PLC控制电机变频调速系统的设计样本

题目1: 19.PLC控制电机变频调速系统的设计

一、任务详情

1.1背景

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。

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、改进产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改进生活环境等要求; 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。

1.2任务要求

经过PLC控制变频器, 使三相异步电动机按图1-1所示的曲

线运行, 并可经过触摸屏远程控制电机的启动、停止, 可对电机启动时间、减速时间设定调整, 同时要求经过触摸屏实时显示数字电机转速、频率, 显示转速图。电机运行可分为三个部分: 第一部分要求电机起动后在60s内从0( r/min) 线性增加到

1022( r/min) ; 第二部分是进入恒转速运行阶段, 运行时间为120s, 转速恒定为1022( r/min) ; 第三部分是当恒速到了规定时间, 进入减速阶段, 电机转速要求在40s内降到0( r/min) 。

1460

1285

1022

电

机

转

速

r/min

图2 异步电动机运行曲线图

图1-1异步电动机运行曲线图

二、方案设计

2.1电路构造思路

选用EM AM06作为smart 200plc的扩展模块给予模拟量信

号。经过计算, 将1022转速转换为对应数字量18837.5输入, 并

对应分配到各个时间所需加的信号。接入触摸屏控制启动停止,

复位。详细主电路图见图2.2.1

2.2电气控制主电路图

PLC 控制电机变频调速控制系统主电路图见图1-2

QS

图1-2 变频调速控制系统主电路图

2.3 PLC控制硬件设计

PLC 控制电机变频调速控制系统I/O 配置表见表1-1

表1-1变频调速控制系统I/O配置表

PLC 控制电机变频调速控制系统I/O 接口图见图1-3

图1-3 变频调速控制系统I/O 接口图2.4 PLC软件设计

PLC 变频调速控制系统流程图见图1-4

开始初始化启动T37是否到100ms AQW16= 18838

启动T38 T37关闭AC0+31.4

AC0转换复

制给AQW16T37清零

启动T37

启动T39

AC0-47.1

T39清零

启动T39

AC0转换复

制给

AQW16

AC0>= 18837.5?

是否到

2min

是否到

100ms

AC0>0?

结束是

是

是

是是

否

否否

否

图1-4 变频调速控制系统程

序流

2.5 PLC梯形图

PLC 变频调速控制系统顺序功能图见图1-5

图1-5 变频调速控制系统顺序功能图