基于PLC数字量方式的变频器调速控制研究
《2024年基于PLC的变频调速电梯系统设计》范文
《基于PLC的变频调速电梯系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快，电梯已经成为现代建筑中不可或缺的一部分。
为满足现代社会的需求，电梯系统需要具有高可靠性、高效率和灵活性。
本文旨在介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速电梯系统设计，该系统可有效提高电梯的运行效率、安全性和用户体验。
二、系统设计概述本电梯系统设计采用PLC作为核心控制器，通过变频调速技术实现电梯的精确控制。
系统主要由以下几个部分组成：PLC控制器、变频器、电机、编码器、传感器以及人机界面等。
三、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具有高可靠性、高速度和高精度的特点，可实现电梯的逻辑控制和运动控制。
2. 变频器：采用变频调速技术，根据电梯的运行需求，实时调整电机的运行速度，实现电梯的平稳启动和停止。
3. 电机：选用高效、低噪音的电梯专用电机，与变频器配合使用，实现电梯的精确控制。
4. 编码器：通过安装在电机上的编码器，实时监测电机的运行状态，为PLC控制器提供反馈信号。
5. 传感器：包括位置传感器、速度传感器等，用于实时监测电梯的运行状态，确保电梯的安全运行。
6. 人机界面：采用触摸屏或按钮等方式，实现用户与电梯系统的交互。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要涉及PLC控制程序的编写和调试。
1. 逻辑控制程序：根据电梯的运行需求，编写逻辑控制程序，实现电梯的召唤、应答、启停、开门关门等基本功能。
2. 运动控制程序：采用PID（比例-积分-微分）控制算法，根据电梯的运行状态和目标位置，实时调整电机的运行速度和方向，实现电梯的平稳运行。
3. 人机交互程序：编写人机交互程序，实现用户与电梯系统的友好交互，包括显示楼层信息、运行状态等。
4. 故障诊断与保护程序：编写故障诊断与保护程序，实时监测电梯的运行状态和传感器信号，一旦发现异常情况，立即采取相应措施，确保电梯的安全运行。
五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后，进行系统实现与测试。
基于PLC的电机变频调速控制调研报告
调研报告1 课题来源及意义随着电力电子技术和自动控制技术的日益发展，电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的由变频器控制调速。
且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。
在现在的在工业自动化控制系统中，最为常见的是由PLC控制变频器实现电动机的调速控制。
该方法主要通过程序来控制了电动机的变频调速，从而实现了自动控制[1]。
交流调速系统的发展与应用领域直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
在20世纪的大部分年代里，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速传动都采用直流电动机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动则采用交流电动机，这种状况在一段时期内已成为一种举世公认的格局。
20世纪70年代后，随着大规模集成电路和计算机控制技术的发展以及现代控制理论的应用，交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美[2]。
目前，交流调速技术在工业发达国家已得到广泛应用。
美国有60%-65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了交流调速技术，仅工业传动用电就节约了15%-20%的电量。
而高性能电力、电子器件的应用更是推动了交流调速系统的发展，例如在通用变频器方面，针对中、低压应用领域的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的高开关频率使得高性能的变频器成为可能，而在以后出现的智能功率模块（IPM），更加简化了通用变频器的设计。
此后，交流调速系统主要沿用下述三个方向发展和应用。
(1) 一般性能的节能调速。
在过去大量的所谓不变速交流传动中，风机、水泵等机械总容量几乎占工业电气传动总容量的一半，其中有不少场合并不是不需要调速，只是因为过去交流电机本身不具备调速性能，不得不依赖挡板和阀门来调节送风或供水的流量，许多电能因而白白地浪费掉了。
plc控制变频器调速
基于PLC控制变频器调速实验报告电控学院电气实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。
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。
在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。
学生实验应做到以下几点：1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。
2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。
3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。
4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。
5. 培养分析，查找故障的能力。
6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。
实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机第一部分采样转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。
编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。
欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
