(完整版)基于PLC控制的变频器调速系统

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基于PLC的变频器多段速调速系统设计

陕西工业职业技术学院基于PLC的变频器多段速调速系统设计专业：机电一体化班级：机电1105班姓名：冯志超指导教师：司老师目录1 绪论 (1)2课题的背景 (1)背景分析....................................................................... 错误！未定义书签。

3 PLC 和变频器的介绍 (5)4 PLC 的结构及特点 (5)5 PLC 的工作原理 (7)6 PLC 的应用 (7)7 PLC 发展趋势 (8)8 PLC 控制变频器带电机多段速运行 (8)9变频器的介绍 (8)10变频器的控制方式 (9)11变频器的应用 (9)12 PLC 与变频器的组合 (10)13变频器和PLC 进行配合时所需注意的事项 (10)14变频调速系统 (11)15变频调速的基本控制方式 (11)16系统的控制要求................................................... 1错误！未定义书签。

17方案的确定........................................................... 1错误！未定义书签。

18 S7-200 PLC .............................................................. 错误！未定义书签。

19MicroMaster420 变频器 (13)20外部电路设计 (14)21 变频开环调速 (14)22．按项目控制要求设计PLC和变频器 (15)23 PLC程序设计 (15)24变频器参数设置 (16)25任务拓展 (17)26项目实现 (17)附录 (20)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论课题的背景最先制成电动机的人是德国的雅可比，在两个u 型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。

《基于PLC控制的变频器多段速调速》说课课件 PPT

《基于PLC控制的变频器多段速调速》说课课件
用PLC、变频器设计一个电动机三段速度运行的控制系统
说课流程
说教材说教法说学法说教学过程说教学反思
教材作用及地位
本课内容选自浙江天煌教仪编写的《机械设备装
调系与统控实制践技部术分变实频训器装与置本使P次L用C的课手章程册节的》，承让，接学选生择作从电用实气践控中制
说教学过程
情境导入（3分钟）
学生操作
（35分钟）
总结评价（3分钟）
反思（2分钟）
学生操作
1.学生根据导学单自主完成规定学习任务。（任务驱动\理实一体）
2.在操作过程中教师如何引导学生掌握重点突破难点？
（学生分析探讨\教师引导）
3.在制作导学单时，需要预设学生在学习过程中碰到问题怎么办?
的不懂不会去驱动理论知识学习。
本次课程选自第三章（第一、第二节）承上：是该设备的电气控制部分
已学会电气控制柜本主课电教源学面目板操标作
本节：变频器可编程控制器PLC 理论目标设：计掌一握个变电频动器机多三段段速速度度的运控行制的原控理制。系统实启践下目：标为：后学续会设使备用运P行LC整、体变调频试器打设下计基一础个。电动机三
3.教师对学生的评价，一定要多给予激励、鼓励的话，哪怕是仅仅完成一点任务，多表扬少批评。
应用拓展问题交流
教学反思
我是从三方面进行反思：
1.在教学过程中，发现有部分学生还是不能很好的参与到自主学习的过程中来，这与老师事先预设的情况有偏差，这是以后教学过程中要关注的。
2.在教学形式上，可能运用的还不充分，对于学习有困难的学生，我们还可以把任务再进行细分，降低学习难度同时提高他们的学习热情，

PLC控制变频器调速系统

（5）60-65秒下降子程序
（6）有循环位时启动下一次循环子程序
（7）外部电压给定子程序
4.4控制程序
4.4.1
LD I0.0
AN I0.1
O M0.0
= M0.0
Network 2
LD M0.0
AN T37
TON T37, 650
Network 3
LD M0.0
AW<= T37, 200
CALL SBR_0:SBR0
关键字：PLC、变频器，转速
第一章课程设计内容及PLC初步了解
1.1设计要求
1.确定控制方案，选择PLC和变频器。
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及其语句表的编制任务。
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。
1.2设计任务和目的
1.了解PLC控制变频调速系统。
2.1控制系统的I/0点分析
输入
输出
外接元件
地址
功能
地址
功能
SB1
I0.0
电机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动
AWQ0
电机启动
SB2
I0.1
电机停止
I0.6
变频器报警
SB3
I0.2
电机运行1
SB4
I0.3
电机运行2
表格2.1.1 控制系统I/0分配图
2.2选择机型
在此次课程设计中PLC对控制要求并不高而且在控制系统中没有大量的输出端子因此选择较为简单和便宜的S7-200系列PLC。S7-200系列PLC具有开关量输入输出，但是没有模拟量的输入输出，因此需要扩展模拟量输入输出模块。
1.4.2 PLC的基本结构

