变频器多段速的PLC控制
变频器多段速的PLC控制陈竹现代功率电子技术的发展，变频器的性能日新月异，有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、便于同其他设备接口等一系列优点，使得变频器的用途越来越广。
变频器分为交--交和交--直--交两种形式。
交--交变频器可将工频交流直接转换成频率、电压均可控制的交流；交--直--交变频器则先把工频交流通过整流器转换成直流，然后再把直流转换成频率、电压均可控制的交流，其基本构成如图1所示。
主要由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成。
图1 变频器基本结构整流器主要是将电网的交流整流成直流；逆变器是通过三相桥式逆变电路将直流转换成任意频率的三相交流；中间环节又叫中间储能环节，由于变频器的负载一般为电动机，属于感性负载，运行中中间直流环节和电动机之间总会有无功功率交换，这种无功功率将由中间环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲；控制电路主要是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能。
1. 认识一台变频器LG公司生产的SV-iG5系列变频器，是一种功能强大、紧凑小巧的经济型变频器，其外观如图2所示。
该系列的变频器具有如下特性：图2 iG5变频器功率/电压等级：~ kW，200-230VAC，1相；~ kW，200-230VAC，三相；~ kW，380-460VAC，三相。
变频器类型：采用IGBT的PWM控制。
控制方式：V/F空间矢量技术内置总线：RS-485，ModBus—RTU内置PID控制，制动单元输出150%转矩防失速功能，8步速控制，三段跳跃频率三个多功能输入，一个多功能输出，模拟输出（0～10V）1～10kHz载波频率虽然iG5的功能提高，但体积确比以前的iG系列减小，更便于安装。
iG5最大减小了总体积的50%，采用小的控制面板和重量较轻的导轨安装。
使用更先进的控制盘结构和系统设计。
广泛应用于纺织、洗涤、加工机械等领域。
iG5变频器的外表接线如图3所示，若变频器的输入电源是单相时，图中的“S”端子不存在。
图3 iG5变频器外部接线图主电路的连接变频器的输入电源端子R、S、T经交流接触器KM和自动空气断路器QF与电源连接。
电源供给必须连接到输入R、S、T端子。
如果连接到输出端子U、V、W上将导致变频器内部的损坏。
安装时相序不需要考虑。
电机应该连接到输出端子U、V、W上。
如果正转开关(FX)处于闭合on状态，从电机负载的方向看，电机应该按顺时针方向转动。
如果电机处于反转状态，应该调换U和V端子的接线。
在B1、B2端子之间仅连接推荐的制动电阻。
切记不要将B1和B2 端子短路。
如果将这个端子短路的话，将导致变频器内部的损坏。
还应注意的是不能以控制主电路接触器KM的吸合或释放来进行变频器的运行、停止操作。
而必需通过控制电路端子FX、RX或JOG端子来操作。
控制电路端子的功能说明iG5变频器的控制端子有上、下两排。
其中上面一排只有三位端子，下面一排有十位端子，如图4所示。
每一位端子的功能如表1所示。
表1 控制端子功能变频器的输入控制信号包括正转/停止、反转/停止、点动、多功能输入端子P1/P2/P3、紧急停止等运行状态进行操作的开关信号。
变频器上这些输入控制信号通常可以利用继电器触头或者晶体三极管集电极开路电路来驱动。
也就是说我们可以使用继电器输出或晶体三极管输出型的PLC来控制变频器的工作状态。
iG5变频器输入控制端子的作用如下：正转指令端子FX，当闭合的时候正转，断开的时候停止。
反转指令端子RX，当闭合的时候反转，断开的时候停止。
寸动频率给定端子JOG，当寸动信号处于闭合时，在寸动频率下运行，运行的方向是由FX（或者RX）信号决定的。
紧急停止端子BX，当BX信号处于闭合时，变频器的输出关断。
当电机使用电子制动去停止时，使用BX去关断输出信号。
当BX信号处于OFF（没有被锁存关断的情况下），FX信号（或者RX信号）处于ON，电机处于继续运行的状态，这一点须注意。
频率给定电源(+12V)端子VR，作为模拟频率给定的电源，最大输出+12V，100mA。
频率给定（电压）端子V1，使用0～10V作为频率给定输入，输入阻抗 20K。
频率给定（电流）端子I，使用DC4～20mA作为频率给定输入输入阻抗 250K。
频率给定公共端子5G，模拟频率给定FM和公共端子5G。
变频器的检测输出信号通常包括故障检测、速度检测、频率和电流信号等。
它们分为开关量或模拟量检测信号两种。
这两种信号可以用来与其他设备配合以组成控制系统。
模拟量检测输出信号既可以根据需要送至电流表或频率表显示，也可送给PLC的模拟量输入模块。
若是后一种情况，必须注意PLC侧输入阻抗的大小，以保证该输入端中的电流不超过变频器内部电路的额定值。
另外，由于这些模拟量检测信号和变频器内部并不绝缘，在连接线路较长或噪声较大的场合，应该在中间增设绝缘放大器。
iG5变频器模拟/数字输出FM-5G，输出以下信号的其中一个：输出频率，输出电压，输出电流，DC连接电压；最大输出电压0-12V，输出电流为1mA，输出频率为500Hz；厂家设定的默认值为输出频率。
对于开关量检测信号，由于它们是通过继电器触头或晶体三极管集电极开路电路输出，其额定值均在24VDC/50mA之上，完成符合FX系列PLC对输入信号的要求。
