电气控制与PLC之交流调速系统
基于PLC的变频调速电梯控制系统设计.
毕业设计（论文）手册学生姓名：翟大彬指导教师：叶天迟专业：自动化班级：自0745吉林工程技术师范学院教务处制二Ｏ一Ｏ年十二月毕业设计（论文）选题论证书毕业设计（论文）任务书题目：基于PLC的变频调速电梯控制系统设计电气工程学院(分院)自动化专业自0745 班学生姓名：翟大彬学号： 24 指导教师：叶天迟职称：讲师教研室主任：方建系（分院）主任：许建平任务书下发日期：2010年 2 月 18 日吉林工程技术师范学院教务处制本科生毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC的变频调速电梯控制系统设计院（系）_电气工程学院_______专业___自动化__班级_____自0745 _______姓名______翟大彬_______指导教师_______叶天迟_________开题时间2011.3.18吉林工程技术师范学院教务处制一、课题研究意义二、研究方案图1 系统结构框图1.PLC的选型基于学校的调试和试验条件，选择三菱FX2N系列PLC控制。
2.基于PLC的变频调速电梯控制系统实现的功能a)电梯运行到位后，具有手动和自动开关门功能。
b)电梯的每一层面均有升降及轿厢所在的楼层的指示灯显示。
c)每层的楼厅均有输入（分上行或下行）按钮召唤电梯。
d)具有自动定向、顺向截梯、方向保号、外呼记忆、自动开/关门、停梯消号，自动达层等功能。
e) 电梯在一定情况下启动，加速，快速和减速功能。
3.拟实现功能的手段a)当电梯轿厢或者厅门呼叫按钮按下时，根据检测到的上行或下行指令给出相应的信号，从而控制电梯的驱动电机进行相应的动作。
当有多个呼叫信号到达时，执行方式为优先响应电梯运行方向上的信号，再响应另一方向上的信号。
对未及时响应的信号进行保留。
b)电梯正常状态下以快速启动，当要达到需要停止的楼层时，给出换速信号控制拖动电机转为慢速运行，以确保电梯平稳的停止在目标位置。
c)轿厢内各层门厅控制按钮，轿厢内楼层选择数字键1—14，各层门厅按钮，除一层只设置上升按钮，十四层只设置下降按钮外，其他楼层设置上升和下降按钮。
电气控制与PLC技术-三相异步电动机的调速运行控制
1、继电器－接触器控制电路原理图
2、工作原理
按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合 ，电动机作Δ联接低速运转，同时中间继电 器KA线圈通电并自锁，保证了KM1的长期 得电和时间继电器KT的线圈得电吸合； KT经延时，其动断触头断开，切断KM1， 其动合触头闭合，KM2、KM3线圈得电吸 合，电动机作双Y联接高速运转。
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三、三相双速异步电动机变极调速运行的PLC控制（续）
（二）课上讲解
1、将三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制 ，其输入/输出是如何分配的？
电气 符号
输入
输入 端子
功能
电气 符号
输出
输出 端子
功能
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路原理图
任三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制（续）
（一）课上问题（续）
1、简述三相双速异步电动机变极调速运行继电器-接触器控制电路工作原理。（续）
a)
b)
三相双速异步电动机联结方式分解示意图
a)分解前 b)分解后
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
六、知识拓展
1、三速电动机的控制
三速电动机通过改变绕组的组合 方式而得到不同的磁极对数。按下起 动按钮SB1，KM1和KM2的线圈得电 吸合并自锁，电动机作Δ联接低速运转； 按下SB2，KM1和KM2的线圈失电释 放，低速运转停止，而KM3线圈得电 吸合并自锁，电动机作Y联接中速运转， 时间继电器KT线圈得电；经延时， KM3线圈失电释放，中速运转停止， 而KM4和KM5线圈得电吸合并自锁， 电动机作双Y联接高速运转。
电气控制与PLC
2.4.2 电气制动
用途：
电气制动多用于电动机的快速停车。常用方法有能耗制动和反接制动。
1、能耗制动
①制动原理
制动时，在切除交流电源的同时，给三相定子绕组通入直流电流。
②限流电阻的计算：
电路设计时，根据I =（1.5～4）I 的原则，选取直流电流电压等级，
2.5.1 双速电机
2、主电路 ： KM1主触点构成△接的低速接法。 KM2、KM3用于将U1V1W1端短接，并在U２V２W２端通入三相交流电源，构成YY接
的高速接法。 3、控制电路
图a电路中，按钮SB1实现低速起动和运行。按钮SB2使KM2、KM3线圈通电自锁，用 于实现YY变速起动和运行。
耗制动控制电路。
2.5 变极调速控制线路
2.5.1 双速电机（鼠笼式三相交流异步电动机） １、双速电机的变极方法
U1V1W1端接电源， U2V2W2开路，电动机为△接法（低速） U1V1W1端短接，U2V2W2端接电源为YY接法（高速） 注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转动方向不变。
