基于plc和变频器电机多频段调速 [基于PLC数字量方式的变频器的调速控制]

　　摘 要:随着自动控制技术的发展,交流调速系统基本取代了直流电动机调速系统,该领域迫切需要掌握变频器应用技能的电气技术工人。本文以在电气传动系统中广泛采用的变频器控制的交流调速系统为例,分析设计了基于PLC数字量方式控制变频器调速的实训方案。
　　关键词:变频器 调速 数字量 PLC
　　中图分类号:TN77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0035-021 基于PLC数字量方式控制变频器调速的现实意义
　　随着现代电子技术的飞速发展,变频调速节电器以其卓越的功能在各个领域得到越来越广泛的应用,在不到20年的时间里,已被国内外公认为是最理想、最有发展前途的一种调速方式了。在电力拖动领域,解决好电动机的无级调速问题具有十分重要的意义。
　　随着职业教育的改革,以就业为目标,突出技能,强调与岗位衔接,注重增加相关实训内容,培养学生解决实际问题的能力,成为职业院校培养人才的目标。现代工矿企业尤其是港口运动机械大多采用变频器驱动电机,并通过操作机构和各种终端保护实现多段速控制的应用较多。熟悉变频器的基本操作和控制,为学生将来更好更快地适应工作岗位打下基础。
　　2 基于PLC数字量方式控制变频器调速控制的重点与难点
　　对于想要实现基于PLC数字量方式控制变频器调速,首先需要学员掌握变频器外部控制端子的功能和控制方式,熟悉PLC的编程,在此基础上了解变频器在外部运行模式下的操作方式,最后结合港口装卸设备对电动机械的运行和控制要求,着重讲解多段速变频调速的使用及设置,并通过实训使学员掌握科学、正确的设计方法。
　　在讲解与操作过程中要注意强调该应用的实际意义,引入PLC开关量控制时要引导学员自行分析出开关量和变频器外部端子控制方式的相通之处,利用PLC程序实现将端子控制方式转换为数字量方式控制。
　　3 基于PLC数字量方式多段速控制变频器调速的实现方式
　　3.1?FR-D700变频器外部接线图
　　包括主电路的连接和控制电路的端子接线(如图1)。
　　变频器的输入信号包括对运行/停止、正转、反转、速度选择信号等。首先确定为外部运行模式[EXT],可通过设置P79=0实现,将参数P4设置高速频率为40Hz,中速和低速频率设置可通过P5和P6参数实现。
　　3.2?基于PLC数字量方式多段速控制变频器调速
　　在港口使用的装船机械的工作流程和工艺一般为:非工作位置—移仓—大臂俯—大臂伸缩—皮带机启动;而对于一些需要移动的机构,例如行走机构,要求的机构的运动即行走分档控制,到达行走终端时需要进行减速。
　　现场控制由PLC完成,怎样把变频器的外部端子控制(按钮)变成由PLC实现控制,在课程进行中是需要老师用心体现的。此处可以利用PLC等效电路图与开关控制变频器接线图对比,再将两个图组合,达到变频器调速的PLC控制要求。
　　根据变频器外部接线图进行变频器的电路连接(如图2)。
　　3.3?变频器参数设置
　　1 P1 50 上限频率(50Hz)
　　2 P2 0 下限频率(0Hz)
　　3 P7 5 加速时间(5s)
　　4 P8 5 减速时间(5s)
　　5 P9 0.35 电子过电流保护(0.35A)
　　6 P160 0 扩张功能显示选择
　　7 P79 3 操作模式选择
　　8 P179 8 多段速运行指令
　　9 P180 0 多段速运行指令
　　10 P181 1 多段速运行指令
　　11 P182 2 多段速运行指令
　　12 P4 5 固定频率1
　　13 P5 10 固定频率2
　　14 P6 15 固定频率3
　　15 P24 18 固定频率4
　　16 P25 20 固定频率5
　　17 P26 23 固定频率6
　　18 P27 26 固定频率7
　　19 P232 29 固定频率8
　　20 P233 32 固定频率9
　　21 P234 35 固定频率10
　　22 P235 38 固定频率11
　　23 P236 41 固定频率12
　　24 P237 44 固定频率13
　　25 P238 47 固定频率14
　　26 P239 50 固定频率15
　　4 结语
　　在实训过程中,除保证接线、参数的正确设置外,教师应着重强调操作时的注意事项和职业规范,使学员在学习期间就养成良好的工作习惯和职业道德。FR-D700是职业院校常采用的变频器,如果使用Siemens小型变频器,除设置参数和端子名称有异,其原理及过程基本一致。
　　参考文献
　　[1] 刘东汉,陈学珍.基于PLC的变频器的调速控制[J].世界仪表与自动化,2008(6):63～64.
　　[2] 三菱通用变频器FR-D700-CHT使用手册[Z].三菱电机自动化有限公司,2008.