elevator has become a symbol of urban material civilization. Especially in high-rise buildings, the elevator is an indispensable vertical transportation equipment. Traditional relay elevator control system, due to the mechanical and electromagnetic relay inertia big, greatly reduces the reliability and security of the elevator system. In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic controller (PLC), which develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. In addition, the drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system and further researched.Key Word:The elevator; PLC; VFD目录1绪论 (5)1.1课题的研究背景 (5)1.2交流曳引电梯调速方式的发展 (7)1.3电梯发展展望 (8)1.4变频器的特点和其在电梯中应用 (8)1.1.1变频器的工作原理 (9)1.1.2变频器系统构成 (9)1.1.3变频器的分类、规格以及满足条件 (10)1.1.4电梯变频调速控制的特点 (10)1.5可编程控制器的特点及其在电梯控制中的应用 (11)1.1.5PLC的系统构成 (11)1.1.6PLC的工作原理 (13)1.1.7PLC的特点 (14)1.1.8PLC控制电梯的优点 (16)1.6电梯的基本结构及性能指标 (16)1.1.9曳引系统 (16)1.1.10轿箱和重量平衡装置 (17)1.1.11电力拖动系统 (17)1.1.12电气控制系统 (18)1.1.13安全保护系统 (18)1.1.14电梯的性能指标 (19)2变频器简介 (20)2.1变频器的选型 (20)2.2VS-616G5变频器 (21)1.1.15VS-616G5变频器的简介 (22)1.1.16VS-616G5变频器的主要性能、特点及选用 (22)1.1.17VS-616G5变频器运行参数及设置原则 (23)1.1.18VS-616G5变频器控制回路的端子 (25)1.1.19VS-616G5变频器多级调速的PLC控制 (27)1.1.20变频器容量及制动电阻参数的计算 (29)3PLC的简介 (30)3.1PLC的选型 (31)3.2FX2N-80MR型PLC (33)1.1.21FX2N-80MR型PLC的I/O点分配 (33)1.1.22FX2N-80MR型PLC的硬件接线 (35)4硬件设计 (36)4.1电梯速度曲线 (36)4.2电梯位置的确定 (37)4.3轿厢的平层与停车 (37)4.4电梯的安全保护环节 (38)4.5电梯控制系统的设计 (40)4.6电梯自动门的设计 (40)4.7拖动电机电路的设计 (42)4.8电梯设备的选择 (43)5软件设计 (44)5.1电梯的三个工作状态 (45)5.2电梯控制系统实现的功能 (46)5.3电梯主要梯形图程序说明 (47)1.1.23楼层显示电路控制 (47)1.1.24轿厢内选层按钮指示灯控制 (48)1.1.25门厅召唤电路控制 (49)1.1.26电梯选向电路控制 (49)1.1.27电梯平层电路 (50)1.1.28电梯起动电路和换速电路控制 (51)总结 (52)致谢 (53)参考文献 (54)附录 (55)1 绪论电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计(论文)
毕业设计 [论文]题目:基于PLC的变频调速恒压供水系统设计系别:电气与电子工程系专业:电气自动化技术河南城建学院毕业设计摘要摘要在城市化进程迅速的今天,城市的居住形式主要是生活小区,那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
而且随着城市用水量不断增加,对供水系统的建设提出了更高的要求。
供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到小区住户的正常生活和工作。
本系统是针对居民生活用水而设计的一套由变频器、PLC、水泵机组等设备组成的自动变频恒压供水控制系统。
系统将PLC、变频器、相应的传感器和执行机构有机地结合起来,并发挥各自优势,能够最大程度满足需要,具有运行稳定、操作简单和高效节能等特点。
该系统对变频器内置PID模块参数进行预置,通过压力传感器对水压的反馈构成闭环控制系统;PID模块根据用水量的变化调节水泵的输出流量,实现恒压供水,并达到有效节能的目的。
系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。
改变以往“先启后停”方式,自动完成泵组软启动及无冲击切换,使水压平稳过渡。
变频器故障时系统仍可运行,保证不间断供水。
系统断电恢复后可自启动。
采用硬件/软件备用及钟控功能,使各泵进行轮休,延长了设备的机械使用寿命。
首先介绍采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能原理;其次,对水泵机组的各种供水状态及转换的条件、水泵由变频转工频运行方式的切换过程进行分析,着重研究并提出了基于PLC和变频器的恒压供水系统的方案,并给出了硬件设计和PLC控制程序设计。
