电工项目基础 16

项目20基于PLC控制的变频调速系统主讲：《维修电工考级项目训练教程》（第三版）电机安装维修变压器测试低压电器电力拖动项目2001电动机正反转变频调速的PLC控制02、变频器自动往返二档速运行的PLC控制基于PLC控制的变频调速系统项目描述随着电力电子技术与自动控制技术的发展，电动机的调速与控制已经从传统的继电器控制时代发展由变频调速，且在各个领域中得到了广泛的应用，在工业自动化控制系统中，普遍使用PLC控制变频器对电动机实现调速控制，通过在PLC中编写程序实现对电动机转速与转向的自动控制。通过本项目的训练与学习，认识与掌握由PLC与变频器的联机对电动机进行控制，实现对电动机的正反转控制及调速。学习目标1.掌握PLC与变频器的通信。2.熟练掌握PLC与变频器的联机控制。3.能根据实际要求设计由PLC控制的三相异步电动机调速电路。4.掌握三菱PLCA/D转换模块的使用。5.掌握变频器的多挡速控制方式、多功能端子的参数设置方法以及变频器的多段速运行操作。实训操作项目实施01电动机正反转变频调速的PLC控制1.PLC与变频器的连接利用三菱PLC模拟量模块与FR-D740变频器联机，实现电动机正反转控制，要求运行频率由模拟量模块输出电压信号给定，并能平滑调节电动机转速。PLC有两种输出方式，继电器触点输出与晶体管输出，如图9-40所示。电动机正反转变频调速的PLC控制图9-40PLC与变频器的连接方式电动机正反转变频调速的PLC控制按图9-41进行变频器与PLC电动机的接线图9-41电动机正反转变频器调速的PLC电动机的接线图电动机正反转变频调速的PLC控制2.PLC程序与变频器参数预置PLC程序梯形图参见图9-1，变频器参数的预置见表9-8。表9-8模拟信号控制参数设置参数号出厂值设置值说

明P06%4%转矩提升P112050上限频率P200下限频率P7311模拟量输入选择（端子2输入DC0~5V）P7903操作模式选择（外部/PU组合运行模式）P16099990扩展功能显示选择P1786060ON接通正转

，

OFF停止P1796161ON接通反转

，

OFF停止电动机正反转变频调速的PLC控制3.电动机正反转及调速操作按下SB2，Y1输出为ON，电动机正转运行；按下SB3，Y2输出为ON，电动机反转运行。按下SB1，电动机按预置的减速时间与减速方式停车。如需要改变电动机的运行频率，可以调节外接电位器。若需通过变频器面板改变运行频率，则只需将P0701设置为2。电动机正反转变频调速的PLC控制4.操作注意事项使用PLC的模拟量控制变频器时，考虑到变频器本身产生强干扰信号，而模拟量抗干扰能力较差、数字量抗干扰能力强的特性，为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰，在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施：（1）信号线与动力线必须分开走线。（2）模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线。（3）变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地。变频器自动往返二档速运行的PLC控制变频器自动往返二档速运行的PLC控制变频器自动往返二挡速运行的PLC控制使用三菱PLC和变频器联机，实现电动机自动往返正反转并实现二段速频率运转控制。要求按下按钮SB1，电动机启动并正转运行在第一段，频率为25Hz，延时100s后电动机反转运行在第二段，频率为30Hz，再延时10s后电动机继续正向运行，并进行循环。当按下停止按钮SB2，电动机停止运行。变频器自动往返二档速运行的PLC控制1.PLC与变频器的连接电路（图9-42）图9-42变频器二挡速正反转PLC控制变频器自动往返二档速运行的PLC控制2.PLC的输入/输出地址分配输入电器输入点功能输出点停止按钮SB1X0正转频率RHY0正转按钮SB2X1反转频率RLY1反转按钮SB3X2