延边三角形降压起动控制电路
② 主电路分析 KM1、KM3使接点1、2、3接三相电源，67 、 48、 5 9对应端接在一
起构成延边三角形接法，用于降压起动。 KM1、KM2使接点16、24、35接在一起，构成△连接，用于全压运行。
控制电路与Y-△起动控制电路相同，不再分析。
2.4 三相交流异步机制动控制电路
停止按钮SB2，用于切断KM线圈电流并 打开自锁电路，使主回路的电动机M定子 绕组断电停止工作。
起停控制电路的保护分析
plc控制变频器调速
基于PLC控制变频器调速实验报告电控学院电气实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。
通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。
要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。
在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。
学生实验应做到以下几点：1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。
2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。
3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。
4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。
5. 培养分析，查找故障的能力。
6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。
实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机第一部分采样转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。
编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。
欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
交流调速器工作原理
交流调速器工作原理
调速器是一种用于调节机械设备转速的装置，它使用一种称为调速器的装置来实现工作原理。
调速器通常包含一个控制系统和一个执行系统。
工作原理如下：当控制系统接收到调速信号时，它会根据信号的要求调整执行系统的工作状态。
控制系统通常由一个感知器、一个比较器和一个执行器组成。
感知器是一个用来感知原始信息的装置，可以是传感器或者人工输入。
它能够感知到机械设备的转速，并将其转化为电信号。
比较器负责将感知到的信号与设定值进行比较，然后产生一个偏差信号。
如果实际转速低于设定值，偏差信号会告诉执行器，需要增加动力输出；如果实际转速高于设定值，偏差信号会告诉执行器，需要减少动力输出。
执行器则负责根据比较器发出的指令调整机械设备的工作状态。
它可以通过控制设备的供电电压或调整传动系统的速比来改变输出功率。
综上所述，调速器通过感知器感知机械设备的转速，然后通过比较器和执行器实现对设备转速的调节。
这个过程一直持续进行，以保持设备转速在设定范围内的稳定工作。
plc变频恒压供水系统设计
《交流调速》课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 兴华学院专业电气工程及其自动化班级61130802学生姓名王平学号61130802366 月27 日至7 月 1 日共 1 周指导教师(签字)11年 5 月30 日一．概述随着社会的飞速发展和城市建设规模的扩大，人口的增多以及人们生活水平的提高，对城市供水的质量、数量、稳定性等问题提出了越来越高的要求，我国中小城市供水的自动化配置相对落后，机组的控制主要依靠值班人员的手操作，控制过程烦琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。
为了保证供水，机组常保持在超压的状态下运行，设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统。
恒压供水技术以其节能、安全、供水高品质等优点，在供水行业得到了广泛应用。
恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，恒压供水对水泵、电机也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。
结合使用可编程控制器，可实现循环变频，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，延长了设备的使用寿命。
二．方案确定变频恒压自动控制供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等组成。
系统采用一台变频器拖动二台水泵运行，起动，调速。
