LC与变频器典型应用.ppt

实例一：用PLC控制变频 用PLC控制一台变频器单向运行 动作步骤和要求： 1、按SB1，KM动作，接通电源；并指示； 2、合开关SA2，变频器起动、运转；指示； 3、关开关SA2，变频器停止； 4、按SB2，关断电源； 5、故障时，关断电源，发出故障指示。 1、三菱PLC实现 输入点（4个）： SB1、SB2：X0，X1 SA2：X2故障报警点：X3 输出点（5个）： 变频器电源：Y0 变频器电源指示：Y1 变频器运行：Y2、Y4 变频器报警：Y3 1）地址分配 KM A B C 2）硬件连接： R S T 30A 30B 30C U V W FWD CM COMX0X1X2X3GND24NL F1-12M PLC COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5 M SB1SB2SA2 220V KM 220V 3）PLC编程梯形图 变频电源 电源指示 变频运行 故障指示 变频停止 2、用S7-200PLC实现 输入点（4个） SB1、SB2：I0.0，I0.1 SA2：I0.2 故障报警点：I0.3 输出点（4个） 变频器电源：Q0.0 变频器运行：Q0.1 Q0.3 变频器报警：Q0.2 1）地址分配 KM 2）硬件连接： R S T 30A 30B 30C U V W FWD CM 1M0.00.10.20.32MM+24 CPU222 1L0.00.10.22L0.30.40.5NL A B C M SB1SB2SA2 220V KM 3）PLC编程梯形图 变频 电源 变频 运行 故障 指示 变频 停止 ( S ) ( R ) Q0.2 ( ) I0.3 Q0.0 I0.0 1 ( ) Q0.0 Q0.1 I0.2 ( ) Q0.3 Q0.0 I0.3 I0.1 I0.2 KA KM A B C 3、不改变梯形图移植法 R S T 30A 30B 30C U V W FWD CM COM0。00。10。20。4GND24NL CPU222 COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5 M SB1SB2SA2 220V KM 220V KA PLC编程梯形图 变频 电源 变频 运行 故障 指示 变频 停止 ( S ) ( R ) Q0.3 ( ) I0.3 Q0.0 I0.0 1 ( ) Q0.0 Q0.2 I0.2 ( ) Q0.4 Q0.0 I0.3 I0.1 I0.2 Q0.1 ( ) Q0.0 实例二：用PLC控制变频到工频 自动切换 动作过程和要求： 1、工频时，按SF1，KM3动作，工频起动。 按ST1，工频停止；有过载保护。 2、变频时，按SF1，KM1、KM2动作，变频器接通电 源与负载； 按SF2，KA动作，发出变频器 运行信号； 按ST2变频器停止； 3、变频故障时，发出故障报警，停止变频，延时20秒 后，切换到工频上运行。 方法一 用继电器接触器控制实现 FR KM3 KM2 3 QS KM1 R S T U V W FR DCM VRF V+ ACM KA 电 位 器 工作启动 控制电路 工频起动 变频接通 变频起动 工频投切 KM2 FC FA KA2 KT ST2 ST1SF1 KA SF2 KM1 KT KM3 KR KA1 KM3 FB KA2 KA1 KM1 KA1 KM2 SA 1）地址分配 输入点（7个）： 工频变频切换开关：SA2 工频启动停止按钮：SF1、ST1 变频器运行停止：SF2、ST2 输出点（6个）： 工频启动停止：Y2 变频器电源：Y0、Y1 变频器运行：Y3 变频器报警：Y4、Y5 X0、X1 X2、X3 X4、X5 工频过载停止：KR X6 方法二、用PLC实现 2、硬件连接线图 工频运转 变频通电 变频运行 变频跳闸 故障处理 3）PLC编程 问题:PLC与变频器工程应用 就是一控一情况? 