PLC控制变频器多段速运行
情景二 项目五 基于PLC的多段速控制
0～
120H 0.1Hz
—
z
0～
12机z0H 电0工.1Hz程学—院
七段速运行
七段速对应的参数号和端子
1234
5
6
7
RH 1 0 0 0
1
1
1
RM 0 1 0 1
0
1
1
RL 0 0 1 1
1
0
1
参数号 Pr.4 Pr.5 Pr.6 Pr.24 Pr.25 Pr.26 Pr.27
Date: 2020/3/1
1.所需主要设备
序号 1 2 3
三相电源
名称
单相交流单元
变频器
4
三相笼型异步电动机
交流接触器 5
无熔断丝断路器（NFB） 6
电位器 7
三联按钮 8
型号与规格 ~3×380/220V,20A ~220V和36V，5A 三菱FR-S500
Y100L1-4 CJX1-9 NFB-33S/ NFB-32S, 5A 1KΩ，2W LA4-3H
参显 数示
名称
30 P30 扩张功能显示选择
P24 多段速度设定（4速） 24
P25 多段速度设定（5速） 25
P26 多段速度设定（6速） 26
P27 多段速度设定（7速）
27 Page: 4
设定 最小设 出厂时 范围 定单位 设定
0，1
1
0
0～
120H 0.1Hz
—
z
0～
120H 0.1Hz
—
z
Date: 2020/3/1
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机电工程学院
谢谢
Date: 2020/3/1
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变频器多段调速的PLC控制
图5-2-3 变频器多段调速的 PLC控制项目实物模拟接线图
PLC原理及应用
项目实施 （五）程序编写
PLC原理及应用
图5-2-4 变频器多段调速的PLC控制项目状态转移图
项目实施 （五）程序编写
PLC原理及应用
图5-2-5 变频器多段调速的PLC控制项目梯形图程序
项目实施 （五）程序编写
PLC原理及应用
输入端（I）
输出端（O）
外接元件
输入端子
外接元件
输出端子
起动按钮SB1
X0
变频器STF端子
Y0
停止按钮SB2
X1
变频器RH端子
Y1
变频器RM端子
Y2
变频器RL端子
Y3
PLC原理及应用
项目实施
（二）画出PLC的 I/O接线图
PLC原理及应用
图5-2-2 变频器多段调速的PLC控制项目电气接线原理图
项目实施
备注
“1”表示外接开关接通，“0”表示外接开关断开
PLC原理及应用
项目知识准备
2．用PLC控制变频器实现调速的方法
用变频器进行调速，可将变频器的调速参数预先内部设 定，再用变频器的调速输入端子进行选择切换，用PLC进 行控制时，PLC的输出端子控制变频器的调速输入端子， 通过运行PLC程序实现控制。
PLC原理及应用
项目实施
（六）程序调试 2．输入程序并传送到PLC，然后运行调试， 看是否符合要求，否则要检查接线、变频器 参数及PLC程序，直至按要求运行。
（1）按下起动按钮SB1，电动机先以30Hz的速 度运行6s，后转为以40Hz的速度运行10s，再转为 以60Hz的速度运行10s，然后停止运行。运行时观 察变频器显示的频率是否正确。
PLC控制变频器时,变频器参数设定值
多段速（三段速、外部控制信号）变频器参数设定值
多段速（七段速、外部控制信号）变频器参数设定值
多段速（十五段速、外部控制信号）变频器参数设定值
三段速接闭合意义
多段速接线图及闭合意义
变频通信开环调速(外部正、反、停、按钮加、减频率给定）
注意：1、参数设定时，不要通讯连接。
2、每次设定参数后，需要将变频器断电，再供电，否则数据修改无效。
变频通信开环调速(外部正、反、停、模拟量频率给定）
2、每次设定参数后，需要将变频器断电，再供电，否则数据修改无效。
PLC与变频器模拟量开环调速（FX0-3N）变频器参数设定值
D8120意义。
利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制
利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制在传统的传动系统中，要保证多个执行元件间速度的一定关系，其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比，常采用机械传动刚性联接装置来实现。
但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大，执行元件间的距离较远时，就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。
下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。
1、利用PLC和变频器实现速度同步控制薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是，利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工，然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷，印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。
在整个机组中，有多个电机的速度需要进行控制，如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。
电机间的速度有一定的关系，如：挤出主电机的速度由生产量要求确定，但该速度确定之后，根据薄膜厚度，相应的牵引速度也就确定，因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系；同时，多组印刷胶辘必须保证同步，印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步，否则，将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性；卷绕电机的速度受印刷速度的限制，作相应变化，以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕。
在上述机组的传动系统中，多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接，整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动，这样就保证了它们之间的同步。
印刷电机的速度必须保证与牵引电机的速度同步，否则，在此两道工艺之间薄膜会出现过紧或过松的现象，影响印刷质量和生产的连续性。
但是印刷生置与牵引装置相距甚远，无法采用机械刚性联接的方法。
为实现牵引与印刷间的同步控制，牵引电机和印刷电机各采用变频器进行调速，再用PLC对两台变频器直接控制。
牵引电机和印刷电机采用变频调速，其控制框图如图1所示。
在这个闭环控制中，以牵引辘的速度为目标，由印刷电机变频器调节印刷辘速度来跟踪牵引辘的速度。
PLC控制变频器的七段调速及指示灯
教
学
引
入
导入Байду номын сангаас课：
复习上节课所学内容：
1、PLC控制变频器三段调速的接线方法。
2、三段调速中参数设置
3、编辑PLC程序时应注意什么