在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n,从而改变水泵的性能曲线来实现的。
分析水泵的能耗比较图，可以看出利用变频器实现调速恒压供水，当转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与传统供水方式阀门节流控制相比，在一定程度上可以减少能量损耗，能够明显节能。
系统正常运行时，用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样，传输至PLC，与用户设定的压力值进行比较，将结果转换为频率调节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器；变频器调节水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速；PLC控制水泵的运转。
PLC自动控制技术在变频器中的应用
PLC自动控制技术在变频器中的应用摘要：电气工程中有很多的电动机需要长期或者间歇运行，有的需要变频控制，有的为了更加精细地控制产品指标和生产参数，采用多元化的控制方式，包括直接启动、软启动、正反转启动、降压启动、变频器控制等。
变频器控制在自动控制中有着举足轻重的作用，包括启停控制、运行、故障、电流、频率给定、频率切换等方式，电机扭矩等大量的电信号需要与PLC进行数据交换，采用一对一硬接线的方式可以实现控制目的，但需要很多的接线进入PLC模块，这会影响系统的性能，工作量很大，容易出错，且成本高。
采用PLC与变频器通信的方式来控制电机，可以实现更好的控制效果。
基于此，本文探讨PLC自动控制技术在变频器中的应用。
关键词：PLC；变频器；自动控制应用一、PLC技术概述（一）工作原理PLC为可编译逻辑控制器，是一种新型的控制系统，由于系统中采用了现代化技术，可对被控制模块实施专业化、自动化管理。
PLC技术可分为输入采样、用户程序运行和输出更新三个阶段。
第一阶段，该技术允许综合学习和分析读取相关数据，以相对牢固地存储相关数据。
第二阶段PLC技术主要进行科学合理的扫描。
计算用户显示的梯形数据，确保其逻辑和可靠性，并在固定文件中显示数据的实际处理条件和结果。
在第三阶段，PLC技术允许初始数据传输、在固定区域中完整显示数据，然后向外传输数据。
CPU技术在PLC技术的开发中起着关键作用，因为它能够相应地处理数据，确保这些过程的可靠性和效率，并能够更好地检测和分析自动化系统的实际运行情况。
随着我国科学的发展，近年来，PLC技术从长远来看已有了积极的发展。
但是，PLC的运行机理与我们平常所见或所用的普通电脑装置有很大的区别。
通常，PLC的工作模式是周期性重复扫描，集中数据采集和更新，并按次序指令执行。
我们把整个扫描过程称为一个循环。
从内部工程师的观点，扫描周期可以分为三个阶段：输入信号扫描，工业控制程序的执行，以及输出信号的更新。
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。
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
电气控制及PLC试题库和答案
1. 选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用—交流接触器 _____ :控制直流负载则选用_______ 直流接触器―。
2. 当接触器线圈得电时，使接触器_____ 常开触头 _____ 闭合、—常闭触头 _____ 断开。
3. 中间继电器的作用是将一个输入信号变成_____ 多个—输出信号或将信号 ___ 放大—o4. 当电路正常工作时，熔断器熔体允许长期通过~倍的额定电流而不熔断。
当流过熔断器的电流 _______ 过载_____ 时，熔体熔断切断电路。
5. 试举出两种不频繁地手动接通和分断电路的开关电器：______ 刀开关____ 、 _____ 转换开关____ o6. 试举出两种主令电器：______ 按钮______ 、____ 行程开关。
7. PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括—输入采样，用户程序执行，输出刷新 _______ 、 _____________ 、_____________ 三个阶段。
9. JO2-51-2型10kW异步电动机，电源频率为50Hz,转子额定转速n N=2930 r/min,则其额定转差率SN=__________ 。
10. 试举出交流异步电动机的三种调速方法：_调压调速，串级调速，变频调速（或矢量控制 _____________________ 、 ________________________ 、11.______________________________________________ 试举出FP1的两种特殊功能：_______________________________________1~5. X V V X X 6~10. X V V X V二、判断题（正确划错误划“X”。
每小题1分，共10分）（）1.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。
（）2.低压断路器具有失压保护的功能。
