原创《基于PLC控制电动机变频调速系统设计》：该文是关于变频调速论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
【摘 要】本文以实际案例为例,介绍三菱FX2N系列PLC、三菱变频器FR-E740在电动机变频调速的应用,从控制功能、硬件设计、程序编制等方面进行详细阐述.
【关键词】电动机 PLC 变频调速
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）10C-0191-02
变频调速广泛应用于工业、食品、化工、纺织业、机床等各种机械设备领域,特别是在风机、泵类等负载节能效果良好,可以实现对电动机的软启动、连续调速控制,同时对一些特殊工艺的场合,提高生产产品的合格率.PLC因其具有可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、应用灵活、系统设计简单、维护方便等特点,是一种具备计算机功能的工业控制设备.本文介绍的以PLC为控制器,结合变频器构成的三相异步电动机调速系统,可实现多段速度的设定和连续可调.
一、系统控制功能要求
某生产设备加工某种工件时,需要经过三道加工工序,在不同的加工工序时电动机的频率要求不同.假定加工工件已自动加装,不需考虑加工工件无料状态,按下启动按钮SB1,设备启动,进入第一道工序,电动机以10HZ频率正转运行,对工件加工3S,接着进入第二道工序,电动机以25HZ频率正转运行,对工件加工4S,接着进入第三道工序,电动机以35HZ频率正转运行,对工件加工5S,加工结束自动进入到第一道加工工序重复运行.按下停止按钮SB2,设备在完成当天工件的加工才停止工作.
二、系统硬件设备设计
本文选用三菱FX2N-48MR型号的PLC,该PLC有24个输入、24个输出,采用继电器的输出方式.选用三菱FR-E740-0.75K-CNT型号的变频器,额定参数为：额定电压400V,功率范围：0.4-15KW,额定输出电流2.6A,可通过操作面板控制,也可通过外部端子控制,最多可以实现15段速度控制.通过对多功能端子的控制来选定变频器对应参数值,由于本系统只要求对电动机实现10HZ、25HZ、35HZ的调速,在PLC输出个数充裕的情況下,采用变频器RL、RM、RH一一对应相应的频率.
正常情况下,当RH段为ON时,按照P4设定的参数运行,当RM段为ON时,按照P5设定的参数运行,当RL段为ON时,按照P6设定的参数运行,三段速度设定存在优先级别,若同时选定2段速度以上则优先低速信号的设定频率.
三、分析系统控制功能
(一)确定系统的PLC输入/输出个数
1.确定系统的PLC输入个数.本系统有启动按钮SB1、停止按钮SB2,共需要2个输入端子.
2.确定系统的PLC输出个数.本系统要求电动机以3种速度进行正转,共需要4个输出端子.
(二)对系统PLC输入/输出进行地址分配
(三)绘制电气控制原理图
由系统控制功能可知,PLC控制原理图包括变频器和PLC的控制原理图,根据系统PLC输入/输出进行地址分配表,绘制出本系统的电气控制原理图,如图1所示.
(四)设置变频器参数
根据系统要求以三段速度正转运行,变频器需要设定10HZ、25HZ、35HZ的频率,因此确定变频器所需要设定的参数.
在设置变频器参数时,可以先将控制开关处于断开位置,接通变频器电源,将变频器参数回复出厂设置,再依次按照表2所列出的采纳数进行设置,最后恢复到频率监控模式,操作各控制开关,并检查参数设置是否正确.
四、根据系统控制要求编制程序
(一)分析控制要求,画出工作流程图
在分析工作过程中,要求的控制过程都是按时间顺序依次进行,并且完成一次工作流程自动停止.根据控制要求绘制工作流程图,如图2所示.
(二)编写PLC控制程序
根据系统控制功能的特点,选择步进指令实现顺序控制要求.工作过程由时间控制这一特点来编程,先编写启动/停止控制程序,再编写定时控制程序,最后根据工作过程要求编写控制输出的程序.
1.PLC控制程序如图3：
2.电动机变频调速控制程序如图4、图5、图6、图7：
在完成系统功能时,采用了步进指令STL（步进开始指令）和RET（步进结束指令）来完成顺序控制及变频调速的任务,相比PLC的梯形图来说,只考虑当前状态的输出,编程显得更直观、简单、有效,便于初学者掌握电动机变频调速的硬件设计和程序设计,同时通过对多功能端子RH、RM、RL的组合,可完成变频器的7段速度控制.
本文以三菱FX2N-48MR为控制器,利用三菱FR-E740型号变频器所配备的多功能端子,完成电动机三段速度平滑切换,相比用模拟信号控制电动机变频调速系统设计更为简单易懂,具有很高的可靠性和实用性,且能够满足精度较高的转速控制要求.
【参考文献】
[1]陆春元,李素苹.基于PLC控制的三相异步电动机变频调速系统设计[J].通用机械,2012（6）
【作者简介】唐雯雯（1982— ）,桂林电子科技大学机电工程学院在读工程硕士,研究方向：机电一体化；唐 焱,桂林电子科技大学机电工程学院高级工程师,副教授,研究方向：专业技术,企业管理.
（责编 丁 梦）
变频调速论文参考资料：
结论：基于PLC控制电动机变频调速系统设计为适合变频调速论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关变频调速电动机开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