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。

基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制

基于Plc控制电机调速实验报告电控学院电气0904班李文涛0906060427—、实验名称：基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制二、实验目的：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。

三、实验器材：220V PLC实验台一套、380V变频器实验台一套、万用表一个、导线若干三、实验各部分原理：1．实验主要器件原理1)光电编码器：COM01030002040CH光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

2）变频器：I原理概述变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。

变频应用可以大大地提高工艺的高效性(变速不依赖于机械部分)，同时可以比原来的定速运行电机更加节能，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。

矢量控制：U/f控制方式建立于电机的静态数学模型，因此，动态性能指标不高。

对于对动态性能要求较高的应用，可以采用矢量控制方式。

矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)，并分别加以控制。

基于PLC控制的变频调速系统

课程设计题目：基于PLC控制的变频调速系统一、课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行PLC控制系统设计的初等训练，掌握运用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。

二、课程设计内容（包括技术指标）通过CPM1A-MAD02-CH模拟量模块将电压信号转换为数字量，并通过特殊通道13传递给PLC，再由PLC进行处理，分成5级，最后用其处理的结果对变频器进行控制，实现5级频率改变，进而实现异步电动机的调速；同时要用旋转编码器进行测速，从而实现转速可调可测。

表3-1为调节结果要求。

表3-1调节结果要求电压范围（V）转化后对应数字量变频器输出0-2 0000-0020 25HZ2-4 0020-0062 30HZ4-6 0062-0093 35HZ6-8 0093-00C4 40HZ三、课程设计原则1、尽可能地满足被控对象的控制要求；2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；3、保证控制系统安全可靠；4、考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量；四、课程设计步骤1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务：2、选择和确定用户I/O设备：根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。

3、确定系统整体设计方案，选择PLC型号确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。

根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输入/输出点数，选择合适的点数。

由于本设计中只涉及到开关量，因此在选择PLC 型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%~15%）选择小型PLC。

4、控制系统的硬件设计（1）主电路的设计；（2）确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图；5、控制系统的软件设计（1）首先分别设计出全自动洗衣机各部分的控制软件梯形图；（2）整体控制软件梯形图设计；6、联机调试；7、撰写设计说明书。

基于PLC的变频器调速系统综述

毕业论文基于PLC的变频器调速系统系别 _________________专业 _________________班级 _____________姓名 __________________2012 〜2013 学年第一学期学号 ________________三相交流异步电动机是工农业中最重要的拖动设备之一，因为其结构简单、维修容易而得到了广泛的应用，而随着社会进一步的发展，交流电机已经不仅仅局限于简单的恒速控制，在更多的现代工业生产中，很多设备需要根据不同的工作环境，要调节到一个特定的转速。

从而对三相交流异步电动机的速度提出要求，希望能对电机运行速度进行调节，并能稳定运行。

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。

三相交流异步电动机变频技术有调速时平滑性好，效率高；低速时，特性静关率高，相对稳定性好，调速范围大，精度高等特点和优点。

变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎已经扩展到了工业生产的所有领域，尤其在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中的应用。

为了实现在恶劣的工作环境中对三相交流异步电动机进行远程控制，引入PL（Programmable Logic Con troller,可编程逻辑控制器）控制单元，实现了对变频调速系统的智能控制，使得该调速系统性能更加优越，满足了现代工业化生产的需要。