（）3.行程开关、限位开关、位置开关是同一种开关。
PLC在变频调速控制系统中的应用
PLC在变频调速控制系统中的应用摘要：随着我国工业自动化程度的不断提高，PLC已广泛应用于变频器调速控制系统，并发挥着越来越重要的作用。
将PLC与变频器通过PROFIBUS-DP连接构成网络，通过软件进行人机交互，在变频器中设置不同的输出频率，通过PLC 编程进行变频器的输出频率控制，从而达到控制交流电机转速的目的。
工作人员只需要在PLC人机界面上进行操作即可实现电动机转向及转速的控制，还可以通过组态软件实现电动机的实施监控。
关键词：PLC技术；变频器；节能；控制系统引言现代社会各行各业的生产都离不开机电设备。
随着工业4.0时代工业改革浪潮的兴起，机电设备的智能化改造成为各企业提升其生产制造水平的重要路径。
变频调速技术的应用，证实了变频调速在机械传动体系中的功能和价值。
在变频调速的无级调速、消除机械冲力、保护机电设备功能、减少维护成本、提升节电效果以及提升性能等优势基础上，进一步联合了PLC编程技术，形成了基于PLC 可编制控制程序控制的变频调速技术，极大地提升了机电设备中的智能化应用水平。
1 PLC概述PLC是一种可编程形式的逻辑控制器，其主要功能是按照相应的控制要求对内部储存程序进行编制，借助于计算机进行编程的逻辑运算，并借助编程代码来输出或输入指令，这样便可达到相应的管理控制效果。
通过这样的控制方式，可以让生产过程的控制更加轻松，也可以让各种机械运作过程的管理与控制更加精确。
将PLC应用到矿井提升机中的变频调速系统内，便可有效控制整体系统的稳定运行，以此来显著提高矿井提升机自身的工作效率，满足当今矿井生产中对于提升机的实际应用需求。
由此可见，在矿井提升机的变频调速控制中，PLC所发挥出的作用至关重要。
2 PLC在变频调速控制系统中的应用2.1数据采集PLC可以采集水泵的运行电流、输出频率、输出功率、启动次数、故障次数以及累计运行时间，通过以上数据能及时地掌握每台水泵的运行情况及运行状态，可任意通过ModbusRTU通讯方式，将多功能电力仪表、温湿度等运行的实时数据进行采集，实时采集的数据通过以太网通讯方式传送至触摸屏进行显示，并传送至智慧水务平台，相关数据可以作为值班人员判定现场情况的依据。
毕业设计(论文)-基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计学院电气与信息工程学院专业班级自动化101班姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求：根据电梯的设计要求和性能指标，确定PLC的控制任务，完成PLC的硬件设计、I/O地址分配、变频器的参数设置，绘制出PLC、曳引系统、显示系统、旋转编码器、门机电机等模块之间的硬件连接、系统框图。
在此基础上，分模块画出程序流程图，设计PLC的梯形图。
要求具备以下能力：（1）熟练使用STEP7编程软件（2）查阅相关文献了解电梯变频控制系统的组成及原理（3）基于 S7-200 PLC 和 FR-A540 通用变频器的实现六层电梯的控制，并运用与之相配的STEP7编程软件，通过STL和LAD两种编程语言编制控制程序。
指导教师签字：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。
由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。
采用这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。
从技术发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。
随着电梯拖动技术、控制技术的快速发展，电梯已从直流电动机拖动到交流单速、交流双速电动机驱动，到交流调压调速控制，发展到交流调压调频技术控制，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，使得电梯运行的可靠性、安全性、舒适感、平层精度、运行速度、节能降耗、降低噪音等方面得到了极大的发展。
新制造的电梯都采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术，由于vwF电梯采用微机控制，有完善的自检测、自诊断、自保护功能，因而十分安全可靠。
在研究电梯基本结构的基础上，阐述了电梯的拖动原理和控制原理，重点分析了电梯改造中如何用变频器和PLc来完善电梯控制系统，研究并提出了基于PLc和变频器的电梯控制系统的实现方案，利用FR-A540型变频器可编制速度曲线的特点为电梯舒适度的提高，提供了技术支持。
精品课件-电气控制与PLC应用技术项目化教程-7项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
任务一 通风机状态监控电路的设计与调试 出不同的显示信号：三台及三台以上开机时，绿灯常亮；两 台开机时，绿灯以1HZ的频率闪烁；一台开机时，红灯以1HZ的 频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。