关键词:PLC;变频调速;恒压供水河南城建学院毕业设计摘要ABSTRACTIn today's rapid urbanization, urban living is mainly living quarters, then the construction of residential water supply system is particularly important. And with the growing urban water demand, water supply systems, the proposed higher requirements. Economics of water supply, reliability and stability to the district residents directly affected the normal life and work. PLC, water pump and other equipment consisting of automatic constant pressure water supply control system. System PLC, frequency converter, the corresponding sensors and actuators together organically, and play their respective advantages, the control system easy to operate, not only to the greatest extent to meet the needs of stability and security of its operating performance, simple and convenient mode of operation , and the complete and thoughtful features, will make water saving water, saving, labor saving, high efficiency high-quality final run, reliable, energy-saving purposes. This paper introduces the way to achieve frequency control constant pressure water supply valve control compared to conventional energy-saving principle of constant pressure water supply. Converter built-in PID module on the preset parameters, using hydraulic pressure sensor feedback, closed loop system. According to changes in water consumption, to PID regulation mode, by adjusting the pump output flow, constant pressure water supply and efficient energy. Then it analyzes the state of pump units and conversion of various water conditions, analysis of the pump frequency by the frequency change operating mode of the switch process. Important parts of functional analysis, focusing on research and put forward based on PLC and frequency constant pressure water supply system program, were given control of the hardware design and PLC programming.Keywords: PLC; frequency control; constant pressure water supply目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)2 系统的理论分析及方案的确定 (4)2.1 调速方式的比较与选择 (4)2.2 控制系统方案 (6)2.3 供水系统的控制流程 (8)2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (10)3 变频恒压供水系统的硬件设计 (11)3.1 PLC选型及接线 (11)3.1.1 PLC选型 (11)3.1.2 PLC的接线及I/O分配 (14)3.2 水泵机组选型 (15)3.3 变频器选型及接线 (16)3.3.1 变频器选型 (16)3.3.2 变频器的接线 (19)3.4 PID调节器 (20)3.5 压力传感器 (22)3.6 系统主电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 PLC控制 (24)4.1.1 PLC程序流程图 (24)4.1.2 手动运行 (25)4.1.3 自动运行 (25)4.2 编程及介绍 (26)4.2.1 总程序的顺序功能图 (26)4.2.2 自动运行顺序功能图 (26)4.2.3 手动模式顺序功能图 (27)4.2.4 系统程序梯形图设计 (28)5 总结与致谢 (29)参考文献 (30)附录A 系统硬件总图 (2)附录B 系统梯形图 (3)河南城建学院毕业设计绪论1绪论1.1研究背景在城市化进程迅速的今天,城市的居住形式主要是生活小区,那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
基于欧姆龙PLC的变频器系统毕业设计
毕业设计论文题目基于欧姆龙PLC的变频器系统设计专业名称机电一体化学生姓名何豪指导教师田林红2011年7月一、题目基于欧姆龙PLC的变频器系统设计二、指导思想和目的要求了解掌握PLC控制变频调速系统调试基本过程及方法三、主要技术指标欧姆龙系列PLC以及变频器四、进度和要求首先收集资料,然后分析选取资料,制定设计方案;最终设计整合、汇总。
要求严谨认真,条理清楚。