正转运行STFY2热继电器触点FR1X3

反转运行STRY3表9-10I/O端口分配表变频器自动往返二档速运行的PLC控制3.PLC程序设计程序设计如图9-43所示图9-43PLC控制变频器正反转二挡速程序梯形图变频器自动往返二档速运行的PLC控制4.变频器参数预置（1）变频器的多挡速功能由于现场工艺上的要求，很多生产机械需在不同的转速下运行。为方便这种负载，大多数变频器提供了多挡频率控制功能。用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率，实现不同转速下运行的目的。多挡速功能指用开关量端子选择固定频率的组合，实现电动机多挡速度运行如表9-11所示。变频器自动往返二档速运行的PLC控制表9-11端子与参数设置对应表端子号对应参数对应频率设置值说

明RHP182=2P4RH、RM、RL对应三种不用的速度，RH、RM、RL互相组合还能实现4～7速

RMP181=1P5RLP180=0P6变频器自动往返二档速运行的PLC控制（2）变频器的参数预置本项目中，变频器FR-D470数字输入RH、RL端口通过P182、P180参数设为二段固定频率控制端，每一段的频率可分别由P4、P6参数设置。变频器数字输入STF端口设为电动机正转运行、停止控制端，可由P178参数设置，STR端口设为电动机反转运行、停止控制端，可由P179参数设置。变频器的参数设置见表9-21。变频器自动往返二档速运行的PLC控制变频器的参数设置见下表。知识考核一、判断题1.变频器的接地必须与动力设备的接地点分开，不能共地。（

）2.在变频器输入信号的控制端中，可以任选两个端子，经过功能预置作为升速与降速用。（

）3.转矩补偿设定太大会引起低频时空载电流过大。（

）4.变频调速系统过载保护具有反时限特性。（

）5.间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。（

）6.用电抗器将输出电流强制成矩形波的交-交变频器属电流型变频装置。（

）7.基频以下调速若采用恒压频比控制则影响低频时系统的带负载能力。（

）8.加速时间是指工作频率从0Hz上升至最大频率所需要的时间。（

）知识考核一、判断题9.基本参数是变频器根据选用的功能而需要预置的参数。（

）10.多台变频器安装在同一控制柜内，每台变频器必须分别和接地线相连。（

）11.在采用外控方式时，应接通变频器电源后，再接通控制电路来控制电动机的启、停。（

）12.输入继电器只能有由外部信号驱动，而不能由内部指令来驱动。（

）13.输出继电器可以由外部输入信号或PLC内部控制指令来驱动。（

）14.PLC内部的“软继电器”（包括定时器、计数器）均可提供无数对动合，动断触点供编程使用。（

）知识考核二、选择题1.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（

）调速。A.恒功率 B.恒转矩 C.恒磁通 D.恒转差率 2.下列制动方式不适用于变频调速系统的是（

）。A.直流制动 B.回馈制动 C.反接制动 D.能耗制动 3.FR-D740变频器扩展功能显示选择由功能码（

）设定。A.P0B.P79C.P178D.P160

4.FR-D740变频器要使操作面板有效,应设参数（

）。A.P160=0B.P160=9999

C.P79=1D.P79=2此处有修改

知识考核二、选择题5.在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（

）功能。A.频率偏置

B.转差补偿 C.转矩补偿 D.段速控制6.FR-D740变频器要使频率给定信号由外部端子输入决定,应设参数（

）。A.P160=0B.P160=9999

C.P79=1D.P79=2

7.三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（

）有关系。A.磁极数 B.磁极对数 C.磁感应强度 D.磁场强度8.目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（

）。A.SCR B.GTO C.MOSFET D.IGBT 知识考核二、选择题9.置位、复位指令的助记符分别是（

）。A.SET，KP

B.SET，RST

C.KP，RST

D.KP，NOP

10.SET置位指令，当触发信号接通时，触点接通（

）。A.一个扫描周期B.两个扫描周期C.多个扫描周期 D.