用三菱PLC实现PID控制变频器

利用三菱PLC-FX2N和F940变频器设计带PID控制的恒压供水系统控制要求：(1)有两个泵，一个根据设计要求运行，一个作为备用，自动运行时泵运行一次，累计100小时旋转，手动时不切换。(2)两个泵分别由马达m1，m2拖曳，马达同步速度为3000旋转/min，由km1，km2控制。(3)切换后启动和断电后启动5s报警，操作异常自动切换到备用泵并报警。(4)使用“调整PLC PID”命令。(5)变频器(使用三菱fr-a540)使用PLC的特殊功能单元fx0n-3a的模拟输出调节电动机的速度。(6)水压在0 10公斤之间调整，通过触摸屏(使用三菱f940)输入调节调整。(7)触摸屏可以显示水压设定、实际水压、泵运行时间、速度、报警信号等。(8)变频器的剩余参数自行设定。软件设计：1.fx2n-48 Mr PLC的i/o分配：根据控制要求和i/o分配，图中显示了相应的系统接线图。Plc输入，x1: 1泵流量开关；X2: 2号泵流量开关；X3:过电压保护。Plc输出，y1:km1；y2:km2；Y4:预警；10:反相器STF。2.触摸屏屏幕设置：根据控制要求和i/o分配创建触摸屏屏幕。触摸屏输入：m500:自动启动。M100:手动1号泵。M101:手动2号泵。M102:停止。M103:重置运行时。M104:清除警报。D300:水压设定。触摸屏输出：y0: 1泵操作说明。Y1: 2泵运行说明。T20: 1号泵故障。T21: 2号泵故障。D101:当前水压。D502:泵的累计运行时间。D102:马达速度。3.plc程序：根据控制要求绘制fx2n-48mr的程式阶梯图，plc程序如下图所示。此主题的相关图片如下：要查看大图，请单击图。Plc的程序概述：PLC供电后，通过模块将准确的压力信号转换为压力数值量(d160)，将压力的数据寄存器d160值除以25以补偿压力的实际值(从特殊功能模拟模块fx0n-3a的数据中知道：0-10kg对应于数值0-250，因此压力与数值的关系为1:由于系统规定电动机同步速度为3000 rotation/min，因此建议将同步速度设置为低于3000 rotation/min，以保护电动机。其中，如果将转速设置为大于1250转/分钟，则值为通过PID程序的mv(输出)值d150(电动机速度)和1: 5(根据特殊功能模拟模块fx0n-3a的数据，0-250为0-1250转/分钟，值为1: 5)因此，电动机的实际速度修正数d102=d150510(其中除以10将添加所有实数参与PID的SV设置d500、PV当前值d160、操作为1000%)。因此，mv输出值d150的实际值必须除以10。该系统的电机速度与压力成正比，因为速度增加；压力也变大了！(此处注意：运动方向S3 1，当前值PV，d500设置值SV，d160；即，由于位=1，选择反向运动)，因此使用PID程序的当前(PV)数值的压力数字寄存器d160来确定瞬时管内的当前压力状态。4.变频器设置：(1)上频率pr1=50hz；(2)低频pr2=30hz；(3)基板频率pr3=50hz；(4)加速时间pr7=3s；(5)减速时间pr8=3s；(6)电子过流保护pr9=电动机的额定电流；(7)启动频率pr13=10hz；(8)du面板的第三个监控功能是可变频繁子的输出功率pr5=14；(9)选择智能节能模式pr60=4；(10)将端子2到5之间的频率设置为电压信号0到10v，pr73=0；(11)允许所有参数的读/写pr 160=0；(12)选择操作模式(外部运行)pr79=2；(13)其他设置为默认值。5.系统调试：(1)将触摸屏RS232接口连接到计算机，将触摸屏rs422接口连接到PLC编程接口，编写fx0n-3a偏移/增益调整程序，然后连接fx0n-3ai/o电路，通过gain和offset调整偏移/增益。(2)按图片设计触摸屏屏幕，设置每个控件的属性，然后编写PLC程序并将其传输到触摸屏和PLC，如图所示。(3)将PLC执行开关设置为off，将程序设置为显示器，按触摸屏上的按钮，观察动作不正确等程序触点动作，检查触摸屏属性设置和程序是否对应。(4)系统时间显示正确。(5)更改触摸屏输入寄存器值，并观察观测器相应寄存器中的值更改。(6)如图所示连接PLC I/o电路和变频器控制电路以及主电路。(7)将PLC操作开关保持打开状态，将水压调整为3kg。(8)按手动启动，装置必须正常运行，各装置正常运行，变频器输出频率比较平稳，实际水压和设定偏差需要观察。(9)如果水压在设定值上方和