五、主要参考书及参考资料《电气控制及可编程序控制器》张凤珊主编中国轻工业出版社《欧姆龙系列PLC入门与应用实例》程周中国电力出版社《图解欧姆龙PLC入门》郑宝林机械工业出版社《变频器控制技术》李方园电子工业出版社《变频器的应用与维护》(第2版) 张淼冯垛生华南理工大学出版社目录摘要--------------------------------------------------------4第一章绪论-----------------------------------------------61、1方案设计要求---------------------------------61、2设计任务和目的------------------------------61、3课题要求------------------------------------6第二章设计方案2、1控制要求设计---------------------------------72、2总体方案设计--------------------------------8第三章系统设计3、1硬件部分设计-------------------------------113、2软件部分设计--------------------------------17第四章调试过程和结果----------------------------------24致谢-----------------------------------------------------26参考文献-------------------------------------------------27摘要可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的,现已广泛应用于工业控制的各个领域。
基于PLC控制的变频调速毕业设计论文
第一章绪论1.1 课题来源国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统,设备陈旧、技术落后。
而且这种控制方式存在着很多的问题: l)转子回路串接电阻,消耗电能,造成能源浪费。
2)电阻分级切换,为有级调速,设备运行不平稳,容易引起电气及机械冲击。
3)继电器、接触器频繁动作,电弧烧蚀触点,影响接触器使用寿命,维修成本较高。
4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题,容易引起设备事故。
5)电动机依靠转子电阻获得的低速,其运行特性较软。
6)提升容器通过给定的减速点时,由于负载的不同,而将得到不同的减速度,不能达到稳定的低速爬行,最后导致停车位置不准,不能正常装卸载。
上述问题使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。
因此,需研制更加安全可靠的控制系统,使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。
在提升机控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术,对原有提升机控制系统进行升级换代。
就计算机技术在工业现场应用情况而言,可编程控制器(PLC)是目前作为工业控制最理想的机型,它是采用计算机技术、按照事先编好并储存在计算机内部一段程序来完成设备的操作控制。
采用PLC控制,硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小,PLC技术己经广泛应用于各种提升机控制,配合一些提升机专用电子模块组成的提升机控制设备,可供控制高压带动力制动或低频制动,单、双机拖动等。
操作、监控和安全保护系统选用可编程控制器。
主控计算机应用软件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要求。
本设计将在PLC电控系统的基础上配合变频调速装置,运用现在先进的矢量控制技术,不但适合提升机运行工艺的要求,还将解决整套提升机系统的电力拖动方面的一系列问题。
1.2 国内外提升及研究状况近三十年来,国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展,而且两者相互促进,相互提高。
起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统,后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。
plc和变频器毕业设计方案(wo)
封面作者:PanHongliang仅供个人学习毕业设计任务书设计题目:(变频器在恒压供水中的应用)学校:河南工院学号:020*******姓名:梁少森班级:机电0806指导老师:周伟PLC、变频器恒压供水的设计摘要传统的供水系统存在着占地面积大、建设费用高、管理维护复杂困难、供水质量低下等缺点和不足。
为了解决这些问题,本文采用控制技术和变频调速技术相结合的方法来研究恒压供水系统,该系统与现场液位传感器、压力传感器一起组成了两个独立的闭环控制子系统。
设计好的系统每天24小时不间断按预先设定的水压恒定地向城市供水,保证了水厂的不间断生产。
通过该工程的研制和应用,不仅能够节约宝贵的水、电资源,降低了生产成本,减少设备维护,降低维修成本;而且提高了整个水厂的生产调度管理水平,减轻工人劳动强度,有效的提高了生产率。
论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件,分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。
通过对计算机和PLC之间通信协议的研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了计算机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控和故障报警。
关键字:恒压供水;控制;变频器;PLC目录PLC变频器恒压供水系统的设计II摘要IIABSTRACT错误!未定义书签。
2.变频器113. 1 PLC的定义173. 2 PLC的特点173. 3 PLC的组成193. 4 PLC的应用领域213. 5 PLC的工作方式223. 6 PLC工作过程223. 7 PLC机型选择233. 8 SIMATIC S7-200产品介绍254.1 S7---200控制原理294.1.1控制原理294.1.3系统的软件设计314.2 PID的相关知识324.2.1 PID的参数的预置与调整324.2.2 PID调节器在控制回路中的工作过程334.3 压力传感器工作原理344.4变频器的基本控制原理345.1 系统组成365.2 系统控制工作原理375.3 变频器恒压供水系统硬件设计38 5.4 变频器恒压供水系统软件设计38 5.5 系统工作过程39结论39参考文献411 绪论1.1 课题背景及意义众所周知,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
基于PLC交流变频调速系统的毕业设计..