本次设计就是基于PLC的变频器调速系统，将现在应用最广泛的PLC和变频器综合起来实现电机的正反转，加减速以及快速制动等。

关键词：变频器、PLC交流电机、调速ABSTRACTAC in ducti on motor is one of the most importa nt in dustrial and agricultural drag equipment. It has been widely used because of its simple structure and easy maintenance. With the further development of society, AC motor is not limited to simple constant speed con trol, i n the more moder n in dustrial producti on. Many devices n eed to be adjusted to a specific speed according to different working environments. For AC motor speed proposed requireme nts. The realizati on of operati on speed regulati on and stable operati on.AC variable freque ncy tech no logy is en ergy sav ing, a major means to improve the process to improve product quality and improve the en vir onment, promoti ng tech no logical progress. AC motor freque ncy con versi on tech no logy are speed smooth and good, high efficiency; low speed characteristics, static clearance rate high, relatively good stability, wide speed ran ge, high precisi on adva ntages and characteristics. Variable-freque ncy Drive has bee n widely used not only in traditi onal electric drive system, and almost has bee n exte nded to all areas of in dustrial producti on. Especially in air con diti on ers, wash ing machines, refrigerators and other appliances. In order to achieve the remote control in poor working conditions in the motor, the introduction of the PLC (Programmable Logic Controller ) control unit, realize the variable frequency speed regulation system of intelligent control, makes the speed regulation system performance more superior, meet the n eed of moder n in dustrial product ion.The desig n is based on PLC, freque ncy con verter speed con trol system, PLC and frequency converter together to achieve the reversing of the motor, acceleration and decelerati on, and rapid brak ing.Keywords: Variable-freque ncy Drive; PLC; AC motor ; speed control目录1. 绪论 (1)1.1. 本设计的背景 (1)1.1.1. 变频调速的背景与研究意义 (1)1.12 变频调速技术介绍 (1)1.1.3. 变频调速技术发展和现状 (3)1.2. 本设计的主要内容 (5)2. 本设计方案的确定 (6)2.1. 变频调速系统 (6)2.1.1. 三相交流异步电动机 (6)2.1.2. 西门子MM420 变频器 (10)2.2. 系统功能分析 (13)2.3. 设计方案的确定 (14)2.3.1. 变频调速的控制方式及选定 (14)2.3.2. PLC 的选择 (14)2.3.3. 变频器的选择 (14)2.3.4. 电动机的选择 (15)3. 变频调速系统的硬件设计和软件设计 (16)3.1. 变频调速系统电路设计 (16)3.2. 变频调速系统的软件设计 (16)3.2.1. 变频调速系统PLC程序设计 (16)3.2.2. MM420变频器参数设定 (17)4. 变频器调试系统安装与调试 (19)4.1. 变频器的安装、布线及抗干扰 (19)4.1.1. 变频器的安装 (19)4.1.2. 变频器的布线 (20)4.1.3. 变频器的抗干扰 (21)4.2. 变频器的保护功能及故障处理 (21)4.2.1. 变频器的保护功能 (21)4.2.2. 变频器的故障分析及处理 (22)5. 设计总结 (23)6. 附录 (24)参考文献 (27)31. 绪论1.1. 本设计的背景1.1.1. 变频调速的背景与研究意义我国对交流变频调速技术的研究起步较晚，直到上个世纪90年代才有产品出现，而且采用的控制技术相对单一，主要以V/F控制方式为主，而且性能较低，无法满足动态性能要求和生产节能需求。

基于PLC和变频器调速控制的系统全自动控制实现路径

基于PLC和变频器调速控制的系统全自动控制实现路径标签：PLC;变频器调速控制;全自动控制;实现路径1.引言本文通过PLC和变频器调速控制的系统设计，其配置较为灵活，并且其具有较高的控制进度、良好的经济效益、可靠性及系统的软启动优势，其被广泛应用到多数工控领域中。

2.调速控制系统的设计2.1启动暂停控制的设计现代工业在工作过程中，其中一般都具有三个启动暂停按钮，分别为启动、暂停和寸进。

寸进按钮也就是点动按钮，其能够实现工业生产过程中的试车。

在按下启动按钮的时候就会将整个系统启动，在此过程中要充分考虑工业现场操作人员对于启动按钮误操作产生的危险性，一般都是按下启动按钮延时三秒之后才能够启动系统。

本文在实现系统程序设计过程中，使用速度的反馈与顺序启动相互结合，从而能够对系统设备启动的顺序进行分析，如果系统启动顺序错误就会导致工业生产产品的质量出现问题。

2.2故障反馈的处理生产及电气故障能够实现故障的反馈，其中的生产故障指的是超过料靶、行走的极限，并且刮板链断裂;电气故障指的是电机过载和变频器异常，能够自动停车，便于生产人员及维护人员进行生产，对故障进行及时的处理，还能够充分展现故障的原因。