小 结： 目前使用PLC与变频器工程应用特点 2、给定方法：手动调速或面板输入 1、控制方法：PLC只是控制变频器 启动、停止、指示 入水口 实例三：采油注水恒压变频控制 现场运行工作情况 1、有功率为110KW 水泵3台 2、每一台都有变频/工频运行； 3、工频与变频运行选择由操作人员选定； 4、要求出水口总管压力为30兆帕 出水口 控制要求： 1、要求管网出口压力为30兆帕；压力设定在 面板上操作与显示； 2、每一台泵都有变频/工频运行； 3、工频与变频运行选择由操作人员选定； 4、控制柜有电源电压、电动机电流指示； 5、控制柜有电动机运行状态指示； 6、电动机在变频运行状态下，有启动、运行 、停止指示； 7、电动机工频运行时，采用自耦降压起动； 8、有工频、变频互锁；工频过载保护； 9、故障报警 M1M2M3 QS1QS2QS3QS4 KM1KM3KM5 FR1FR2FR3 KM2KM4KM6 R S T U V W 主电路图 KM8 KM 自耦器 KM7 R S T U V W HZ FR DCM IRF ACM FRQ DCM KA 变 送 器 PID 调节 器 外置PID控制法 门板布置 AAA 1#电流2#电流3#电流 工频 2#3#1# 工频工频变频变频变频 变频起动变频停止运行报警 输入点（至少12个） 1#：I0.0，I0.1 2#：I0.2; I0.3 变频器启动：I0.6 变频器停止：I0.7 变频器报警：I1.0 1、地址分配 3#：I0.4; I0.5 1#：工频过载I1.1 2#：工频过载I1.2 3#：工频过载I1.3 输出点（10个） 1#工频:Q0.0/KM1 2#工频:Q0.1/KM3 3#工频:Q0.2/KM5 变频运行:Q1.0 变频输出:Q0.6/KM8 变频报警:Q1.1 1#变频:Q0.3/KM2 2#变频:Q0.4/KM4 3#变频:Q0.5/KM6 自耦降压:Q0.7/KM7 连接原理图： 220V 变频过载信号1# KAKAKAKAKAKA 1L0.00.10.20.30.41L0.50.60.71.01.1 CPU226 0.00.10.20.30.40.50.60.71.01.11.21.3M+24 DC KAKAKAKA 2#3# 问题:变频与工频的切换是人工的! 自动化程度低! 小 结： 这种工程应用特点: 2、调速方法：自动调速 1、控制方法：PLC只是控制变频器 启动、停止、指示 3、使用效果：变频器特点未利用 实例四：双恒压无塔供水 系统设计复杂系统应用 1、工艺过程： 水 池 控 制 器 进水 SLh SLl YV1 EQ 1# 2# 3# YV2 消防用水 生活用水 出口 压力 利用压力传感器信号及有关电气控制信号， 根据供水管道的压力值控制水泵电机转速，将压 力维持在所需的压力值上，将平时不必消耗的能 量节省下来，从而达到节电的目的。 PID控制 压力传感器 压力设定 电网 电机水泵 出口压力 变 频 器 IRF R S T U V W 电气控制系统主电路原理图 N L1 L2 L3 FU1 M1 3 QF2QF3QF4 KM1KM3KM5 FR1 FR1FR1 M1 3 M1 3 R S T U V W QF1 VVVF KM2KM4KM6 当压力稳定时 压力不足时增泵 压力超过设定时减泵 QF1 VVVF KM4 R S T U V W QF1 VVVF KM4 R S T U V W KM2 R S T U V W VVVF QF1 QF1 VVVF KM6 R S T U V W KM2 R S T U V W VVVF QF1 2、系统控制要求： 1、生活用水时，应低恒压值运行，消防 供水时应在高恒压值运行； 2、三台泵采取“先开先停”的原则接入和退 出； 3、一台泵运行3小时，则切换到下一台泵“倒 泵功能”； 4、三台泵在启动时要有软启动功能； 5、有完善的报警功能； 6、对泵有手动控制功能； 面板布置图 1、开关控制 手动/自动指示 2、状态指示 泵的工频 变频指示 3、水位上限下 限报警指示 手动 自动 手动指示 自动指示 1#泵2#泵3#泵 工频 变频工频 变频工频 变频 启动 停止启动 停止启动 停止 变频器故障水池水位上限 水池水位下限 控 制 电 路 图 N L1 SA 1 0 2 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 