设灯常亮为“1”，灭为“0”；通风机开为“1”，停为“0”。 红、绿灯常亮控制的程序设计，由控制要求可知，当4台通风机 都不开机时红灯常亮，即A、B、C和D四台风机都是常闭时，F1 红灯亮。能引起绿灯常亮的情况有5种。综合二者，得到状态表 如7-1所示。
任务二 天塔彩灯控制电路的设计与调试 5、设计应用程序：根据控制要求，拟订几个设计方案，经比较 后选择出最佳编程方案；当控制系统较复杂时，可分成多个相对 独立的子任务，分别对各子任务进行编程，最后将各子任务的程 序合理地连接起来。 6、程序调试：编写的程序必须先进行模拟调试。经过反复调试 和修改，使程序满足控制要求。 7、制作控制柜：在开始制作控制柜及控制盘之前，要画出电气 控制主回路电路图；要全面地考虑各种保护、连锁措施等问题； 在控制柜布置和敷线时，要采取有效的措施抑制各种干扰信号； 要注意解决防尘、防静电、防雷电等问题。
任务二 天塔彩灯控制电路的设计与调试
2、确定系统总体设计方案：在深入了解控制要求的基础上，确定 电气控制总体方案。 3、确定系统的硬件构成：确定主回路所需的各电器，确定输入、 输出元件的种类和数量；确定保护、报警、显示元件的种类和数 量；计算所需PLC的输入/输出点数，并参照其他要求选择合适的 PLC机型。 4、确定PLC的I/O分配：确定各输入/输出元件并进行PLC的I/O 端口分配。
机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以1HZ的频率闪烁；一台开机 时，红灯以1HZ的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。 2、I/O分配 为了方便问题的讨论，设4台通风机分别为A、B、C、D，
基于PLC的电机控制系统设计
目录目录 (1)第一章绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2相关技术简介 (3)1.2.1变频器的应用与发展概况 (3)1.2.2 PLC技术 (5)1.3本文设计的主要内容 (6)第二章变频调速原理 (6)2.1变频器基本结构 (6)2.2 变频调速的基本原理 (7)2.3 变频调速的优点 (10)第三章 PLC技术 (12)3.1 PLC概述 (12)3.2 PLC的组成及各部分作用 (12)3.3 PLC的工作原理 (15)第四章实验系统的设计 (17)4.1系统设计功能分析 (17)4.2 PLC和变频器的选择 (17)4.2.1SIMATIC S7-200介绍 (17)4.2.2 SIMATIC MICROMASTER420变频器性能介绍 (21)4.3 闭环系统设计 (22)4.3.1 系统硬件设计 (23)4.4 多段速控制设计 (28)4.4.1 硬件设计 (28)4.5软件设计 (30)4.5.1 编程软件介绍 (30)4.5.2闭环程序设计 (31)4.5.3 多段速程序设计 (34)第五章实验调试和数据分析 (36)5.1 闭环系统 PID参数整定 (36)5.2 多段速控制分析 (38)第六章总结与体会 (38)参考文献 (39)致谢 (39)第一章绪论1.1研究背景及意义调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。
在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。
调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
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。
电气控制系统与PLC设计基础知识讲解
二、电磁式控制继电器的选用
（一）类型的选用 （二）使用环境的选用
（三）使用类别的选用
第四章
4/17/2023
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第四章
三、控制变压器的选用 选择控制变压器的原则：
1）一、二次侧应与电源、控制电路等电压相符 2）控制变压器二次侧的电磁器件起动时能可靠吸合 3）温升不应超过允许温升
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第四章
4、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动 作逻辑函数式，进而画出相应的电路结构图。
5、对画出的电路进行检查、化简和完善。
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第四章
三、电气控制原理图设计中的一般要求
电气控制原理图设计应满足以下要求： 1．电气控制电路满足生产工艺要求
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三、电气接线图的绘制
第四章 昆明学院
★ 接线安装常用配线方式：板前、板后、行线槽 。
★ 接线图绘图步骤：
①在原理图中标明线号
②画出安装位置示意图
③画出各电器元件（用虚线框住）及外接的端子等
④进行布线连接
⑤新增线号或端子，应补充画出并标明代号。
4）控制变压器容量近似计算公式：
S≥0.6∑S1+0.25 ∑S2+0.125 ∑KS3