2.3人机界面的设计利用人机界面对工业的工作流程进行有效的控制，能够有效实现电气设备维护及调试，并且还能够计算产能，实现自动报警和系统的监控。

其中人机界面主要包括运行操作、系统调试、计算产能、显示故障等，其能够实现工业运行状态的知识，显示每月的产量，实现自动控制等。

3.系统的自动化控制实现本文使用$7200系列的PLC进行通信，其主要包括三种通信方式，第一种为点对点的通信，第二种为DP方式，第三种为自由通信的方式。

第一种方式主要是通过西门子公司PLC编程器或者其他的公司人机接口产品通信，其通信协议为隐秘的，第二种方式能够使PLC利用DP通信接口接入到现场总线网络中，以此有效提高PLC使用的范围。

第三种方式通过用户实现通信协议的定义，从而实现其和外部设备的通信。

完整版)基于PLC控制的变频器调速系统

完整版)基于PLC控制的变频器调速系统目录第一章系统的功能设计分析和总体思路1.1 概述本文旨在对系统的功能设计和总体思路进行分析和讨论，以确保系统的高效运行和稳定性。

1.2 系统功能设计分析在系统功能设计分析中，我们需要考虑系统的需求和目标，以及用户的使用惯和需求。

在此基础上，我们可以确定系统的主要功能和模块，并对其进行详细的设计和实现。

1.3 系统设计的总体思路系统设计的总体思路包括系统的整体架构设计、模块之间的关系和数据流程，以及系统的系统性能和稳定性等方面。

在设计过程中，我们需要充分考虑系统的可维护性和可扩展性，并采用合适的技术和工具来实现系统的设计。

第二章 PLC和变频器的型号选择2.1 PLC的型号选择在PLC的型号选择中，我们需要考虑系统的需求和目标，以及PLC的性能和稳定性等方面。

在此基础上，我们可以选择合适的PLC型号，并进行详细的参数设置和调试。

2.2 变频器的选择和参数设置在变频器的选择和参数设置中，我们需要考虑系统的负载和功率需求，以及变频器的性能和稳定性等方面。

在此基础上，我们可以选择合适的变频器型号，并进行详细的参数设置和调试，以确保系统的高效运行和稳定性。

第一章系统功能设计分析和总体思路1.1 概述在工业自动化生产中，调速系统的快速性、稳定性和动态性能是基本要求。

调速系统在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中具有举足轻重的作用。

然而，调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此需要更为先进的控制技术和控制理论。

1.2 可编程控制器（PLC）可编程控制器（PLC）是一种工业控制计算机，它是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。

PLC具有抗干扰能力强、价格便宜、可靠性高、编程简单易学等特点，因此在工业领域中被广泛使用。

尽管在控制领域中逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS），但在控制策略方面，常规的PID控制仍然占据主导地位。

基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统

基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统摘要：变频调速系统中，变频控制与PLC的应用是十分关键的。

所以，要根据现场实际情况，对变频器和PLC 进行优化控制，以确保二者都能实现真正的自动控制，希望能在一定程度上减少交流电动机调速系统的能耗，本论文以PLC和变频调速为基础，对我国电动机行业的发展起到了积极作用。

关键词：PLC;变频器;交流电机采用变频调速器可以有效地提高工业的自动化程度和提高工作的工作效率。

为此，设计者必须加强对变频调速的研究，深入理解其工作机理，并利用其自身的制动、调速、启动特性，并运用组合程序Wincc进行控制，确保调速的稳定。

1、PLC概述PLC是一种常用的计算机控制软件，它所使用的内存都是可编程的，具有储存程式的功能，可执行顺序控制、计数及逻辑运算等有关运算，并以模拟量、数字等形式进行资料的输出与输入，对各类机器的运作进行高效控制。