回顾前面所学内容，引入本节课内容
新
课
教
学
任务要求：
任意时刻按下启动按钮SB1,5s后电动机以10Hz正向运行同时红灯亮，再5s后电动机以15Hz正向运行同时绿灯亮，再5s后电动机以20Hz正向运行同时红绿灯亮，再5s后电动机以25Hz正向运行同时黄灯亮，再5s后电动机以30Hz正向运行同时黄红灯亮，再5s后电动机以40Hz正向运行同时黄绿灯亮，再5s后电动机以50Hz正向运行同时黄绿红灯亮，再5s后电动机停止工作。任意时刻按下SB2电动机停止工作。
授课班级
17级机电4班
课程名称
机电设备组装与调试
授课日期
2019年4月24日
授课地点
1号实训楼2楼
授课课题
PLC控制变频器的七段调速
教学课时
2课时
教学目标
知识与技能
1、学会变频器七段调速、PLC的接线方法。
2、掌握变频器七段调速的参数设置。
3、学会用PLC程序控制变频器的七段调速和指示灯。
4、掌握如何调试变频器和PLC程序。
2、掌握变频器七段调速的参数设置。
3、学会用PLC程序控制变频器的七段调速和指示灯。
4、掌握如何调试变频器和PLC程序。
教学难点
1、学会用PLC程序控制变频器的七段调速和指示灯。
2、掌握如何调试变频器和PLC程序。
教学方法
阅读法、小组合作法、讲授法、对比教学法
教学准备
实训8 PLC和变频器联机实现多段速频率控制
ON
ON
固定频率3
实训内容
1、画出硬件接线图
~380V QS +24V SB1 SB2 L1 L2 L3
I0.0 I0.1
Q0.0 Q0.1 Q0.2
5 6 7 +24V 8 9 0V
选择固定频率设定值
(5)控制工艺设置 序号 16 17 18 19 20 21 22 23 参数号 P0003 P0004 P0701 P0702 P0703 P0003 P0004 P1001 出厂值 1 0 1 1 1 1 0 0 设置值 2 7 17 17 1 2 10 10 命令和数字I/O 选择固定频率 选择固定频率 ON接通正转,OFF停止 设用户访问级扩展级 设定值通道和斜坡函数发生器 设置固定频率1（Hz） 说明 设用户访问级扩展级
24
25
P1002
P1003
5
10
20
-50
设置固定频率2（Hz）
设置固定频率3（Hz）
7、运行调试及操作控制
将PLC置于运行模式，开启程序状态监控。 （1）按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查， 确保正确无误。
（2）打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数。 （3）按下起动按钮SB2，电动机起动并运行在第一段，频 率为10Hz。 （4）延时20s后电动机运行在第二段，频率为20Hz。 （5）再延时10s后电动机反向运行在第三段，频率为50Hz。 （6）按下停止按钮SB1 ，电动机停止运行。
MM420
PLC
M 3~
2、列出I/O地址分配表
变频器与PLC控制电动机三段速运行的实现
变频器与ＰＬＣ控制电动机三段速运行的实现田素娟１ 王艺龙２ 李 松３（１ 包头职业技术学院，内蒙古包头０１４０３０；２ 国网江苏省电力有限公司检修分公司，南京２１１１０２；３ 内蒙古北方重工集团有限公司，内蒙古包头０１４０３０）摘 要：文章主要研究利用西门子Ｖ２０变频器和Ｓ７－２００ＳＭＡＲＴ可编程序控制器共同控制电动机实现三段速运行，并且利用Ｓｒ２０触摸屏来实现人机交互，具体体现在硬件接线的设计、软件的编程与运行、变频器多段速运行时的参数设置等方面的实现方法。
关键词：变频器；ＰＬＣ；电动机；三段速；触摸屏ＴｈｅＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＴｈｒｅｅ－ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒａｎｄＰＬＣＣｏｎｔｒｏｌＭｏｔｏｒＴｉａｎＳｕｊｕａｎ１ ＷａｎｇＹｉｌｏｎｇ２ ＬｉＳｏｎｇ３（１．ＢａｏｔｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂａｏｔｏｕ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０３０；２．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０２；３．ＮｏｒｔｈｅｒｎＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｔｏｕ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０３０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｓｔａｇｅｓｐｅｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇＳＩＥＭＥＮＳＶ２０ｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｎｄＳ７－２００－ＳＭＡＲＴｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｏｃｏｎｔｒｏｌｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒ．ＴｈｅＳｒ２０ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎｈｅｌｐｓｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎ－ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｗｉｒｉｎｇ，ｓｅｔｔｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎ ｖｅｒｔｅｒｍｕｌｔｉ－ｓｐｅｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＰＬＣ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒ；ｔｈｒｅｅ－ｓｔａｇｅｓｐｅｅｄ；ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ 交流电动机三种调速方法中的变频调速是通过改变三相交流异步电动机定子供电电压的频率来改变电机的转速，它在运行的经济性、调速的平滑性以及机械特性方面都具有明显的优势，因此它是交流异步电动机比较理想的一种调速方法，也是交流调速的首选方法。
毕业设计（论文）-基于PLC控制的多段调速系统实现
摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。
传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。
本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。
关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2．3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。