基于PLC交流变频调速系统的设计2012年5月基于PLC交流变频调速系统的设计Design of Frequency Fonversion Fpeed Regulation System Based on PLC摘要近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
而PLC控制技术的引入使得调速控制的快速性,稳定性,准确性方面有了不小的改进。
因此,应用PLC控制交流变频调速有着较为广阔的发展前景。
本文内容介绍了步进电机以及单片机原理、该系统的硬件电路、程序组成,同时对软、硬件进行了调试。
该设计具有思路明确、可靠性高、稳定性强等特点,通过调试实现了上述功能。
关键词:交流调速系统变频技术异步电动机PLC控制技术AbstractIn rece nt years, with the developme nt of power electr onic tech no logy, computer tech no logy, automatic con trol tech no logy is develop ing rapidly, AC drive and con trol tech no logy has become the most rapidly develop ing tech no logy, electric drive tech no logy is facing a historical revolution, namely the AC speed regulation to replace DC speed con trol and computer digital con trol tech no logy to replace the an alog con trol tech no logy has become the trend of development. Motor AC variable frequency speed control tech no logy is now the electricity sav in g, improve the process to improve product quality and impro ving the en vir onment, promoti ng tech no logical progress and a main means. With its high freque ncy conv ersi on speed and brak ing performa nee, high efficie ncy, high power factor and en ergy sav ing effect, wide applicable range and many other adva ntages by domestic grandpa think the most promising control mode. While the PLC control tech no logy makes the speed con trol speed, stability, accuracy, there is not a small improvement. Therefore, the application of PLC control AC drive has a more broad prospects for developme nt. This article in troduced the stepper motor and the prin ciple of single-chip computer, the hardware circuit of the system, the program components, while the soft, hardware debugging. The design has the advantages of clear thinking, high reliability, strong stability and other characteristics, the functions are achieved through debugg ing.Key words:AC variable speed con trol system freque ncy con versi on tech no logy asynchronous motor PLC con trol tech no logy目录摘要......................................................................... I...绪论 (1)1 系统的工作原理 (2)1.1 三相异步电机 (2)1.1.1三相异步电机的结构 (2)1.1.2 三相异步电机的工作原理 (3)1.2 变频器 (3)1.3控制系统 (4)1.3.1 PLC的工作原理 (4)1.3.2 PLC的应用2系统控制方案选取 (7)2.1 电机的选择 (7)2.2 变频器的选择 (7)2.3 PLC的选择 (8)2.3控制方式的选择 (9)3变频调速系统的设计 (10)3.1 软件设计........................................... 错误!未定义书签3.1.1 S7-200PLC ................................................................... 错误!未定义书签3.1.2 MicroMaster420变频器............................ •错误!未定义书签3.1.3 外部电路设计...................................... 错误!未定义书签3.1.4 变频开环调速...................................... 错误!未定义书签3.1.5数字量方式多段速控制............................... 错误!未定义书签3.2 软件设计................................ 错误!未定义书签3.2.1 编程软件.......................................... .错误!未定义书签3.2.2 系统程序设计...................................... 错误!未定义书签4系统抗干扰措施 (26)4.1 PLC抗干扰措施 (26)4.2软件抗干扰措施 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)绪论(1) 课题背景从1876年第一台直流电动机问世到1888年交流电动机的发明及广泛应用,再到电机随处可见当今世界,电机的发展早已经成为衡量一个国家现代化水平标准之一,纵观电机的发展,其应用范围的不断扩大,使用要求不断提高,结构类型不断增多,理论要求不断深入。