PLC供电在电力供应中占有举足轻重的地位。

PLC的控制中心是微机，该软件受PLC软件编程的支配，具有从编程软件输入的程序和资料的接收和储存，并可以进行故障诊断。

此外，PLC的相关设备能够适应用户对变频调速器的要求，提高PLC的抗干扰性和稳定性。

另外，通过PLC配线与程序的设计可以达到某种程度上的同步，既可以大大减少研发周期，又可以大大地提升交流电动机的工作性能。

2、变频器概述本工程在进行交流电动机的控制时，十分注重变频器的应用，并将它应用于电工、电力、信息和控制等方面。

另外，采用变频技术可以有效地解决传统的DC电机自身的抽水問题，确保了交流电机的优越性。

由于其自身坚固耐用，结构简单，采用变频技术可有效地克服交流电机的速度问题。

2.1变频器在交流电机调速控制系统节能结合方面的运用通过对变频调速器的详细研究，可以看出它是一种典型的泵、风机，它可以在一定程度上减少电力的损耗，通常可以节省20%～60%的电力，再加上风机和泵的负荷，它的功耗与速度成正比，既可以达到节能的目的，又可以改善整个系统的性能。

基于PLC控制的变频器调速系统

目录目录 (1)第一章系统的功能设计分析和总体思路 (2)1.1 概述 (2)1.2 系统功能设计分析 (3)1.3 系统设计的总体思路 (4)第二章PLC 和变频器的型号选择 (5)2.1 PLC 的型号选择 (5)2.2 变频器的选择和参数设置 (6)2.2.1 变频器的选择 (6)2.2.2 变频调速原理 (8)2.2.3 变频器的工作原理 (8)2.2.4 变频器的快速设置 (8)第三章硬件设计以及PLC 编程 (12)3.1 开环控制设计及PLC 编程 (12)3.1.1 硬件设计 (12)3.1.2 PLC 软件编程 (13)3.2 闭环控制设计 (18)3.2.1 硬件和速度反馈设计 (18)3.2.3 闭环的程序设计以及源程序 (20)第四章实验调试和数据分析 (24)4.1 PID 参数整定 (24)4.2第五章第六章6.1第七章运行结果 (25)总结和体会 (26)附录 (27)变频器内部原理框图 (27)参考文献 (28)第一章系统的功能设计分析和总体思路1.1概述调速系统快速性、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。

目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。

但就其控制策略而言，占统治地位的仍旧是常规的PID控制。

PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。

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。

基于PLC的变频器多段速调速系统设计

17方案的确定........................................................... 1错误！未定义书签。

18 S7-200 PLC .............................................................. 错误！未定义书签。

基于PLC控制的变频调速通风机系统

目前，国内外对于局部通风机变频调速系统的研究已经取得了一定的成果。在国外，一些发达国家已经将变频调速技术广泛应用于局部通风机的控制系统中，实现了风量的精确控制和节能降耗。在国内，虽然也有一些研究机构和企业在进行局部通风机变频调速系统的研究，但总体来说还处于比较初级的阶段，存在一些不足之处。
5、完成软件编程和调试，确保系统软件的稳定性和可靠性。
6、设计合适的人机界面，方便操作人员进行实时监控和操作，同时提高系统的可维护性。
系统优化
为提高基于PLC控制的变频调速通风机系统的效率和稳定性，可采取以下优化措施：
1、优化控制算法：采用更先进的控制算法，例如模糊控制、神经网络控制等，以提高系统的响应速度和鲁棒性。
在硬件设计方面，PLC控制器选用西门子S7-200系列小型PLC，具有可靠性高、体积小、价格适中等优点。传感器主要包括风量传感器和压力传感器，用于实时监测风量和压力的变化。局部通风机选用具有高性能、低噪音、高稳定性的型号。
在软件设计方面，采用PID控制算法实现风量的精确控制。具体来说，将实际风量和设定风量进行比较，根据比较结果调整变频器的输出频率，使实际风量逐步逼近设定风量。为了提高控制精度和稳定性，还引入了反馈控制环节，将系统的输出信号反馈给PLC控制器进行比较运算，以实现对系统的精确控制。此外，还可以根据实际需要设置不同的控制模式，如手动模式、自动模式等。 5.实验结果与分析
2、软件部分：
软件部分是PLC控制变频调速通风机系统的核心，它直接决定了系统的稳定性和可靠性。软件部分主要包括初始化程序、主程序、子程序以及故障处理程序等。其中，初始化程序负责系统上电后的参数设置和设备检查；主程序负责实现系统的基本功能；子程序则对主程序进行补充，处理一些复杂任务；故障处理程序则负责处理系统故障，保障系统的安全运行。