Qo.o Qo.1 Qo.2 Qo.3 Qo.4 Qo.5 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 KM1 KM4 KM3 KM6 KM5 KM2 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 KA1 YV2 HL7 HL1 HL8 HL9 HL10 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 KA KA1 FR1 FR2 FR3 HA KA PLC N1 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 3、I/O点及地址分配： 输入地址分配：（有6个开关量输入、1个模拟量输入） 名称代码码地址编编号 手动动、自动动消防 SA1I0.0 水位下限信号 SLlI0.1 水位上限信号 SLhI0.2 变频报变频报 警信号 SuI0.3 消铃铃信号（报报警消除） SB9I0.4 试试灯按钮钮（测试测试 ） SB10I0.5 远远程模拟拟信号 UpAIW0 输出地址分配：（12个开关量、1个模拟量） 1#泵泵工频频运行与指示KM1、HL1Q0.0 1#泵变频泵变频 运行与指示KM2、HL2Q0.1 2#泵泵工频频运行与指示KM3、HL3Q0.2 2#泵变频泵变频 运行与指示KM4、HL4Q0.3 3#泵泵工频频运行与指示KM5、HL5Q0.4 3#泵变频泵变频 运行与指示KM6、HL6Q0.5 生活/消防转换电转换电 磁阀阀YV2Q1.0 水位下限报报警指示HL7Q1.1 变频变频 器故障报报警指示HL8Q1.2 火灾报报警指示HL9Q1.3 报报警电铃电铃HAQ1.4 变频变频 器复位控制KAQ1.5 频频率控制信号VfAQW0 4、PLC选型 主机单元 CPU222 AC/DC继电器 扩展单元 EM222 8点继电器输出 模拟单元 EM235 4AI/1AO 8输入入/6输出 参看课本 P255、P257 8路出4路入/1路出 5、线路连接原理图： 1L0.0 0.1 0.22L0.3 0.4 0.5NL1 CPU222 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 2M 0.4 0.5 0.6 0.7 ML+ 220V SLlSLhSuSB9S10 SA1 KAKAKAKAKAKA KAHA 1L0.00.10.20.3 EM222 ML+2L0.40.50.60.7 KAKA KA YV2HL7HL8HL9 参看课本 P257 220V 220V +24V RA A+ A-RB B+ B-RC C+ C-RD D+ D- EM235 ML+M0 V0I0 +24V 远程压力变送 器420mA 变频器频率端子 420mA(IRF) AIW0 AQW0 6、PLC编程要考虑的问题： 1、生活用水时，应低恒压值运行，消防供水时 应在高恒压值运行；-设定值如何输入? 4、三台泵采取“先开先停”的原则接入和退 出；一台泵运行3小时，则切换到下一台泵“倒 泵功能”；-泵切换问题 2、数据采集问题； 3、PID运算问题； 5、程序运行问题； VD104 MOV_R EN ENO IN OUT I0.0 0.9 MOV_R EN ENO IN OUT 0.7 VD104 NOT 消防用水 生活用水 1）设定值输入问题 根据要求:生活用水时，应低恒压值(0.7倍)运行 ；消防供水时,应在高恒压值(0.9倍)运行； 参看课本P257 2）数据采集应用 问题提出:如何将模拟输入端的模拟量变 换成数字量?-如何滤波问题! 1、将采样计数器、采样当前值、采样和 、采样平均值清零，并预置采样次数为 128次； 2、判断是否到预置的采样次数，采样次 数到达预置值，则采用移位法求平均值 。 