基于欧姆龙四层电梯PLC毕业设计
1 绪论1.1 电梯的产生及发展说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力。
1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明-历史上第一部安全升降梯。
从那以后,升降梯在世界范围内得到了广泛应用。
以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程 [1]。
1857年,世界第一台载人电梯问世,为不断升高的高楼提供了重要的垂直动输工具。
图1-1、历史上第一台电梯1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯,这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础,它的基本结构至今仍被广泛使用。
生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。
现代社会电梯对速度的需求越来越快,高速、超高速电梯的数量愈来愈多;电梯的拖动技术也有了较大的发展,由于直流电梯能耗大、维修量大等缺点也逐步被交流电梯所替代;交流拖动电梯更是得到迅速的发展,已由以前的变级调速发展成为调压调速及调频调压调速,使得电梯的速度、加速度控制更加符合人们的生理要求,电梯的舒适感大为改善。
液压电梯由于运行平稳,机房位置灵活等特点,使得在低楼层场合愈来愈广泛的应用;同时电梯的管理功能不断加强,不断满足用户的使用功能要求,如紧急停车操作,消防员专用,防捣乱系统等;在机械传动方面,由于国际上机械加工水平的不断提高使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛,使电梯的传动形式多样化。
图1-2、现代社会的电梯我们日常生活中的电梯的材质也由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新-手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等,多台电梯还出现了并联控制、智能群控;双层轿箱电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势,变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间;不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。
基于PLC交流变频调速系统的毕业设计
基于PLC交流变频调速系统的毕业设计目录摘要 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
绪论 (1)1 系统的工作原理 (2)1.1 三相异步电机 (2)1.1.1 三相异步电机的结构 (2)1.1.2 三相异步电机的工作原理 (3)1.2 变频器 (3)1.3 控制系统 (4)1.3.1 PLC的工作原理 (4)1.3.2 PLC的应用 (5)2 系统控制方案选取 (7)2.1 电机的选择 (7)2.2 变频器的选择 (7)2.3 PLC的选择 (8)2.3 控制方式的选择 (9)3 变频调速系统的设计 (10)3.1 软件设计 ............................................................................ 错误!未定义书签。
3.1.1 S7-200PLC ...................................................................... 错误!未定义书签。
3.1.2 MicroMaster420变频器 ................................................. 错误!未定义书签。
3.1.3 外部电路设计 ................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.4 变频开环调速 ................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.5 数字量方式多段速控制 ................................................. 错误!未定义书签。
(完整版)plc和变频器wo毕业设计论文
毕业设计任务书设计题目:(变频器在恒压供水中的应用)学校:河南工院学号:姓名:梁少森班级:机电0806指导老师:周伟PLC、变频器恒压供水的设计摘要传统的供水系统存在着占地面积大、建设费用高、管理维护复杂困难、供水质量低下等缺点和不足。
为了解决这些问题,本文采用控制技术和变频调速技术相结合的方法来研究恒压供水系统,该系统与现场液位传感器、压力传感器一起组成了两个独立的闭环控制子系统。
设计好的系统每天24小时不间断按预先设定的水压恒定地向城市供水,保证了水厂的不间断生产。
通过该项目的研制和应用,不仅能够节约宝贵的水、电资源,降低了生产成本,减少设备维护,降低维修成本;而且提高了整个水厂的生产调度管理水平,减轻工人劳动强度,有效的提高了生产率。
论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件,分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。
通过对计算机和PLC之间通信协议的研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了计算机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控和故障报警。
