1、2022-8-6PLCPLC可编程控制技术可编程控制技术湖北三峡职业技术学院精品课机电工程系2022-8-6琴弦绕丝机的运行控制琴弦绕丝机的运行控制项 目 十四PLC与变频器2022-8-6一、项目说明一、项目说明 当机架处于起点位置且钢丝被拉紧时，按下起动按钮，绕丝机开始工作，机架高速向左行走；当机架行走到减速传感器位置时，主轴减至最低速；机架继续向左行走，到终点传感器位置时，主轴电机停止工作；主轴电机停止工作3秒后，主轴电机反转，带动机架中速向右行走，行走到起点位置时，主轴电机停止，机架停止于起点位置处，准备进入下一个循环。2022-8-61机架向左或者向右行走即要求三相异步电动机要能实现
2、正转和反转控制；2机架运行过程中，要求主轴变速，即要求实现三相异步电动机的速度控制 一、项目分析一、项目分析 2022-8-61.变频器的调速原理和作用变频器的调速原理和作用 三相异步电动机的转速公式式中n0 同步转速；电源频率，单位为HZ；p 电动机极对数。s 电动机转差率。从公式可知，改变电流频率即可实现调速。为了维持磁通量不变，三相异步电动机在变频调速时必须同时改变定子电压，即必须通过变频器获得电压和频率均可调节的供电电源。【知识准备【知识准备1】-变频器控制2022-8-6 2.变频器的基本构成变频器的基本构成 变频器分为交交和交直交两种形式。交交变频器是直接将工频交流转换成频率、电压
3、均可控制的交流；交直交变频器则是先把工频交流通过整流器转换成直流，然后再把直流转换(逆变)成频率、电压均可控制的交流电(由直流转换成交流的装置也常称为逆变器。2022-8-63.变频器的额定值和频率指标变频器的额定值和频率指标（1）输入侧的额定电压和相数。380V/50Hz（三相，用于绝大多数电器）200230V/50Hz（单相，家用电器）200230V/60Hz（三相，某些进口设备）（2）输出侧的额定值输出电压UN 电动机额定频率时的输出电压值.变频器变频的同时也要变压，UN是指输出电压中的最大值。通常，输出电压的额定值总是和输入电压相等。输出电流IN-允许长时间输出的最大电流，是用户选择变
4、频器时的主要依据。输出容量（kVA）SN，SN与UN、IN关系为配用电动机容量（Kw）PN，配用电动机容量，仅适合于长期连续负载，且通常是针对四极电动机的。过载能力，变频器的过载能力是指其输出电流超过额定电流的允许范围和时间。大多数变频器都规定150%IN、60s，180%IN、0.5s。32022-8-6（3）频率指标频率范围 变频器能够输出的最高频率max和最低频率min。通常，最低工作频率为0.1Hz1Hz，最高工作频率为120Hz60Hz。频率精度，指变频器输出频率的准确度。由变频器的实际输出频率与设定频率之间的最大误差与最高工作频率之比的百分数来表示。频率分辨率 指输出频率的最小改变
5、量，即每相邻两档频率之间的最小差值。一般分模拟设定分辨率和数字设定分辨两种。2022-8-64.通用变频器基本参数1)频率限制2)加减速时间3)转矩提升4)电子热过载保护5)加减速模式选择6)回避频率7)多段速频率设置8)直流制动设置2022-8-6变频器的基本参数变频器的基本参数 上下限频率（Pr.1、Pr.2）-为防止误操作或外接频率信号源故障，保护功能Pr.1上限频率，Pr.1 变频器Fmax，通常设定为电动机的额定频率Pr.2下限频率,Pr.2 变频器Fmin 基准频率电压V/F（Pr.3、Pr.19）Pr.3基准频率，通常设定为电动机的额定频率Pr.19与基准频率对应的电压，一般为电
6、机UN 启动频率Pr.13 电机开始启动时的频率 Pr.13运行设定频率2022-8-6变频器的基本参数变频器的基本参数 加减速时间设定（Pr.7、Pr.8、Pr.20、）Pr.20加减速基准频率，多数情况下与Pr.3相同Pr.7加速时间，从0HZ加速到Pr.20设定频率的时间；Pr.8减速时间，从Pr.20设定频率减速到0HZ的时间；应应将加速电流将加速电流限制在变频器限制在变频器过电流容量以过电流容量以下，不使过流下，不使过流失速而引起变失速而引起变频器跳闸频器跳闸应防止平滑电应防止平滑电路电压过大，路电压过大，不使再生过压不使再生过压失速而使变频失速而使变频器跳闸器跳闸 2022-8-6