因此可以将变频器的开关量检测信号直接与FX系列PLC的输入端连接，从而实现信号反馈控制。
iG5变频器故障触点输出30A、30C、30B端子，保护功能运行时有效；触头容量AC250V1A，DC30V1A；故障：30A-30C闭合（30B-30C断开），常态：30A-30C断开（30B-30C闭合）。
多功能输出端子MO-MG，在定义多功能端子后使用，触头容量小于DC24V50mA。
常用参数iG5变频器的参数按作用分为：运行驱动组[DRV]、功能1组[FU1]、功能2[FU2]、输入输出组[I/O]四类。
变频器的功能通常可通过设定不同的参数来实现，若单纯用于普通调速运行时，除了下面介绍的几个参数外其他参数可按出厂设定的值运行即可。
若需要考虑负荷、运行方式等条件时，就必须了解参数的功能和设定范围，然后再设定一些必要的参数。
下面介绍iG5变频器的一些基本参数功能。
有关其他参数功能请参考本书附录D或该变频器的用户手册。
1.2.1参数说明⑴DRV-01：加速时间当加速（减速）的时候，变频器的目标与参数FU2-70的设定值有关。
参数FU2-70的取值有两个：“0”或“1”；“0”表示最大频率，“1”表示Delta频率。
该参数的单位为秒，若设置值是“100”表示时间10秒。
若FU2-70被设定成“最大频率”时，加速时间是从0赫兹达到FU1-20参数所设定速度需要的时间。
同时减速时间是从FU1-20参数所设定速度降到0赫兹所需要的时间。
当FU2-70被设定成“Delta频率”，加速和减速时间是从当前运行频率达到目标频率所需要的时间。
加速和减速时间可以通过多功能输入改变到预设的暂态时间。
通过设定多功能输入(P1, P2, P3) 至“XCEL-L”,“XCEL-M”,“XCEL-H”，根据P1, P2,P3的二进制组合输入，可以应用设定在I/O-25 ~ I/O-38的减速和加速时间。
其时间与频率的关系如图5所示。
图5 加（减）速时间⑵DRV-02：减速时间与参数DRV-01“加速时间”类似。
⑶DRV-03：驱动模式 (运行/停止方法)驱动模式参数DRV-03的取值有4个：“0”、“1”、“2”、“3”。
数值“0”表示，由操作面板来控制运行/停止。
数值“1”表示，由控制端子FX、RX、CM用方法1控制运行/停止；即端子FX与CM接通正向运行，端子RX与CM接通反向运行，端子FX、RX与CM均断开停止运行。
数值“2”表示，由控制端子FX、RX、CM用方法2控制运行/停止；即端子FX与CM接通正向运行，端子FX、RX与CM都接通则反向运行，端子FX、RX与CM均断开停止运行。
数值“3”表示，通过RS-485总线控制。
⑷DRV-04：频率模式 (频率设定方法)频率模式参数DRV-04的取值有6个：“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”。
数值“0”表示，频率设定在 DRV-00。
通过[FUNC] 键改变频率同时通过[ENT]键确认。
在没有按下[ENT]键确认之前，变频器不会输出改变的频率。
数值“1”表示，频率设定在 DRV-00。
按下 [FUNC] 键然后按[▲], [▼] 键，变频器立即立即输出改变的频率。
按下[ENT] 键保存被改变的频率。
数值“2”表示，输入频率设定(0～10V)至“V1”控制端子。
关于信号尺度的变化，参考 I/O-01～I/O-05。
数值“3”表示，输入频率设定(4～20mA)至“I”控制端子。
关于信号尺度的变化，参考 I/O-06～I/O-10。
数值“4”表示，输入频率设定(0～10V, 4～20mA)至“V1”,“I”控制端子。
“V1”信号覆盖“I”信号。
数值“5”表示，频率由通讯（MODBUS-RTU）来设置。
详见《用户手册》第5章。
⑸FU1-20：最大频率最大频率参数FU1-20是变频器的最大输出频率。
该参数的取值范围是40Hz～400Hz。
设置时一定要注意这个最大频率不能超过电机的额定速度。
⑹FU2-30：额定电机选择额定电机选择参数FU2-30，根据变频器输出端子所接电机铭牌上的电机额定功率设定。
⑺FU2-31：电机电极数目电机电极数目参数FU2-31，根据变频器输出端子所接电机铭牌上的电机极数设定。
⑻FU2-33：额定电机电流RMS额定电机电流RMS参数 FU2-33，根据变频器输出端子所接电机铭牌上的电机额定电流设定。
1.2.2参数设置变频器参数的设置可以通过操作面板或专用软件进行。
iG5系列变频器的操作面板如图6所示。
面板上各键或指示灯的功能如表2。
图4-6 iG5的操作面板表2 面板键/灯功能类型显示名称说明键FUNC设定值数据设定模式开始/结束▲ (Up)Up key使用于移动代码或增加设定值时▼ (Down)Down key使用于移动代码或减少设定值时RUN运行 key用于运行变频器STOP/RESET停止/复位键运行中暂停指令键故障发生时，解除故障LED REV反向显示反向运行时点灯FWD正向显示正向运行时点灯SET设定值使用FUNC键，设置参数时点灯RUN运行定速时点灯，加减速度中时闪亮⑴加/减速时间DRV-01/ DRV-02设定加/减速时间为“5秒”。
按动▲或▼键，使七段数码显示管显示想得到的参数代码“ACC”/“DEC”；再按下FUNC键LCD的LED（SET）会点灯；然后按动▲或▼键，使七段数码显示管显示“”；按下FUNC键保存设定值。
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制异步电动机变频调速所要求的变频电源几乎都采用静止式变频器。
