S7300系列PLC和MM440在变频调速系统中的应用.ppt

第四章S7 300系列PLC和MM440在变频调速中的应用1 主讲 本章内容 变频器 PLC控制系统概述 变频器 PLC系统组态 S7 300系列PLC和MM440联机 用PLC数字量输出控制MM440变频器运行 用PLC模拟量输出控制MM440变频器调速 用PLC控制MM440变频器实现多频段控制 4 1变频器 PLC控制系统概述1 变频器 PLC控制系统的组成 变频器 可编程控制器 PLC 变频器与PLC的接口部分2 变频器与PLC的接口接口是变频器 PLC控制系统硬件结构中的重要部分 其主要类型 1 变频器与PLC的开关量输入接口用来接收PLC输出的开关量命令信号 变频器与PLC的开关量接口电路 继电器输出型PLC 通过输出继电器的触点与变频器数字端口相连 变频器从PLC开关量输出端子获取运行指令 晶体管输出型PLC 通过具有继电开关特性的晶体管与变频器数字端口连 2 变频器与PLC的模拟量输入接口 PLC 变频器系统中 变频器的模拟量输入信号由PLC的模拟量输出通道提供 电压信号 0 10V 10V 电流信号 0 20mA S7 300PLC的模拟量输出信号范围与变频器的模拟量输入信号一致时 可以直接相连 模拟量输入接口电路 PLC的模拟量输出信号范围与变频器的模拟量输入范围不同时 接口电路 串入限流电阻 接入分压电路保证运行时信号不超过变频器允许范围 3 RS 485通信接口PLC与变频器之间可以由网络连接器通过RS 485串行通信接口连接 PLC与变频器通过RS 485端口相连 变频器之间通过PROFIBUS电缆相连 RS 485通信接口的特点 抗干扰能力强 数据传输速率高 通过RS 485串行通信口 用双绞线电缆能实现多站联网 能进行长距离通信 通过RS 485通信接口 在PLC与变频器之间传递数据时 编程工作量很大 4 2 1PLC系统的组建及硬件组态1 PLC系统的组建内容 PLC机型的选择 PLC容量的选择 I O模块的选择 功能模块的选择 电源模块的选择 4 2变频器 PLC系统组态 PLC机型选择的基本原则 满足功能要求 基本功能 逻辑控制 顺序控制 算术运算 逻辑运算和数据处理等 这是所有PLC都具有的功能 特殊功能 根据控制对象的特殊要求 所选PLC必须具有这种功能 如通讯 对计算速度 存储器容量有特殊要求 具有过程控制能力等 其它 同类设备采用PLC的机型一致性 性价比 便于采购 维修管理 培训及通信 考虑生产厂家的售后服务质量情况 PLC容量的选择内容 I O点容量的选择 存储器容量的选择 I O点容量的选择将控制对象需要的所有输入 输出点列表 开关量输入 数量性质 大小 直流 交流 电压等级 开关量输出 数量性质 大小 带直流 交流负载 输出信号的频率 电压等级 模拟量I O 数量 性质 电压 电流量程范围 控制精度 其它因素 输出点的分组对I O点数的影响 输出点的形式对I O点数的影响 I O点的同期动作率对I O点数的影响 考虑系统控制要求的改动 生产发展等因数对I O点扩展的要求 通常按照I O点总量放出的10 15的裕量 用户存储器容量选择用户程序 数据存储器容量是否够大 根据用户程序使用指令 处理数据多少 估算用户程序 数据存储器容量 且放出25 的裕量 I O模块 功能模块及电源的选择根据上述所列I O点数 所需功能 选择I O模块 功能模块及电源 模块 1 电动机型号及参数三相交流笼型异步电动机 型号JW7114 额定参数 额定功率 0 37kW额定电压 380V额定电流 1 05A额定频率 50Hz额定转速 14OOr min 2 变频器型号及参数选用西门子的MM440 A型变频器供货号 6SE6440 2UD13 7AA1 4 3变频器及PLC控制系统集成例子 3 PLC系统组态 1 确定S7 300PLC的硬件配置方案 CPU模块 紧凑型CPU313C 2DP 供货号 6ES7313 6CE00 0AB0 集成的数字I O数字输入16点 数字输出16点 2个PROFIBUS DP主站 从站接口 电源模块选PS3072A供货号 6ES7307 1BA00 0AA0 AC220V DC24V 模拟输入 输出模块 SM334AI4 AO2供货号 6ES7334 0KE01 0AB0 有4路模拟量输入通道 12Bit 电压信号 0 10V 热电阻10k Pt100 有2路模拟量输出通道 12Bit 电压信号 0 10V信号 选择机架 道轨 选择配置电源模块 选择配置CPU模块 选择配置模拟量I O模块 2 在STEP7中完成硬件组态在STEP7中生成一个与实际硬件系统完全相同的系统 对机架上的硬件进行配置 设置其参数及属性 PLC系统硬件组态结果示意图 PLC的输入 输出地址分配列表 输入过程映像区 输出过程映像区 SM334AI4 AO2的I O接线端子图 SM334AI4 AO2输入信号的识别 电压输入接2 3端子 用模块上量程卡来设置输入信号种类 A 热电阻 热电偶B 电压C 四线制电流D 二线制电流 4 3S7 300系列PLC和MM440变频器联机 实现数字量端口开关操作1 电动机控制要求 正向运行 起动时间8s 正向运转速度840r min 频率30Hz 反向运行 起动时间8s 反向运转速度840r min 频率30Hz 停止 停止时间8s 正 反向点动 斜坡上升 下降时间6s点动运行速度560r min 频率20Hz 1 MM440变频器需要的数字控制命令 正转 停止 反转 停止 正向点动 反向点动PLC的开关量输出端与MM440数字输入端子的连接关系 2 PLC数字量输入端子约定PLC输出端产生变频器要求的信号 PLC的输入端需要的命令及与外部开关的关系 S7 300PLC与MM440变频器的连接 PLC和MM440联机的PLC控制程序 正向起动 停止 正向运行 反向起动 反向运行 正向点动 正向点动 反向点动 反向点动 4 PLC与MM440变频器联机控制的步骤 1 按图连接电路 6 设置电动机额定参数 P0010 1 设置快速调试参数 3 编写PLC控制程序 并下载至PLC中 运行 调试PLC程序 完成后STOP 4 合变频器电源空气开关QA 5 恢复变频器工厂缺省值 2 完成PLC系统组态 电动机额定参数 使用地区参数 快速调试 快速调试参数设置表 起停特性参数 频率限制值 命令源 快速调试参数设置续表 频率设定值通道 退出快速调试P0010 0 使变频器当前处于运行准备状态 数字量端口功能 数字量输入端口功能定义参数表 限定参数查找范围 连续运行频率值