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第四章
第五节 电气控制工艺设计
一、电气设备总体配置设计 二、元件布置图的设计 三、电气部件接线图的绘制 四、电气箱及非标准零件图的设计 五、各类元器件及材料清单的汇总 六、编写设计说明书及使用说明书
电气控制与PLC应用技术( S7-1200)习题答案
电气控制与PLC应用技术（S7-1200）习题答案模块一习题答案1. 电气控制技术。
2. 控制电器、连接导线3. 成组拖动方式4. 继电器-接触器控制系统5. PLC6. 整体式PLC （也称单元式）、标准模板式结构化的PLC（也称组合式）7. 输入/输出（I/O）点数8. 电气是电能的生产、传输、分配、使用和电工设备制造等学科或工程领域的统称，是一个宏观的概念，电气是对电气系统工程的统称。
电器是相对于电气来说而相对微观的一个概念。
所涵盖的内容涉及电气工程中所应用到的电力装置、设备或器件总成。
9. 如汽车制造、石油化工等行业。
模块二习题答案1. 1200,1500。
2. 低压断路器3. 热继电器4. 接触器5. 中间继电器6. 直流，交流7. 剥头（去绝缘层）捻头，压线8. 35mm9. 大10. NO11. 不可以，接触器是一种用于频繁地接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。
在功能上，接触器除能自动切换外，还具有一般手动开关所不能实现的远距离操作功能和欠（零）电压保护功能，同时主触点具有灭弧作用，而这些都是节电器不具备的。
12. 电动机的种类很多，可分为交流电动机和直流电动机、单相电动机和三相电动机、同步电动机和异步电动机、笼型电动机和绕线转子电动机以及调速电动机、防爆型电动机等。
其中，在工业场合常用的是三相异步笼型电动机，其次是三相异步绕线转子电动机。
13. 线径满足负载功率要求，材质一般选用铜质RV软线，如果需求方有具体要求则按相关要求选用。
模块三习题答案1. CPU（中央处理器），存储器，通信接口和输入输出接口。
2.只读类型的存储器ROM，可读/写的随机存储器RAM。
3. 直流输入接口，交流输入接口，交／直流输入接口4. 继电器输出，晶体管输出，晶闸管输出5. 正常6. PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化完成之后，PLC将反复不停地分步处理各种不同的任务，这种周而复始的循环工作方式称为循环扫描工作方式。
现代电器控制与PLC应用技术第2章课后答案解析王永华
现代电器控制与PLC应⽤技术第2章课后答案解析王永华第2章《电⽓控制线路基础》思考题与练习题2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进⾏简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答：三相笼型异步电动机在⼩于10KW的条件下可直接启动。
题2.01、单向全压启动控制线路2.02、某三相笼型异步电动机单向运转，要求采⽤⾃耦变压器降压启动。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护措施。
2.02、⾃耦变压器降压启动控制线路2.03、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过⼤，制动时要快速停车。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。
L1L2FA2QA1SF2BBQA2QA3BSSF1QA1QA1QA3nQA3FA1控制电路L13M1L2L3FA0QA0QA3BB1QA1QA2RBS主电路MA2.04、某三相笼型异步电动机可正反向运转，要求降压启动。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。
2.05、星形-三⾓形降压启动⽅法有什么特点并说明其适⽤场合?答：正常运⾏时定⼦绕组接成三⾓形的笼型异步电动机，可采⽤星形-三⾓形降压启动⽅式来限制启动电流。
星形-三⾓形降压启动的特点：1、启动时将电动机定⼦绕组接成星形，当转速接近额定转速时，定⼦绕组改接成三⾓形，使电动机在额定电压下正常运转。
2、启动时将电动机定⼦绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的31。
3、星形启动电流降为原来三⾓形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，从⽽减⼩了启动电流对电⽹的影响。
4、启动转矩也相应下降为原来三⾓形直接启动时的1/3，转矩特性差。
星形-三⾓形降压启动线路适⽤于电动机空载或轻载启动的场合。
2.06、软启动器的启动和停车控制⽅式⼀般有哪些?与其他的启动⽅式相⽐有什么优点?答：(1)、斜坡升压启动⽅式(2)、转矩控制及启动电流限制启动⽅式软启动装置采⽤电⼦启动⽅法，其主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。
PLC控制交流变频调速电梯
PLC控制交流变频调速电梯电梯已成为现代建筑不可或缺的交通手段，而电梯的安全、舒适、高效与否则与其控制系统密切相关。