利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正、反转切换。
本文介绍了PLC在三相交流异步电动机变频调速系统方面的设计，说明了系统的控制策略和工作原理，探讨三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制。
1、PLC在三相交流异步电动机变频调速系统设计三相交流异步电动机变频调速系统，以可编程序控制器PLC 作为核心控制部件，通过速度传感器将电动机的转速信号传给PLC, PLC经过控制规律的运算后，给出控制信号，改变电动机输入电压的频率，来调节电动机的转速，从而构成了一个闭环的速度控制系统。
如图1 所示。
2、三相异步电动变频器电路连接的要点2.1变频器前面一定要加接触器输入侧接触器的作用。
一般说来，在断路器和变频器之间，应该有接触器。
a. 可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电。
b. 发生故障时可自动切断变频器电源，如：变频器自身发生故障，报警输出端子动作时，可使接触器KM迅速断电，从而使变频器立即脱离电源。
另外，当控制系统中有其他故障信号时，也可迅速切断变频器电源。
2.2变频器与电动机之间是否接输出接触器并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的致变频器跳闸。
a. 当一台变频器只控制一台电动机，且并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机之间不要接输出接触器。
因为如果接入了输出接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的情况下启动电动机，产生较大的启动电流，导致变频器跳闸。
b. 必须接输出接触器的情况有两种：当一台变频器接多台电动机时，每台电动机必须要有单独控制的接触器。
另外，在变频和工频需要切换的情况下，当电动机接至工频电源时，必须切断和变频器之间的联系。
通用变频器，一般都是采用交、直、交的方式组成，利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，为了实现电动机的正、反转切换，必须利用触器等装置对电源进行换相切换。
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。
变频器多段调速的PLC控制规范件
察变频器显示的频率是否正确。
2
按停止按钮SB2，电动机随时停止。再按下
起动按钮SB1，又重新C、变频器、电动机，为 了保护好设备，也可按下面方法调试：
变频器多段调速的PLC控制
1
模拟调试程序。暂时断开变频器电源，观察PLC
的输出指示灯是否按要求指示，否则，检查并修改程序，
1
连接PLC的输入端外接元
件； 2 连接PLC的输出端外接元
件；
3
连接PLC和变频器的电源
（注意不要带电作业）；
4 连接电动机；
5
连接PLC、变频器、电动
机的接地线。
变频器R、S、T为三相电源进
线，U、V、W接电动机，注意不
能接反。
本项目实物模拟接线图如图5-
2-3所示。
图5-2-3 变频器多段调速的 PLC控制项目实物模拟接线图
项目实施 （五）程序编写
变频器多段调速的PLC控制
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
变频器多段调速的PLC控制
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
变频器多段调速的PLC控制
图5-2-6 变频器多段调速的PLC控制项目指令程 序
在上个项目图5-1-12中是用开关的通断来给变频器的RH、 RM、RL端子产生控制信号，如用PLC来控制时，只需用 PLC的输出端子控制变频器的RH、RM、RL调速输入端子， 通过运行PLC程序即可实现控制。
输入端（I）
变频器多段调速的PLC控制
输出端（O）
项目实 施 外接元 件
输入端子
外接元件
输出端子
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。
变频器多段速的PLC控制
变频器多段速的PLC控制陈竹现代功率电子技术的发展，变频器的性能日新月异，有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、便于同其他设备接口等一系列优点，使得变频器的用途越来越广。
变频器分为交--交和交--直--交两种形式。
交--交变频器可将工频交流直接转换成频率、电压均可控制的交流；交--直--交变频器则先把工频交流通过整流器转换成直流，然后再把直流转换成频率、电压均可控制的交流，其基本构成如图1所示。
主要由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成。
图1 变频器基本结构整流器主要是将电网的交流整流成直流；逆变器是通过三相桥式逆变电路将直流转换成任意频率的三相交流；中间环节又叫中间储能环节，由于变频器的负载一般为电动机，属于感性负载，运行中中间直流环节和电动机之间总会有无功功率交换，这种无功功率将由中间环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲；控制电路主要是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能。