基于PLC控制的交流变频调速系统的设计

基于PLC控制的交流变频调速系统的设计1. 引言随着工业自动化的快速发展，交流变频调速系统在工业生产中的应用越来越广泛。

PLC（可编程逻辑控制器）作为控制系统的核心，具有可编程性强、可靠性高、适应性强等优点，成为交流变频调速系统中常用的控制器。

本文将围绕基于PLC控制的交流变频调速系统的设计展开研究，通过对系统结构、工作原理、关键技术等方面进行深入分析和研究，旨在为相关领域的研究和应用提供有价值的参考。

2. 交流变频调速系统概述2.1 交流变频调速原理2.1.1交流变频调速原理概述交流变频调速系统主要是利用电力电子技术，将工频电源转换为频率可调的三相交流电源，从而实现对电机转速的调节。

其基本原理是通过调整电源频率，改变电机的同步转速，从而实现调速。

交流变频调速系统具有调速范围广、调速性能优异、节能效果显著等优点。

2.2交流变频调速系统的分类根据控制方式的不同，交流变频调速系统可分为电压型变频器和电流型变频器。

电压型变频器采用电压调制方式，通过调整输出电压的大小来实现电机转速的调节；电流型变频器则采用电流调制方式，通过调整输出电流的大小来实现电机转速的调节。

2.3交流变频调速系统的主要组成部分交流变频调速系统主要由以下几部分组成：变频器、电机、控制器（如PLC）、传感器（如速度传感器）等。

其中，变频器是系统的核心部分，负责实现电源频率的调节；电机作为系统的执行元件，负责将电能转换为机械能；控制器（如PLC）负责对整个系统进行控制和调节；传感器（如速度传感器）负责实时检测电机转速，并将检测信号反馈给控制器，以便进行实时调节。

3.基于PLC控制的交流变频调速系统设计3.1系统结构设计基于PLC控制的交流变频调速系统结构如图1所示。

系统主要包括以下几个部分：1) PLC控制器：作为系统的核心，负责对整个系统进行控制和调节。

2)变频器：根据PLC控制器的指令，调整电源频率，实现电机转速的调节。

3)电机：将电能转换为机械能，完成各种工作任务。

基于PLC数字量方式的变频器的调速控制

1 基于PLC 数字量方式控制变频器调速的现实意义随着现代电子技术的飞速发展,变频调速节电器以其卓越的功能在各个领域得到越来越广泛的应用,在不到20年的时间里,已被国内外公认为是最理想、最有发展前途的一种调速方式了。

在电力拖动领域,解决好电动机的无级调速问题具有十分重要的意义。

随着职业教育的改革,以就业为目标,突出技能,强调与岗位衔接,注重增加相关实训内容,培养学生解决实际问题的能力,成为职业院校培养人才的目标。

现代工矿企业尤其是港口运动机械大多采用变频器驱动电机,并通过操作机构和各种终端保护实现多段速控制的应用较多。

熟悉变频器的基本操作和控制,为学生将来更好更快地适应工作岗位打下基础。

基于P L C 数字量方式的变频器的调速控制张树焦健(河北港口集团有限公司教育培训中心职业高中河北秦皇岛 066000)摘要:随着自动控制技术的发展,交流调速系统基本取代了直流电动机调速系统,该领域迫切需要掌握变频器应用技能的电气技术工人。