基于PLC的变频器电机调速的方法探究
基于PLC的变频器电机调速的方法探究基于PLC的变频器电机调速的方法探究王玉娟摘要：在我国经济飞速发展的大背景下，国内变频器的应用也随之逐渐扩大规模。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将电压和频率固定不变的工频交流电源变化成电压和频率可变的交流电源，供给交流电动机实现软起动、变频调速等功能的电能变换控制装置。
我们将设计探究基于PLC的变频器多段速控制，通过总体方案设计来确定系统的功能要求，选择软硬件，制定工作方案;然后进行硬件设计，完成输入输出分配以及接线端子的连接;最后通过变频器的参数设定和PLC的程序设计来完成此次多段速控制系统的操作。
关键词：PLC;变频器;电机调速;方法引言计算机技术的发展使得自动化这一概念越来越多应用于工业生产中，也使得很多复杂且对精确性较高的工作由原有的人工操作转变为自动化系统操作，这不仅给有关人员减轻了工作负担，也使得这些工作完成的效率与可靠性均得到了保障。
在这些实现自动化功能的元件中，可编程类控制元件占据重要地位，利用程序完成对系统的控制也逐渐在很多工业领域得以应用，这其中最为常见的可编程类控制元件就是PLC。
1 PLC系统的特点1.1体积小、节约能耗、安装简单方便在单个的小型PLC中，具有大量的编程元件，这些分布的原件都可以被用户加以利用，每个元件的的控制功能也不尽相同，所以在用户使用的时候可以根据自己的需要进行安装，用起来节能效果也十分满意，同时它也能够适应高速的生产速度，定位精度高，操作的误差也小，质量可以得到保证。
1.2程序编制相对简单PLC系统的编程是采用接线的形式来实现的，而且由于PLC系统会编辑相对应的梯形图程序，因此PLC系统一般会采用提醒语言的来做到相互对应。
除此之外，为了方便管理，PLC会采用顺序控制法来进行设计，这种设计方式规律极为明显，可以被容易地掌握。
1.3操作靈活方便PLC系统具有自动以及手动模式，满足不同情况下的需要，同时在操作的时候还可以下达启动和暂停的命令，方便应对突发状况。
plc控制变频器调速
基于PLC控制变频器调速实验报告电控学院电气实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。
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。
在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。
学生实验应做到以下几点：1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。
2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。
3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。
4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。
5. 培养分析，查找故障的能力。
6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。
实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机第一部分采样转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。
编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。
欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
(完整版)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 (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。
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。
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控制的变频器调速系统_毕业设计论文
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 (5)2.2.1 变频器的选择 (5)2.2.2 变频调速原理 (6)2.2.3 变频器的工作原理 (6)2.2.4 变频器的快速设置 (7)第三章硬件设计以及PLC编程 (9)3.1 开环控制设计及PLC编程 (9)3.1.1 硬件设计 (9)3.1.2 PLC软件编程 (10)3.2 闭环控制设计 (14)3.2.1 硬件和速度反馈设计 (14)3.2.3 闭环的程序设计以及源程序 (16)第四章实验调试和数据分析 (21)4.1 PID 参数整定 (21)4.2 运行结果 (22)第五章总结和体会 (22)第六章附录 (24)6.1 变频器内部原理框图 (24)第七章参考文献 (25)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。
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基于PLC数字量方式的变频器调速控制研究
作者：柳强
来源：《中国高新技术企业》2016年第06期
摘要：港口装卸离不开门座起重机，当前工业生产规模不断扩大、国内外贸易往来不断深入，因此物资交流日益频繁，门座起重机的运货量不断增加，工作结构朝大型化、复杂化方向发展。
文章以PLC为核心结合变频器搭建好硬件控制平台的基础，对利用PLC控制变频器提高门座起重机控制系统的可靠性进行了研究。
关键词：变频器；调速控制；数字量方式；PLC；港口装卸；门座起重机文献标识码：A
中图分类号：TH137 文章编号：1009-2374（2016）06-0068-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.06.034
本文选择欧姆龙系列PLC可编程控制器结合变频器对港口门座起重机机构实现变频调速控制，促进门座起重机稳定、可靠、高效、安全运行。
1 PLC数字量方式结合变频器控制调速的优点
PLC可编程控制器结合变频器在工业工程以及电力工程行业中由于其应用中的突出优势得到广泛的推广。