1. 认识一台变频器LG公司生产的SV-iG5系列变频器，是一种功能强大、紧凑小巧的经济型变频器，其外观如图2所示。
该系列的变频器具有如下特性：图2 iG5变频器功率/电压等级：~ kW，200-230VAC，1相；~ kW，200-230VAC，三相；~ kW，380-460VAC，三相。
变频器类型：采用IGBT的PWM控制。
控制方式：V/F空间矢量技术内置总线：RS-485，ModBus—RTU内置PID控制，制动单元输出150%转矩防失速功能，8步速控制，三段跳跃频率三个多功能输入，一个多功能输出，模拟输出（0～10V）1～10kHz载波频率虽然iG5的功能提高，但体积确比以前的iG系列减小，更便于安装。
iG5最大减小了总体积的50%，采用小的控制面板和重量较轻的导轨安装。
使用更先进的控制盘结构和系统设计。
广泛应用于纺织、洗涤、加工机械等领域。
plc与变频器多段速度控制系统的设计毕业设计说明书[管理资料]
常州轻工职业技术学院电子电气工程系毕业设计常州轻工职业技术学院题 目 PLC 与变频器多段速度控制系统的设计姓 名学 号 1036623116班 级 10自动试点班指导教师职 称 副 教 授日 期 2013年5月毕业设计(论文)说明书中文摘要本文主要简介了可编程控制器与变频器在现代工业调速方面的应用。
着重讲解了多段调速的使用。
硬件上使用的是三菱可编程控制器中的FX3U-48M和三菱变频器。
如今，变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统能满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求。
变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。
变频调速器调速不仅操作方便，故障率低，且节能效果明显，优于调压调速、变级调速、滑差调速、串级调速、整流子调速和液力偶合器调速等。
并且变频调速在电动机运行时很容易实现电动机的正、反转。
只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。
通过可编程控制器来控制变频器调速，是现代工业应用最为广泛的调速方法之一，所以本文主要研究的就是通过可编程控制器来控制变频器改变交流电机供电的频率和幅值，从而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。
关键词：可编程控制器，变频器，工业调速，变频调速ABSTRACTThis paper mainly introduces the programmable controller and inverter in modern industrial control on multiple segments hardware is used on Mitsubishi programmable controller in FX3U-48M and Mitsubishi , VVVF has been recognized as the most ideal, the most promising control one way, using PLC variable frequency speed control system can meet the needs of improving labor productivity, improve product quality, improve the degree of automation equipment, improve the quality of life and improve the living environment and other requirements.Inverter AC motor power supply is used to change the frequency and amplitude, and thus change its motion magnetic cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed conversion speed governor has the advantages of convenient operation, low failure rate, and has obvious energy-saving effect, better than the voltage regulating speed, variable speed control, slip control, cascade control, speed control and hydraulic coupler speed variable frequency speed regulation in the motor run time is easy to achieve the motor is, need to change the frequency converter inverter tube inside the switching sequence, you can achieve the output exchange phase, there is no improper