本文以在电气传动系统中广泛采用的变频器控制的交流调速系统为例,分析设计了基于PLC数字量方式控制变频器调速的实训方案。

关键词:变频器调速数字量 PLC 中图分类号:TN 77文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0035-02包括主电路的连接和控制电路的端子接线(如图1)。

变频器的输入信号包括对运行/停止、正转、反转、速度选择信号等。

首先确定为外部运行模式[EXT],可通过设置P79=0实现,将参数P4设置高速频率为40Hz,中速和低速频率设置可通过P5和P6参数实现。

3.2基于PLC 数字量方式多段速控制变频器调速在港口使用的装船机械的工作流程和工艺一般为:非工作位置—移仓—大臂俯—大臂伸缩—皮带机启动;而对于一些需要移动的机构,例如行走机构,要求的机构的运动即行走分档控制,到达行走终端时需要进行减速。

现场控制由PLC完成,怎样把变频器的外部端子控制(按钮)变成由PLC实现控制,在课程进行中是需要老师用心体现的。

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plc控制变频器调速

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目录目录 (1)第一章系统的功能设计分析和总体思路 (2)1.1 概述 (2)1.2 系统功能设计分析 (3)1.3 系统设计的总体思路 (3)第二章PLC 和变频器的型号选择 (4)2.1 PLC 的型号选择 (4)2.2 变频器的选择和参数设置 (6)2.2.1 变频器的选择 (6)2.2.2 变频调速原理 (7)2.2.3 变频器的工作原理 (7)2.2.4 变频器的快速设置 (8)第三章硬件设计以及PLC 编程 (11)3.1 开环控制设计及PLC 编程 (11)3.1.1 硬件设计 (11)3.1.2 PLC 软件编程 (12)3.2 闭环控制设计 (17)3.2.1 硬件和速度反馈设计 (17)3.2.3 闭环的程序设计以及源程序 (19)第四章实验调试和数据分析 (23)4.1 PID 参数整定 (23)4.2 运行结果 (24)第五章总结和体会 (25)第六章附录 (26)6.1 变频器内部原理框图 (26)第七章参考文献 (27)第一章系统的功能设计分析和总体思路1.1 概述调速系统快速性、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。

目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS。

但就其控制策略而言，占统治地位的仍旧是常规的PID控制。

PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。

PID 的使用已经有60 多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。

变频调速已被公认为是最理想、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，一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；二是为了节约能源、降低生产成本。

用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。

在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序来实现的。

编写程序不但工作量大、周期长，而且轻易犯错误，不能保证工期。

组态软件的出现，解决了这个问题。

对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。

组态王是海内一家较有影响力的组态软件开发公司开发的，组态王具有流程画面，过程数据记录，趋势曲线，报警窗口，生产报表等功能，已经在多个领域被应用。

1.2 系统功能设计分析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；可编程控制器PLC 作为替代继电器的新型控制装置，简单可靠，操作方便、通用灵活、体积小、使用寿命长且功能强大、容易使用、可靠性高，常常被用于现场数据采集和设备的控制；组态软件技术作为用户可定制功能的软件开发平台工具，可实现显示电机转速，可实现远程调速控制，在PC机上可开发友好人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。

在此，本次设计就是基于PLC 的变频器调速系统。

将现在应用最广泛的PLC 和变频器综合起来主要功能实现了变压变频调速。

电机的正反转，加减速以及快速制动等。

因此，该系统必须具备以下三个主体部分：控制运算部分、执行和反馈部分。

控制运算主要由PLC 和变频器来完成；执行元件为变频器和电机；反馈部分主要为速度反馈。

1.3 系统设计的总体思路系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。

首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制电机，随后将电机的转速反馈给PLC，经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。

具体如下图所示:第二章PLC和变频器的型号选择2.1 PLC的型号选择在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。

工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。

PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC 的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。

熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的 PLC 和设计相应的控制系统。

综合了输入输出（I/O ）点数、存储器容量、各项控制功能和机型的考虑以及性价比等各方面的因素，在此我为该系统设计选择了S7-200 PLC 一台。

优釦- 存赭器卡-通信口S7-200有5种CPU 模块、6个有12种工作方式的高速计数器和两点高速计数器/和脉冲宽度调制器、直接读写的模拟量I/O 模块、先进的程序结构、灵活方便的寻址方式以及程序化的 PID 编程控制。