其优势主要表现在：功能强大，PLC可编程控制器核心CPU具有上千个编程元件，能够实现复杂的控制功能，在实现网络通信控制功能的基础上达到对整个控制系统的统一管理；便利性，PLC可编程控制器控制功能是通过采用梯形语言、语句表实现控制目的的。
对于开发人员的相关计算机专业技术要求不高，尤其是系统的开发周期短，在线调试周期短，无须拆动相关系统硬件；维修性，基于PLC编程控制系统的故障率较低，内部具有自行诊断故障与显示功能，为维修人员故障诊断与排查提供便利，极大地提高了效率；适应性，PLC可编程控制器产品完全实现标准化，内部功能装置配置完善，便于用户选择，拥有较强的使用适应性，除此之外，PLC安装便利、负载能力强，能够驱动交流接
触器。
2 实例分析与系统设计
2.1 实例概况
作为港口装卸主要设备之一的门座起重机，其结构、功能及控制流程相对比较复杂，门座起重机的作业要求需灵活、稳定、高效。
基于PLC数字量方式的变频器控制系统能实现对门
座起重机的精准控制，提高作业效率，降低故障发生率，缩短船舶驻港时间。
本文以MQ4030型号门座起重机为例，利用PLC结合变频器实现数字式调速控制，促进门座起重机港口作业稳定、高效、安全。
2.2 设计方案
PLC结合变频器调速控制系统以PLC为主控单元，结合变频器及外围电气元件精确控制门座起重机四大机构电气系统，达到操作高效、可靠、机构安全的目的。
图1 系统方案设计图
2.3 调速系统设计
本文研究的门座起重机控制系统控制功能主要实现对起重机升降机构、变幅机构、旋转机构、行走机构的控制。
四大机构的变频器调速均采用西门子SINAMICS S120。
SINAMICS
S120是集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的高性能驱动控制系统，变频器机械设备运动控制功能方面具有十分突出的优势，一方面能够对一般的三相异步电动机进行控制；另一方面对同步电机以及直线电机与扭矩电机都能够实现调速控制的目的。
普通变频器调速采用V/f=C控制。
但在负载变化范围较大的运行情况下，对于控制精度要求十分严格。
负载低速运转要求保持稳定的速度以及可靠的负载能力，这就要求选择矢量控制方式实现负载精确调速的操作。
一般情况下矢量控制方式仅仅实现一台变频器控制一台电动机。
控制系统一共采用三台SINAMICS S120变频器进行调速，由于起升机构、变幅机构两大机构运行负载变化范围大，并且机构运行过程中对于调速控制以及相关其他控制操作要求比较严格，两大机构分别使用一台变频器实现闭环矢量调速控制，门座起重机的旋转机构和行走机构对于调速控制精确度要求不高，因此两者可共用一台变频器，利用接触器的联锁机构使旋转机构和运行机构不能同时运行。
门座起重机的升降与变幅调速控制方式相同，对于旋转以及行走机构的控制相对简单。
变频器模拟量输入端子并接收PLC的模拟量输出实现对输出电压频率的调节，电机的正反转及停止制动信号通过采用变频器的数字量输入端口设定。
为实现对门座起重机升降机构的精确调速控制，在进行调速操作之前需要对变频器进行相关的参数配置。
升降机构的变频器主要配置参数包括升降机构电动机参数与控制端子变频器的参数配置。
2.4 硬件选择
2.4.1 PLC选择。
控制系统可编程控制器选用欧姆龙品牌系列，考虑到控制系统内部功能扩展以及相关容量，选择型号为CS1G-HCPU45CPU模块。
2.4.2 变频器选择。
本文研究的门座起重机控制系统主要功能实现对起重机升降机构、变幅机构以及相关的旋转机构、行走机构的控制。
本控制系统选用变频器为西门子SINAMICS S120变频器实现对起重机控制系统的调速功能。
2.4.3 控制网络通讯。
基于PLC的结合变频器的数字式控制系统的网络配置是建立在控制系统网络通信基础之上的。
网络通信配置主要是指PLC控制器与上位机人机交互界面进行的通信。
本文采用Controller Link网络实现与上位机控制后台的网络通信，另外PLC可编程控制器与控制终端现场设备的控制指令通信采用DeviceNet网络。
控制系统内部各硬件之间通信采用欧姆龙CompoBus/D总线网络。
2.5 变频器与PLC控制接线
本文基于PLC结合变频器控制门座起重机控制系统的功能框图如图2所示：
图2 控制功能框图
3 效果性能评价
（1）门座起重机四大机构调速控制采用变频器为西门子SINAMICS S120，利用闭环矢量对门座起重机电动机进行控制，将速度增量作为变换反馈量进行偏差控制。
满足电动机调速硬度并保证电动机低转矩稳定运行。
变频器工作频率在0Hz工作情况下电动机输出转矩能保证门座起重机控制机构在低频或者满负载运行条件下的正常工作。
（2）门座起重机采用机械式制动器。
在起重机起升机构满负载的情况下，采用变频器调速控制模式可防止空中制动停车后升降机再次启动过程中产生溜钩现象。
（3）门座起重机机构作业过程中要求在电机减速或者重载下放的工作条件下必须实现再生制动能量的迅速释放。
门座起重机变频调速系统中考虑将制动电阻的功率增加一倍，确保再生制动能量的快速释放。
（4）利用PLC可编程控制器结合变频器实现对门座起重机机构的变频调速控制，能够实现在频率50Hz以下的情况下电动机恒转矩运转，从而保证了频率降低至较小值的情况下依然可维持带载运行。
即便频率高于50Hz，利用变频器的恒功率调速特性仍可保证门座起重机机构稳定运行。
4 结语
本文结合工程实例对港口门座起重机基于PLC数字量方式的变频调速系统进行了分析和研究，重点对系统框架的设计选择及性能评价进行了分析讨论。
随着工业控制技术的不断发展和提升，围绕港口门座起重机的控制要求也会越来越高，基于PLC数字量方式的变频调速系统在港口起重设备的应用将会变得更加广泛。
参考文献
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[3] 李世伟，郑萍，邵子惠，等.基于PLC的现代大综合实验系统的设计与实现[J].中国现代教育装备，2011，11（15）.
[4] 李胜永，季本山.基于PLC和变频器的港口桥式起重机控制系统研究[J].机电产品开发与创新，2010，（1）.
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[8] 洪磊，封峰，赵磊，等.基于Modubus-RTU协议的变频器与PLC通讯在压力机上的应用[J].锻压装备与制造技术，2015，（4）.
作者简介：柳强（1972-），男，湖北武汉人，招商港务（深圳）有限公司技术工程部经理，研究方向：港口设备技术管理。
（责任编辑：黄银芳）。