关键字:恒压供水;控制;变频器;PLC目录PLC变频器恒压供水系统的设计......................................................................摘要 ................................................................................................................. ABSTRACT .. (I)3. 1 PLC的定义 (1)3. 2 PLC的特点 (1)3. 3 PLC的组成 (1)3. 4 PLC的应用领域 (1)3. 5 PLC的工作方式 (1)3. 6 PLC工作过程 (1)3. 7 PLC机型选择 (2)3. 8 SIMATIC S7-200产品介绍 (2)4.1 S控制原理 (2)4.1.1控制原理 (2)4.1.3系统的软件设计 (2)4.2 PID的相关知识 (3)4.2.1 PID的参数的预置与调整 (3)4.2.2 PID调节器在控制回路中的工作过程 (3)4.3 压力传感器工作原理 (3)4.4变频器的基本控制原理 (3)5.1 系统组成 (3)5.2 系统控制工作原理 (3)5.3 变频器恒压供水系统硬件设计 (3)5.4 变频器恒压供水系统软件设计 (3)5.5 系统工作过程 (4)参考文献 (4)1 绪论1.1 课题背景及意义众所周知,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
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毕业设计论文题目基于欧姆龙PLC的变频器系统设计专业名称机电一体化学生姓名何豪指导教师田林红2011年7月一、题目基于欧姆龙PLC的变频器系统设计二、指导思想和目的要求了解掌握PLC控制变频调速系统调试基本过程及方法三、主要技术指标欧姆龙系列PLC以及变频器四、进度和要求首先收集资料,然后分析选取资料,制定设计方案;最终设计整合、汇总。
要求严谨认真,条理清楚。
五、主要参考书及参考资料《电气控制及可编程序控制器》张凤珊主编中国轻工业出版社《欧姆龙系列PLC入门与应用实例》程周中国电力出版社《图解欧姆龙PLC入门》郑宝林机械工业出版社《变频器控制技术》李方园电子工业出版社《变频器的应用与维护》(第2版) 张淼冯垛生华南理工大学出版社目录摘要--------------------------------------------------------4第一章绪论-----------------------------------------------61、1方案设计要求---------------------------------61、2设计任务和目的------------------------------61、3课题要求------------------------------------6第二章设计方案2、1控制要求设计---------------------------------72、2总体方案设计--------------------------------8第三章系统设计3、1硬件部分设计-------------------------------113、2软件部分设计--------------------------------17第四章调试过程和结果----------------------------------24致谢-----------------------------------------------------26参考文献-------------------------------------------------27摘要可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的,现已广泛应用于工业控制的各个领域。
它以微处理器为核心,用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
如今,PLC在我国各个工业领域中的应用越来越广泛。
在就业竞争日益激烈的今天,掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。
任何生产机械电气控制系统的设计,都包括两个基本方面:一个是满足生产机械和工艺的各种控制要求,另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。
因此,电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两个方面。
前者决定一台设备使用效能和自动化程度,即决定着生产机械设备的先进性、合理性,而后者决定着电气控制设备生产可行性、经济性、外观和维修等方面的性能。
在现代控制设备中,机-电、液-电、气-电配合得越来越密切,虽然生产机械的种类繁多,其电气控制设备也各不相同,但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下,力求运行安全、可靠,动作准确,结果简单、经济,电动机及电气元件选用合理,操作、安装、调试和维修方便。
要完成好电气控制系统的设计系统,除要求我们掌握必要的电气设计基础知识外,还要求我们必须经过反复实践,深入生产现场,将我们所学的理论知识和积累的经验技术应用到设计中来。
本次毕业设计正是本着这一目的而着手实施的实践性环节,它是一项初步的模拟工程训练。
通过这次毕业设计,我感到更深地了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。
绪论一. 设计要求1.确定控制方案,选择PLC和变频器及电动机型号。
2.画出电气控制线路原理图。
3.设计程序4.完成PLC控制系统梯形图软件的编制任务。
5.在实验室条件下,通过试验调试初步验证其程序的正确性。
二. 设计任务和目的1.了解PLC控制变频调速系统。
2.了解OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块。
3.了解电气控制系统设计的基本原则、内容与一般步骤。
掌握PLC控制变频调速系统调试基本过程及方法。
