自动控制实训题1-配料系统PLC控制和交流变频调速控制系统

电气自动控制模块实训题1配料系统PLC控制变频调速系统1. 操作条件(1)、安川电机Varispeed G7交流变频调速实训装置：(2)、 三相交流异步电动机：YSJ7124PN=370W,UN=380V, IN=1.12A, nN=1400r/min ，fN=50HZ,COSN=0.72,N=0.70(3)FX2N系列的PLC实训装置（配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑）2. 操作内容（1)工艺流程及控制要求： 1）系统工作概况：配料系统工艺流程示意图如下图所示。配料小车由三相交流电动机驱动。 注：SQ1-X11,SQ2-X12,SQ3-X13,SQ4-X14,SQ5-X15,KM1-Y5,KM2-Y6,KM3-Y7,KM4-Y4KM5-Y1,KM6-Y2。本配料系统具有自动工作方式与手动点动工作方式,具体由自动工作与手动点动工作转换开关K1选择。在自动工作方式时，配料小车处于原位即限位开关SQ1压合，卸料门关闭，按启动按钮后，配料小车按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料，装好料到卸料处卸料，卸完料到清洗阀处清洗，然后再装料，卸料，清洗，如此不断自动循环工作。按停止按钮后，配料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，快速回到原点停止。按急停按钮后，运料小车立即仃在原处，由手动点动工作方式进行处理。 在手动点动工作时，配料小车可通过正向点动按钮和反向点动按钮进行正向点动和反向点动以便对设备进行调整，检修和事故处理。 配料系统电气自动控制系统采用PLC控制，配料小车电动机采用交流变频调速系统, 配料小车电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。2)自动工作方式时装料、卸料及清洗运行控制要求：配料方式由配料方式选择开关K2选择。 当K2闭合时为配料方式(一),此时甲料斗先装料 3 （4） 秒钟,然后乙料斗装料 2 （2） 秒钟。当K2断开时为配料方式(二),此时乙料斗先装料 4 （3） 秒钟,然后甲料斗装料 2 （3） 秒钟。在原位时按下启动按钮时，配料小车按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料。在配料小车装料运行过程中（包括前进与后退运行过程）,配料小车电动机均先以 1200 （1300） r/min速度运行 5 （4） 秒钟，然后减速至 300 （400） r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ3(X13)或SQ4(X14)时停车装料。甲料斗装料由KM1(Y5)控制, 乙料斗装料由KM2(Y6)控制。配料小车装料完毕后先以 1200 （1000） r/min速度运行 5 （4） 秒钟，然后减速至 300（400） r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ2(X12)时停车卸料。由KM4(Y4)控制卸料_5_（6）秒钟。卸料完成后，配料小车电动机先以 1400 （1300） r/min速度运行 12 （11）秒钟后再以 500 （600） r/min速度驶向清洗阀处，当配料小车到达相应行程开关SQ5(X15)停车清洗。由KM3(Y7)控制清洗小车 6 （6） 秒钟。小车清洗完毕，先以 1400 (1300) r/min速度反向运行 6 （5） 秒钟后，再减速到 300 (400) r/min反向运行退回装料处,继续按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料, 然后再卸料，清洗，如此不断自动循环工作。按停止按钮后，配料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，以 1400 (1300) r/min速度反向运行 20 （21） 秒钟后再以 500 (600) r/min速度驶向原点，当配料小车到达相应行程开关SQ1(X11)停车。当按了急停按钮时，配料小车立即停在原处。3）PLC控制系统和交流变频调速系统控制要求：配料系统电气自动控制系统设有自动工作与手动点动工作转换开关，配料方式选择开关，自动工作时设有启动按钮，停止按钮和急停按钮。手动点动工作时设有运料小车正向点动按钮和反向点动按钮等。配料系统电气自动控制系统采用PLC控制，配料小车电动机采用交流变频调速系统, 配料小车电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。 配料小车交流变频调速系统采用PLC控制交流变频器的数字量输入端口来控制变频调速系统的起停、正反转、多段固定频率设定及正反向点动等。配料小车交流变频调速系统的主电路设有自动空气断路器和熔断器。为满足运料小车工艺控制要求, 并配置能耗制动单元和能耗制动电阻。配料小车交流变频调速系统控制方式采用无PG的V/f控制方式（无PG的矢量控制）。 4） 交流变频调速系统设定值：电动机起动从01500r/min耗时 3 (4) 秒，制动从15000 r/min耗时 2 (2.5) 秒。要求交流电动机按S字曲线进行加、减速运行，加速开始、加速完了、减速开始、减速完了的S字特性时间分别为0.5(0.8)秒、0.4 (0.6) 秒、0.3(0.5) 秒、0.2(0.4) 秒。停车时，当转速降至 250 (200) r/min开始进行直流制动，直流制动电流为50%电动机额定电流，制动时间为 0.6 (0.5) 秒。 正向点动速度为300 (250) _r/min，反向点动速度为300 (250) r/min。 以上各转速均为该电动机的同步转速（忽略转速降）。（2）根据上述工艺流程与控制要求及给定的PLC实训装置和交流变频调速实训装置，写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号，画出配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图，并在实训装置上完成系统接线。1) 写出PLC的输入、输出端口I/O分配表：输入设备名称输入点编号输出设备名称输出点编号2)画出配料系统的PLC控制系统和交流变频调速