基于PLC控制的三相异步电动机调速系统

基于PLC控制的三相异步电动机调速系统 摘要着重阐述由三菱公司生产的PLC、变频器和触摸屏组成的三相异步电动机调速系统的工作原理及实现方法。此调速系统依靠PLC、变频器和触摸屏三者之间的通讯实现资料共享,从而达到实时控制的目的,同时具有较高的工作可靠性,速度实时调节的灵活性,操作的简易性,维护的方便性等特性。 关键词PLC控制技术变频器触摸屏 中图分类号:TM3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)-01 一、前言 随着计算机技术、电子技术的不断进步,PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速,已渗透到各个领域。以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。加上可视化的人机接口的发展,使对自动化生产过程的实时控制和实时监视成为了可能,本文以利用PLC、变频器与触摸屏等现代化控制器来实现传统的三相异步电动机速度控制为例,具体介绍PLC、变频器和触摸屏在此系统中的实际作用、工作方式及三者之间的通讯方法。 二、系统的工作原理 该系统硬件的连接方式主要通过三菱FR-700变频器实现对三相异步电动机的速度调节,然后通过PLC与变频器的通讯实现数据共享,用户可以通过编制PLC程序,实现变频器参数的实时修改从而达到改变电动机速度的目的,参数修改的方式可以是外在设置的按钮组件,也可以通过触摸屏的触摸键对变频器的参数进行设定,同时触摸屏可以实时反映电动机的工作参数,如输出电压、输出功率等,从而可以满足集中控制的需求。 三、触摸屏设置与控制画面制作 (一)触摸屏的通讯连接 F940GTO触摸屏有两个通讯接口,分别是RS232和RS422接口,在此系统中,这RS232接口与计算机RS232接口连接,RS422接口与PLC的RS485接口连接。 (二)PLC程序设计 1.正转程序介绍 以上为正转指令部分,通过D11、D12对所通信的变频器站号进行设定,这里设定H30、H31表设定的站号为1号,此处设定必须与变频器自身设定一致,否则不能实现通信。D13、D14写入控制指令类型,D16、D17写入的是具体执行的控制代码,此处写入的是H30、H32表示为正转指令。 2.反转程序 此时在D16、D17中写入的指令为H30、H34对应的控制指令是反转。 3.停止程序 此时在D16、D17中写入的指令为H30、H30对应的控制指令是停止。 4.频率修改程序 此时在D16、D17中写入的指令为H45、H44对应的控制指令是频率写入指令,通过对数据寄存器D200的修改,实现变频器频率的调节,从而改变电动机转速。 5.频率显示程序 此时在D16、D17中写入的指令为H36、H46对应的控制指令是频率读入指令。同时把读入的数据写入数据寄存器D300内。 四、数据通讯方式及接口 (一)数据通信方式 PLC是一种新型的工业控制计算机,其应用已从独立单机控制向数台连成的网络发展,也就是把PLC和计算机以及其它智能装置通过传输介质连接起来,以实现迅速、准确、及时通讯,这里讲到的数据通讯是指计算机、PLC、变频器和触摸屏之间的数据传输、信息交换和通信处理。 (二)计算机、PLC、变频器及触摸屏之间的通信接口 计算机与三菱FX系列PLC之间通信必须采用带有RS-2320/422转换的SC-09专用通信电缆;而PLC与变频器之间的通信,由于通信口不同,所以需在PLC上应配置FX2N-485-BD特殊模块。具体联机图如图1。 五、结束语 通过几年对三菱系列产品(PLC、触摸屏、变频器)的教学工作,考虑到三菱的产品在工业控制领域有着比较好的稳定性和可靠性,所以有了将PLC、变频器和触摸屏组成一个可以替代现有传统三相异步电动机调速系统的念头,通过一定的研究和实践,此系统已成功设计完毕,可以达到预期的目标,在设计的过程中仍发现自身在技术上有很大的提升空间,本人将在专业不断进取,取得更大的突破。 参考文献: 1三菱FX2N系列PLC使用手册. 2三菱FR-