强大的通讯功能，它支持多种通信协议。

价格是它在所有品牌在同一功能区内很有竞争力的。

最重要的是它还提供了完善的的网上支持。

这些都为实现本系统的设计提供很好的条件和方便。

例如，高速计数器可以用来测速从而实现速度反馈。

顶部端子盖电源強输出帽子底部端f ■&输入端于■棉博器山源S7-200 PLC CPU 的外形模型图2.2 变频器的选择和参数设置2.2.1 变频器的选择正确选择通用型变频器对于传动系统能够正常运行时至关重要的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、启动转矩等要求，充分了解变频器所驱动负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。

所选用的通用变频器应是既满足生产工艺要求，又要在技术经济指标上合理。

若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使通用变频器不能正常的运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。

另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，变频器的地线的连接也是非常重要的。

变频器在调速系统中的优点：1．控制电机的启动电流；2．降低电力线路的电压波动；3．启动时需要的功率更低；4．可控的加速功能；5．可调的运行速度；6．可调的转矩极限；7．受控的停止方式；8．节能；9．可逆运行控制；10．减少机械传动部件。

在本系统中，选用了由西门子生产的通用变频器 MM420。

变频器MM420为我们提供了很好的BOP 控制面板具体如下图:2.2.2 变频调速原理变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。

n=60f （1 -s ）/p对于成品电机，其磁极对数p 已经确定，转差率s 变化不大，故电机的转速 n 与电源的频率f 成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机的调试目的。

2.2.3 变频器的工作原理变频器的工作原理是把市电（380V 、50Hz ）通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（GTO 、GTR 或IGBT ）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电。

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）例如：修改下表参数P0719选择命令/设定这源改变参数数值的一个数字为了快速修改参数的数值，可以单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下:1.按© （功能键），最右边的一个数字闪烁。

，修改这位数字的数值。

3.再咆（功能键），相邻的下一位数字闪烁。

4.执行2至4步，直到显示出所要求的数值。

5.按退出参数数值的访问级。

以下为变频器的设置一般方法第三章硬件设计以及PLC 编程3.1开环控制设计及 PLC 编程 3.1.1硬件设计在没有反馈信息的比较，通过直接给定控制信息的控制调速系统称之为开环调速系统。

其控制思想的结构框图如下图所示：开环控制的外部硬件连接图:10.11LAC220VcE 00CV —Z SITL O ---------- Q麻忙M.V1420卩02变频鵜；Aimr.iL2X Y Z3.1.2 PLC软件编程系统采用开环控制方式来控制电机的调速，根据PID控制的整体思想:故在编写程序的时候可以分为三部分：主程序、中断程序和子程序。

主程序：主要是用来启动中断程序以及控制量的输入和输出。

中断程序：调用PID指令进行运算以及数据类型的转换。

子程序：设置PID控制的参数PID算法PLC的PID控制器设计是以连续系统PID控制规律为基础，经采样将其数字化写成离散形式PID控制方程，再根据离散方程进行控制程序设计。

典型的PID算法包括3项，比例项、积分项和微分项。

即：输出二比例项+积分项+微分项。

计算机在周期性地采样并离散化后进行PID运算，算法如下：Mn=K(SPn-PVr) +Kc*( Ts/Ti ) * (SPn-PVr) +Mx+Kc*(Td/Ts ) * (PVn-1-PVn) 比例项Kc* (SPn-PVn :能及时地产生与偏差(SPn-PVr)成正比的调节作用，比例系数Kc越大，比例调节作用越强，系统的静态稳定精度越高，但Kc过大会使系统的输出量振荡加剧，稳定性降低。

积分项Kc* (Ts/Ti ) * (SPn-PV) +Mx与偏差有关，只要偏差不为0, PID控制的输出就会因积分作用而不断变化，直到偏差消失，系统处于稳定状态，所以积分的作用是消除稳态误差，提高控制精度，但积分的动作较慢，给系统的动态稳定带来不良影响，很少单独使用。

积分时间常数Ti增大，积分作用越强，消除稳态误差的速度减慢。