PLC调速.doc

第一章 实训任务、目的及要求 1.1实训要求 1.确定控制方案，选择PLC和变频器 2.画出电气控制线路图 3设计程序 4.完成PLC控制系统梯形图软件及其语句表的编制任务。 5.在实验室条件下，通过试验调试初步验证其程序的正确性。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 图2.2 模拟量模块EM235 2.2.3变频器的选择 正确选择通用型变频器对于传动系统能够正常运行时至关重要的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、启动转矩等要求，充分了解变频器所驱动负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既满足生产工艺要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使通用变频器不能正常的运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，变频器的地线的连接也是非常重要的。 在本系统中，选用了由西门子生产的通用变频器MM440。 变频器MM440为我们提供了很好的BOP控制面板具体如下图： 图2.3 变频器MM440控制面板 2.3 系统控制结构 由PLC和变频器组成的控制系统，开关量输入端由两输入，开始与停止按钮；PLC输出端是从0—10V的模拟量作为变频器的输入。 实现如下控制： 0V输出频率为0Hz，对应同步转速为0r/min; 5V输出频率为50Hz，对应同步转速为1500r/min; 7.5V输出频率为75HZ,对应同步转速为2250r/min;10V输出频率为100Hz，对应同步转速为3000r/min。 硬件部分设计 系统主电路图 图3.1 系统主电路图 3.2 系统控制电路图 图 3.2 系统控制电路图 3.3 PLC的外围接线 图 3.3 PLC的外围接线 3.4 电压输出规格 图 3.4 电压输出规格 如果设置值超过下面提供的规定，将发生输出设置错误，并将输出有输出保持功能规定的输出量。 根据设计要求选取输出范围:0~10 V. 输出范围:0~10V所对应的十进制数为:00000~32000 标度变换公式：V=AIWO/3200 3.5 变频器参数设置表 图3.5 变频器参数设置 第四章 软件部分设计 4.1 设计步骤 1.使用PLC各个输入点作为系统的各个输入信号 2.使用PLC的一个模拟量输入点AQWO作为使电机运转的频率信号，接到变频器M440的AINI+和AINI-端子上。 3.调节变频器使其输出频率受受模拟量输入电压控制。 4.然后编制输出按时间函数循环的梯形图程序。 5.最后调试并运行。 4.2 系统流程框图 图4.2 系统流程