plc控制变频器调速

plc控制变频器调速

苏州市职业大学

课程设计任务书

课程名称: PLC应用技术起讫时间: 2011年6月20日至24日院系: 电子信息工程系班级: 09电气(4) 姓名: 王田兵

指导教师: 丁金林系主任: 张红兵

第一章绪论

1.1 PLC的发展与应用

可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

如今，PLC在我国各个工业领域中的应用越来越广泛。在就业竞争日益激烈的今天，掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。

任何生产机械电气控制系统的设计，都包括两个基本方面:一个是满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。因此，电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两个方面。前者决定一台设备使用效能和自动化程度，即决定着生产机械设备的先进性、合理性，而后者决定着电气控制设备生产可行性、经济性、外观和维修等方面的性能。

在现代控制设备中，机-电、液-电、气-电配合得越来越密切，虽然生产机械的种类繁多，其电气控制设备也各不相同，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。

在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠，动作准确，结果简单、经济，电动机及电气元件选用合理，操作、安装、调试和维修方便。

要完成好电气控制系统的设计系统，除要求我们掌握必要的电气设计基础知识外，还要求我们必须经过反复实践，深入生产现场，将我们所学的理论知识和积累的经验技术应用到设计中来。本次课程设计正是本着这一目的而着手实施的实践性环节，它是一项初步的模拟工程训练。通过这次课程设计，我感到更深地了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。

1.2 PLC的特点

PLC是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 1. 可靠性高，抗干扰能力强

为了限制故障的发生或者在发生故障时，能很快查出故障发生点，并将故障限制在局部，采取了多种措施，使PC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待修复外，还使PC具有了很强的抗干扰能力。 2. 通用性强，控制程序可变，使用方便

PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。 3. 功能强，适应面广

现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。

4. 编程简单，容易掌握

目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行(PLC内部增加了解释程序)。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求。

5. 减少了控制系统的设计及施工的工作量

由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便。 6. 体积小、重量轻、功耗低、维护方便

PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

第二章主要器件介绍

2.1 欧姆龙CP1H的特点及功能简介

2.1.1 欧姆龙CP1H的特点

欧姆龙 CP1H小型高功能PLC ，有如下特点:

1.基本性能

处理速度:基本指令0.1μs;特殊指令0.3μs;

I/O容量: 最多7个扩展单元，开关量最大320点，模拟量最大37路

程序容量:20K步;

数据容量:32K字 ;

机型类别:本体40点，24点输入，16点输出，继电器输出或晶体管输出可选;

2.特殊功能

4轴脉冲输出:100kHz×2和30 kHz×2(X型和XA型)，最大1MHz(Y型);

4轴高速计数:单向100kHz或相位差50 kH z×4(X型和XA型)，最大1MHz(Y 型);

内置模拟量: 4输入，2输出(XA型);

3.通信功能

通信接口:最大2个串行通信口(RS-232A或RS-422/485任选);本体附带一个USB编程端口;

通信功能:上位链接、无协议通信、NT链接(1:N)、串行网关功能、串行PLC链接功能、 Modbus-RTU简易主站;

4-1模拟量输入手动设定; 4.其他功能

2位7段码发光二极管显示故障信息;

支持欧姆龙中型机CJ1系列高功能模块(最大2块);

支持FB/ST编程，可以利用欧姆龙的Smart FB库，与CJ1/CS1系列程序统

一，可以互换。

2.1.2 欧姆龙CP1H的功能

1.中断功能

CP1H的CPU单元，通常周期性重复(公共处理?运算处理?扫描处理?I/O

刷新?外设端口服务)的处理，运算处理中执行周期执行任务。与此不同，根据特定要求的发生，可以在该周期的中途中断，使其执行特定的程序。中断功能种类如下:(1)输入中断(直接模式)(2)输入中断(计时器模式)(3)定时中(4)高速计数器中断(5)外部中断

2.模拟输入/输出功能