PLC控制交流变频调速电梯具有精确的控制、快速的响应以及良好的节能效果，因此在现代电梯中得到了广泛的应用。
什么是PLC？PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的缩写，是一种专门用于工业自动化控制的计算机，主要用于将控制逻辑编写成程序，以控制机械、电气、液压、气动等各种生产输送设备的运行，达到自动化的目的。
什么是交流变频调速控制？交流变频调速控制是指通过控制交流变频调速器，使电梯基于阶层运行，并拥有调速功能，实现对电梯性能的调节。
它将电机电源交流电转换成变频交流电，在驱动电机时，通过改变电源频率和电压来改变电机转速，进而实现对电梯的精准控制。
PLC控制交流变频调速电梯原理在PLC控制交流变频调速电梯中，使用了一台变频器和一台PLC控制器，变频器用于将交流定频电源变换成交流变频电源，PLC控制器则负责控制变频器输出的电压和频率，进而控制电梯的运行。
PLC控制器中的程序通过传感器等捕捉电梯状态，并通过执行器等输出模块控制电梯的运行。
在电梯进入运行状态时，PLC控制器会让变频器输出相应的电压和频率，使电机达到所需转速，从而开始运行。
在电梯到达指定楼层时，PLC控制器会让电梯逐层停靠。
PLC控制交流变频调速电梯的优势精确的控制通过PLC控制交流变频调速电梯，可以精确地控制电梯的运行速度和刹车距离，从而提高电梯运行的安全性和稳定性。
同时，PLC控制电梯的运行过程不仅可以降低设备的损耗，同时可以保证电梯的寿命。
快速的响应PLC控制交流变频调速电梯不仅可以实现快速的启动和刹车，还可以根据需求自动判断当前运行状态，从而实现更加灵活的运行。
这样的优势不仅可以提高电梯的效率，更重要的是可以降低旅客的等待时间。
良好的节能效果PLC控制交流变频调速电梯在节能方面也有着很大的优势。
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二、 闭环控制的调压调速系统
1．系统组成
2．系统的静特性
13-1 交流调速系统和串级调速
三、绕线式异步电动机的串级调速系统
（一）串级调速原理 （二）串级调速基本类型 （三）双闭环控制的串级调速系统
作 业
作业：试简述绕线式异步电动机串级调
速的基本原理。 预习：变频调速系统
13-2 交流电动机的变频调速系统
一、变频调速系统的控制方式及其机械
特性 二、转速开环、电压闭环恒压频比变频 调速系统（V/F控制系统） 三、转速闭环、转差频率控制的变频调 速系统 四、异步电动机矢量控制系统
13-2 交流电动机的变频调速系统
一、变频调速系统的控制方式及其机械特性
（三）变频调速系统的控制方式和机械特性
（1）基频以下调速 （2）基频以上调速
13-2 交流电动机的变频调速系统
二、转速开环、电压闭环恒压频比变频调速系 统（V/F控制系统） 采用电压一频率协调控制时，异步电动机 在不同频率下都能获得较硬的机械特性。如果 对调速系统的动、静态特性要求不高时，可采 用带低频补偿的恒压频比的转速开环控制方案。 这种控制方案系统结构最简单，成本最低，特 别适合风机、水泵等的节能调速。
13-2 交流电动机的变频调速系统
三、转速闭环、转差频率控制的变频调速系统 要使异步电动机调速系统获得良好的动态性能， dn 主要是针对转速变化率 d t的控制。通过对转矩实 现动态控制就能达到对 的控制，也就是说调速 系统的动态性能就是控制转矩的能力。异步电动机 变频调速系统外部施加的控制信号是电压(电流)和 频率，因而必须通过对电压(电流)和频率的控制来 达到对转矩的控制。
交流异步电动机调速分类方法可 根据上式进行分类。基本的调速方法 可分为三大类，即调频、调转差率、 调极对数。
13-1 交流调速系统和串级调 速
一、交流调速系统的概述
常见的交流调速方法如下
（1）调压调速 （2）串级调速 （3）变频调速 （4）矢量控制 （5）无换向器电动机 又称晶闸管电动机
13-1 交流调速系统和串级调速
1．基本控制方式 2．变频调速系统的控制方式（开环控制系统和闭环控制 系统） 3．异步电动机电压、频率协调控制的机械特性 4．正弦波恒流供电时的机械特性
（四）变压变频装置及其基本控制方式
1.可控整流调压、逆变调频装置 2．不可控整流、斩波调压、逆变调频装置 3．不可控整流、PWM调压调频装置
1．基本控制方式
第十三章 交流调速系统
交流调速系统和串级调速 13-2 交流电动机的变频调速系统
13-1
13-1 交流调速系统和串级调 速
一、交流调速系统的概述 二、闭环控制的调压调速系统
三、绕线式异步电动机的串级调速系统
13-1 交流调速系统和串级调 速
一、交流调速系统的概述
60 f 交流电动机的转速为: n (1 s) p
四、异步电动机矢量控制系统
作 业
作业：试举出你所知道的异步电动ห้องสมุดไป่ตู้变
频调速系统的应用实例，说明其特点。 预习：典型数控机床的应用
13-2 交流电动机的变频调速系统
四、异步电动机矢量控制系统
交流调速快速发展的最重要的成果 就是矢量控制系统(Vector Control System)的实用化。矢量控制技术是可以 与直流电动机的电枢电流控制方式相匹 敌的全新的调速技术，使得异步电动机 在调速系统中的应用范围进一步扩大了。