三. 课题要求1.按题意要求,画出PLC端子接线图及控制梯形图;2.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试;3.完成毕业设计说明书电气控制系统设计的基本原则:在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下,力求运行安全、可靠、动作准确、结构简单、经济、电动机及电气元件选用合理,操作、安装、调试和维修方便。
四. 控制要求1.变频调速器受0~10V输入电压控制;0V输出频率为0HZ,对应同步转速为0 r/min;5V输出频率为18HZ,对应同步转速为1500 r/min;10V输出频率为36HZ,对应同步转速为3000 r/min;输入电压与输出频率按线性关系变化。
2.要求输出转速按函数变化,编写梯形图控制程序,并完成调试。
3.改变输出转速~时间的变化函数,重复上述过程.五.总体设计方案本次设计是实现控制变频调速系统,选用PLC和变频器的组合可完成数字量的输入,实现模拟量和数字量的输出控制。
可以通过对频率的调节来实现对速度的控制,使得速度变化更加平滑和实现精确调速。
1.选择机型本次设计PLC控制变频调速系统设计系统中可以用OMRON-CPM2A PLC加模拟量扩展单元,也可以用OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块.在这里选用OMRON-CS 系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块.变频器采用欧姆龙公司的变频器,电机选择380V,3000W,3000r/min。
2.确定系统控制结构由PLC和变频器组成的开环控制系统,模拟量输入端由两输入,开始与停止按钮;PLC输出端是从0—10V的模拟量作为变频器的输入。
实现如下控制:0V输出频率为0Hz,对应同步转速为0r/min; 5V输出频率为18Hz,对应同步转速为1500r/min; 10V输出频率为36Hz,对应同步转速为3000r/min。
当PLC模拟量输出0—10V变化时,变频器输出频率为36Hz;电机经过20s速度由0—3000r/min;电机以最大速度运行10s,PLC 模拟量输出由10V将到5V,变频器输出频率为18Hz,对应同步转速降为1500 r/min经历10s达到一定值速度运行20s后,PLC模拟量输出由5V降到0V,变频器输出为0Hz,电机转速为0r/ min。
3. 系统流程图5. 设计步骤(1) 使用PLC的OD模块的两个输入点作为系统的启动和停止信号的输入点;(2) 使用PLC的ID模块的一个输出点作为使电机正转启动的输出信号,接到变频器的S0端子上;(3) 连接CS1W-MAD44模拟量I/0模块的A1+、A2-至变频器的电压输入端;(4) 调节变频器使其输出频率受模拟量输入电压控制;(5) 然后编制输出按时间函数循环的梯形图程序;(6) 最后调试并运行。
六. 硬件部分设计1. CS1W-MAD44模拟量I/0模块图2. CS1W-MAD44模拟量I/0功能块3.模拟量输出回路4. 输出规格如果设置值超过下面提供的规定,将发生输出设置错误,并将输出有输出保持功能规定的输出量。
根据设计要求选取输出范围:0~10 V:5. 标度转换输出范围:0~10V所对应的16进制数为:0000H~0FA0H6. 模拟量输出接线图7. 数据交换概要数据通过特殊I/O单元区域(用来操作单元的数据)和特殊I/O单元DM区域(用来进行初始设置的数据)在CPU单元和CS1W-MAD44模拟量I/O单元之间交换。
8. I/O刷新数据模拟输入转换值,模拟输出设置值,和其它用来操作单元的数据根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元区域里分配,并在I/O刷新过程中交换.9. 固定数据单元的固定数据,如模拟量输入信号范围和模拟量输出信号范围,根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元DM区域里分配,并在电源接通或单元重启动时交换。
10. 设置单元号开关每个模拟量I/O单元占据的特殊I/O单元区域和特殊I/O单元DM区域字地址是通过单元前板上的单元号开设置的。
在此系统中单元号设置成4.11. 模拟量I/0模块的软件设置过程(1)根据下表,特殊I/0单元域地址CIO2040- CIO2049, 特殊I/0单元DM区域地址D20400-D20499.(2)根据系统原理接线图,A1 A2电压输出1和CIO区中转换可用字表设置2040为: 0001H(3)根据输入使用设置表,设置D20400为: 0001H(4)根据输入信号范围表,设置D20401为: 0001H上面的所有设置在程序的1~3条完成。
七. 软件部分设计系统的软件设计是根据系统给定的时间函数运行的,所以软件的设计主要是以时间原则来设计。
1. 程序的主体主要由以下三部分组成(1) 控制字的设置(2) 时间段设计(3) 数据的增减2. I/0分配表3. 系统设计程序PLC梯形图4. 程序助记符LD 启动按钮LD 停止按钮KEEP(011) 启动保持LD 启动保持MOV(021) #000F 2040 // 转换可用位置1 LD 启动保持MOV(021) #000F D20400 // 输出使用位置1 LD 启动保持MOV(021) #0055 D20401 // 输出信号范围置0101.0-10V LD 启动保持ANDNOT T0004@MOV(021) #0000 D0 // 一个循环开始时置#0000 LD 启动保持MOV(021) D0 2041 // 送D0 值至输出通道LD 启动保持ANDNOT T0004TIM 0000#0200 // 时间变化流程TIM 0001 #000TIM 0002 #0400TIM 0003 #0600TIM 0004 #0650LD 启动保持AND P_0_02sANDNOT T0000@+(400) D0 #0004 D0 // D0值增加,使输出值连续增加LD 启动保持AND P_0_02sAND T0001ANDNOT T0002@-(410) D0 #0004 D0 // D0值减小,使输出值连续减小LD 启动保持AND P_0_02sAND T0003ANDNOT T0004@-(410) D0 #0008 D0 // D0值减小,使输出值连续减小LD 启动保持OUT 0.00 // 变频器正转启动信号END(001)5.程序说明第0条:起动和停止信号,用KEEP保持在2100.00中,表示程序启动运行。