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基于三菱PLC和變頻器的多段速控制應(yīng)用

2018-06-27 06:32潘曉貝
關(guān)鍵詞:中速速用變頻器

潘曉貝

(三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 河南 三門峽 472000)

一、引言

交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制以其性能好、造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中[1]。變頻調(diào)速具有調(diào)節(jié)范圍寬、精度高,可靠性好、效率高、操作方便等優(yōu)點(diǎn),隨著技術(shù)的發(fā)展及價(jià)格的降低,變頻調(diào)速在工業(yè)控制的應(yīng)用越來越廣泛[2]。用PLC來控制變頻器使用接線少,控制方便,編程容易,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),在工業(yè)現(xiàn)場中被廣泛使用。本系統(tǒng)通過PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)七段速控制。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

(一)系統(tǒng)組成

本文的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)圖

圖1中由主令單元發(fā)出指令,控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止以及其他控制要求等;由PLC根據(jù)位置檢測(cè)指令判斷當(dāng)前位置,控制變頻器輸出不同頻率控制電機(jī)以設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行;負(fù)載運(yùn)行到相應(yīng)的位置時(shí),由位置檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到位置信息并及時(shí)的傳送給PLC。

(二)硬件組成

系統(tǒng)硬件中PLC選擇為FX3G-40M,變頻器為FRD700系列,電機(jī)為額定電壓為380V、額定電流為10A、功率為5Kw的三相交流異步電動(dòng)機(jī)。位置檢測(cè)開關(guān)SQ1-SQ7。系統(tǒng)硬件組成接線圖如圖2所示。PLC輸入端X0和X1分別為啟動(dòng)端和停止端,X10-X16對(duì)應(yīng)SQ1-SQ7,分別用于檢測(cè)7個(gè)設(shè)定的不同檢測(cè)位。PLC輸出端Y10用于控制變頻器的電機(jī)正轉(zhuǎn)控制端STF,Y11用于控制變頻器的電機(jī)反轉(zhuǎn)控制端STR,Y12-Y14用于控制變頻器的低速、中速和高速端。

圖2 硬件組成接線圖

三、變頻器設(shè)置

(一)七段速實(shí)現(xiàn)方法

本控制系統(tǒng)為單系統(tǒng),可以通過RH、RM、RL信號(hào)的組合,可以設(shè)定七段速控制。七段速時(shí)對(duì)應(yīng)的端子組合如表1所示。表1中,變頻器的高速用RM端控制,中速用RM端控制,低速用RL端控制,4速用RM和RL組合控制,5速用RH和RL組合控制,6速用RH和RM組合控制,7速用RH、RM和RL組合控制。

表1 七段速時(shí)對(duì)應(yīng)的端子組合

(二)變頻器參數(shù)設(shè)置

變頻器的段速調(diào)速是變頻器的參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)的,頻率的設(shè)定由參數(shù)Pr.4~Pr.6和Pr.24~Pr.27決定,其中默認(rèn)值是 50Hz,30Hz、10Hz,Pr.24~Pr.27 的默認(rèn)值均為“9999”,即默認(rèn)時(shí)這幾個(gè)參數(shù)不可用[3]?,F(xiàn)需要對(duì)主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)7速控制,需要對(duì)參數(shù)Pr.4~Pr.6和Pr.24~Pr.27這七個(gè)參數(shù)進(jìn)形設(shè)定。本文中,需要設(shè)定的參數(shù)如表2所示。表2中將7段速的頻率分別設(shè)定為 50Hz、30 Hz、10 Hz、15 Hz、25 Hz、35 Hz、45 Hz。電機(jī)容量參數(shù)為Pr.80設(shè)置為5Kw,電機(jī)勵(lì)磁電流參數(shù)為Pr.82設(shè)置為10A,電機(jī)額定電壓參數(shù)為Pr.83設(shè)置為380V,電機(jī)額定頻率參數(shù)為Pr.84設(shè)置為50Hz。

表2 變頻器參數(shù)設(shè)定

四、PLC控制

(一)PLC控制的I/O分配表

PLC控制的I/O分配表如表3所示。表3中啟動(dòng)SB1和停止SB2接入X0和X1;X10-X16連接位置開關(guān)SQ1-SQ7;輸出端Y10和Y11對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)STF和反轉(zhuǎn)STR,Y12-Y14對(duì)應(yīng)RL低速、RM中速和RH高速。

表3 PLC控制的I/O分配表

(二)PLC控制程序

本文中的程序主要是七段速的控制。啟動(dòng)后由Y0控制工作狀態(tài)指示燈。SQ1-SQ7為位置檢測(cè)傳感器,根據(jù)現(xiàn)場具體要求安裝在相應(yīng)的位置上,在SQ1位置上,輸出電機(jī)正轉(zhuǎn)速度為低速;在SQ2位置上,電機(jī)正轉(zhuǎn)速度為中速;在SQ3位置上,電機(jī)正轉(zhuǎn)速度為高速;在SQ4位置上,電機(jī)正轉(zhuǎn)速度為4速;在SQ5位置上,電機(jī)反轉(zhuǎn)速度為5速;在SQ6位置上,電機(jī)反轉(zhuǎn)速度為6速;在SQ7位置上,電機(jī)反轉(zhuǎn)速度為7速。七段速對(duì)應(yīng)的頻率的設(shè)定由參數(shù)Pr.4~Pr.6和Pr.24~Pr.27決定,可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況來設(shè)定[4]。PLC控制程序如圖3所示。在SQ1位置(X10)時(shí),控制變頻器輸出低速正轉(zhuǎn),在SQ2位置(X11)時(shí),控制變頻器輸出中速正轉(zhuǎn),在SQ3位置(X12)時(shí),控制變頻器輸出高速正轉(zhuǎn),在SQ4位置(X13)時(shí),控制變頻器輸出4速正轉(zhuǎn),在SQ5位置(X14)時(shí),控制變頻器輸出5速反轉(zhuǎn),在SQ6位置(X15)時(shí),控制變頻器輸出6速反轉(zhuǎn),在SQ7位置 (X16)時(shí),控制變頻器輸出7速反轉(zhuǎn)。

圖3 PLC控制梯形圖

五、結(jié)論

本文綜合PLC和變頻器(FRD700)對(duì)多段速度控制進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置與探究,實(shí)現(xiàn)了由PLC控制變頻器的七段速控制[5]。PLC與變頻器控制實(shí)現(xiàn)的多段速控制系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、定位精度高等優(yōu)點(diǎn),控制系統(tǒng)操作簡單、方便,大大提高了生產(chǎn)效率,對(duì)于大多數(shù)控制系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值。

[1]曹勝敏.變頻器多段速在長距離運(yùn)料車控制中的應(yīng)用[J].唐山學(xué)院學(xué)報(bào),2014,(6):56-57.

[2]廖常初.S7-1200PLC編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015:12-30,244-246..

[3]徐春妹,陳芳芳.基于FX3U-48M和變頻器的多段速度控制系統(tǒng)[J].自動(dòng)化應(yīng)用,2013,(6):82-83.

[4]宋向前,趙振江.基于PLC的變頻器多段速控制系統(tǒng)[J].電工技術(shù),2012,(11):33-34.

[5]龐 智.基于變頻器和組態(tài)軟件的多段速控制綜合應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2017,(8):113-114.

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