7、 多段速度设定（Pr.4Pr.6、Pr.24Pr.27）Pr.4、Pr.5、Pr.6分别设定（高RH、中RM和低RL）三速运行的频率；Pr.24 Pr.7分别设定47段速度运行的频率2022-8-6Pr.232 Pr.239分别设定815段速度运行的频率2022-8-6 过电流保护Pr.9 通常设定为电动机的额定电流。Pr.0转矩提升，改善变频器的低频启动性能 Pr.0过大，电机易过热，Pr.0过小，启动力矩不够，根据电机容量设定 运行模式（Pr.79）Pr.79，外部/PU切换模式，电源投入时为外部操作模式，但可操作面板切换为PU操作模式；Pr.791，为PU操作模式；Pr.79，为外部操作
8、模式；Pr.79，组合操作模式1（起、停由外部端子控制，频率由操作面板控制）；Pr.79，组合操作模式2（起、停由操作面板控制，频率由外部信号控制）；2022-8-6 适用负荷选择（Pr.14）用于选择与负载特性最适宜的输出特性（V/F特性）Pr.14，定转矩负载（如运输机械、台车等）；Pr.14，变转矩负载（如风机、水泵等）；Pr.14，提升类负载（反转时转矩提升为0%）；Pr.14，提升类负载（正转时转矩提升为0%）。点动运行频率（Pr.15、Pr.16）外部或面板操作Pr.15点动运行频率Pr.16点动加减速时间2022-8-6 Pr.77-参数写入选择（禁止或允许），主要用于参数被意外
9、改写参数号设定值 功 能Pr.770PU操作模式下、停止状态时中可以写入1不可写入参数。Pr.75，Pr.77和Pr.79“操作模式选择”可写入2即使运行时也可以写入2022-8-6变频器外部端子变频器外部端子 外接频率给定端子 外接输入控制端子 外接输出控制端子2022-8-6变频器外部端子变频器外部端子外接频率给定端子外接输入控制端子外接输出控制端子2022-8-6示范项目设计示范项目设计设计方案：设计方案：三相异步电动机的正反转以及多速运行，采用外部控制端子和变频器的三速运行来控制；变频器的外部控制端子和变频器的多段速运行信号通过PLC的输出端子来提供，即通过PLC控制变频器的RL、RM
10、、RH以及STR、STF端子与SD端子的通和断来实现控制三相异步电动机的正转、反转及多速运行。2022-8-6 分配分配PLC的的I/O地址，绘制地址，绘制I/O接线图接线图2022-8-6 编制编制PLC控制程序控制程序该控制要求是一个典型的顺序控制，用状态转移图来设计系统程序。2022-8-6【程序调试【程序调试】系统接线系统接线 根据系统接线图进行接线变频器参数设定变频器参数设定 通过变频器面板进行参数设定2022-8-6设定参数转矩提升Pr0=6；上限频率Pr1=50Hz；下限频率Pr2=0Hz；基底频率Pr3=50Hz；基底频率电压Pr19=380Hz加速时间Pr7=5S；减速时间P
11、r8=4S；加减速基准频率Pr20=50Hz 电子过电流保护Pr9=电机的IN0.5A；多段速度设定（高速RH）Pr4=50Hz；多段速度设定（低速RL）Pr5=30Hz；多段速度设定（中速RM）Pr6=20Hz；操作模式选择（组合）Pr79=3（2、4也可以实现）；2022-8-6【知识拓展【知识拓展】-变频器的外部频率给定模拟电压控制端子通过改变输入模拟电压值，即可改变变频器的输出频率。通过参数设置可以改变模拟输入的种类和大小。2022-8-6应用实例电动机的启动/停止控制2022-8-6（3）几点说明 接入接触器KM的好处。一般不允许在运行状态下切断电源，必须在停止输出状态下进行。（电源
12、突然断电，变频器立即停止输出，运行中的电动机失去了降速时间；电源突然断电，变频器内部的大功率开关管也容易被烧坏）2022-8-6变频器的直流制动 Pr.10直流制动时的动作频率 Pr.11直流制动时的作用时间 Pr.12直流制动时的电压可提高停止的准确度可提高停止的准确度2022-8-6频率跳变的设置 频率跳转功能可以使电机连续运行时进行自动避开系统出现振荡的频率点，以保证系统能正常的运行。FR-E740变频器有三个跳跃频率点，它们分别由参数Pr.31、Pr.32、Pr.33、Pr.34、Pr.35、Pr.36等组成，它们两个为一组，共同来完成频率跳转功能。2022-8-6参数含义和设定范围 2022-8-6频率跳转的设定实例2022-8-6实训项目实训项目 异步电机的多段速度控制和制动控制异步电机的多段速度控制和制动控制 【项目说明【项目说明】三相异步电机启动后每隔10s变换一级速度，共有7级运行速度，且要求停机时有制动控制（电磁抱闸断电制动）2022-8-6提示：电动机抱闸制动控制 设置Pr.191=4（输出频率检测）设置Pr.42=102022-8-62022-8-6设置参数 除常规参数外，需设置Pr4-Pr6，Pr24-Pr27 设置Pr.191=4（输出频率检测）设置Pr.42=10