3、重新初始化参数 VW12 MOV_W EN ENO IN OUT SM0.0 AIW0 INC_W EN ENO IN OUT VW0VW0 MOV_W EN ENO IN OUT 16#FFFF VW10 NOT MOV_W EN ENO IN OUT +0 VW10 VW12 =I 0 ADD_DI EN ENO IN 1 OUT IN2 VD10 VD14 SM0.0 VD14 采集 判断 求和 采集次数加1 ENCO EN ENO IN OUT VW2AC1 MOV_DW EN ENO IN OUT+0 VD14 MOV_DW EN ENO IN OUT =1 VD18VD14 VW0 VW2 SHR_DW EN ENO IN OUT N VD18 VD18 AC1 MOV_DW EN ENO IN OUT+0VW0 求平均值 重新初始化 和清零 次数清零 和送VD18 次数送AC1 求平均值 3） PID回路指令 PID EN ENO TBL LOOP TBL:回路的起始地址 LOOP:回路号0 使用PID运算步骤: 1、将工程实际值16位整数转化为实数值（32位孚点数）； 2、将实数格式的工程实际值转化为0.01.0之间的无量纲 相对值; 3、回路输出转换为按工程量标定的整数值 问题提出:如何将模拟输入端的模拟量进行采集并处 理后,与期望值进行运算后,以模拟量的形式控制控 制对象? 参看课本P221 MOV_DW EN ENO IN OUT SM0.0 MOV_DW EN ENO IN OUT MOV_DW EN ENO IN OUT MOV_R EN ENO IN OUT MOV_R EN ENO IN OUT MOV_R EN ENO IN OUT MOV_R EN ENO IN OUT MOV_B EN ENO IN OUT ATCH EN ENO IN EVNT VD204+1800 22400 0.25 30.0 200 28800 0.20 0.00 INT_0 10 VD208 VD112 VD120 SMB34 VD212 VD116 VD124 上电初始化程序 参看课本 P262 设置参数: 增益:0.25 积分时间 :30min 生活 消防 采样时间 微分时间 中断时间 增益 积分时间 PID运算 DI_R EN ENO IN OUT AC0AC0 MOV_R EN ENO IN OUTAC0 VD100 I_DI EN ENO IN OUTAC0 AWI0 SM0.0 DIV_R EN ENO IN1 OUT IN2 AC0 AC0 32000.0 PID EN ENO TBL LOOP VB100 0 PID运算 A/D转换并成孚点数 MOV_R EN ENO IN OUT VB108 AC0 MUL_R EN ENO IN1 OUT IN2 VD108 AC0 32000.0 转换并标准值0.0-1.0, 送回路表输入单元 换算回实际值 参看 课本 P263 MOV_DW EN ENO IN OUT AC0VD250 MOV_W EN ENO IN OUTAC0 AQW0 ROUND EN ENO IN OUTAC0 AC0 SM0.0 DI_I EN ENO IN OUT AC0 AC0 PID运算输出 输出模拟量 实数转换 成双整数 结果暂存 双整数转 换成整型 变量当 前 设定值输输出值值增益采样时 间 积分时 间 微分时 间 积分项 前值 变量前 值 PID回路参数VB100 VD100 VD104 VD108 WD112 VD116 VD120 VD124 VD128 VD132 参看课本 P221 T38 I0.0M0.1 T37 IN +50 TON PT VD250 =D VD212 I0.0 VD250 =D VD208 M0.1 ( ) T37 B 0 VB300 =B 3 VB301 B 1 M2工频 M0.5Q0.2 ( ) Q0.2 Q0.3VB300 =B 3 VB301 B 0 VB300 =B 1 VB301 B 1 Q0.4 M0.5 ( ) Q0.4 Q0.5VB300 =B 1 VB301 B 0 VB300 =B 2 VB301 B 1 M3工频 变频泵启动原理 1#变频泵启动运行的条件: 变频泵号VB300=1时 2#变频泵启动运行的条件: 3#变频泵启动运行的条件: 变频泵号VB300=2时 变频泵号VB