burning of the electric motor by phase change problems.Through the programmable controller to control the frequency converter, is a modern industrial application is most wide speed regulation method, so this paper mainly studies is that through the programmable controller to control the frequency converter to change the frequency and amplitude of the AC motor power supply, so as to change the moving magnetic field cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed to.Keywords:Programmable controller, inverter, industrial control, variable frequency speed regulation目录第一章概述 (6)课题背景 (6)PLC的发展历程 (6)PLC的分类 (6)PLC的应用领域 (8)变频器基本原理与应用 (8)课题的目的和意义 (9)课题的目的 (9)课题的意义 (11)课题任务及要求 (11)课题的主要任务 (12)课题的主要要求 (12)第二章设计内容简介 (13)课题目前研究及应用现状 (13)设备的结构分析 (13)第三章PLC实现的过程 (15)工作流程 (15)工作过程叙述 (15)工作过程示意图 (15)PLC的I/O分配表 (15)PLC控制的设备清单及原理图 (17)元器件设备清单 (17)PLC控制的原理图 (17)梯形图及程序指令表 (18)梯形图 (18)程序指令表 (23)第四章控制装置的柜屛设计及安装调试 (27)元件安装图 (27)控制柜与操作屏设计图 (28)参考文献 (30)致谢 (31)第一章概述课题背景可编程逻辑控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PLC，它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，PLC由CPU，存储器、I/0接口、内嵌的精简高效操作系统组成。
PLC变频器三段速控制编程技巧
| Techniques of Automation & Applications78PLC 变频器三段速控制编程技巧孙 娜(辽宁工程职业学院,辽宁 铁岭 112008)摘 要:PLC 在实际生产生活中已经得到广泛应用,而在实际的运用中存在大量的编程技巧,文中以PLC 变频器控制三段速为例,简单介绍系统硬件设计、I/O 分配,详细介绍软件编程方法,按照控制要求,实现顺时切换并自动循环。
详细叙述了几种不同的编程方法,并加以对比,分析每种编程方法的优缺点,引申出PLC 的几种编程技巧。
关键词:PLC;编程;技巧中图分类号:TN081 文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2018)09-0078-03PLC Programming Skills for Three Stage Speed Control of InverterSUN Na( Liaoning Engineering V ocational College, Tieling 112008 China )Abstract: PLC has been widely used in the actual production and life, and there are a lot of programming skills in practical applications.In this paper, PLC inverter control three segment speed as an example, the hardware design of the system and the I/O is introduced, then software programming method is introduced in detail, in accordance with the control requirements, the time switch and automatic cycle. Several different programming methods are described in detail, compare and contrast, analyze the advantages and disadvantages of each programming method, several programming techniques for PLC are derived.Key words: PLC; programming; skills收稿日期:2017-08-161 引言可编程控制器(PLC)以其功能强大、编程简单、性能可靠等诸多优点已经占据了工业控制系统的主流,而且编程指令简单易懂,非常适合工程技术人员操作,提高了生产效率[1]。