西門子中國(guó)代理商授權(quán)總代理

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?PLC和變頻器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制要求

??按下SB1，電動(dòng)機(jī)以10Hz正轉(zhuǎn)；10s后，電動(dòng)機(jī)以15Hz反轉(zhuǎn)；按下SB2，電動(dòng)機(jī)停止。

??相關(guān)知識(shí)

??為了滿足不同的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行要求，需要改變電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速區(qū)。交流電動(dòng)機(jī)因其容量大、轉(zhuǎn)速高且耐高壓、xingjiabigao、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。由交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式可知，交流電動(dòng)機(jī)有3類調(diào)速方法：變極對(duì)數(shù)調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變電源頻率調(diào)速。由于變頻調(diào)速具有效率高、調(diào)速范圍大、精度高等特點(diǎn)，所以是交流電動(dòng)機(jī)一種比較理想的調(diào)速方法。

??通過(guò)平滑地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率可以連續(xù)地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。然而，只改變電源頻率實(shí)際上并不能正常調(diào)速，在調(diào)節(jié)定子供電頻率的同時(shí)，需要調(diào)節(jié)定子供電電壓，通過(guò)兩者的配合才能實(shí)現(xiàn)不同類型的變頻調(diào)速。把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。一個(gè)變頻器Zui基本的結(jié)構(gòu)包括整流器、平波電路、逆變器和控制回路?？刂苹芈返闹饕蝿?wù)是完成對(duì)主回路中逆變器的開關(guān)控制，對(duì)整流器的電壓控制，以及完成各種保護(hù)功能。

??本例中使用的變頻器是三菱公司的FR-A700型變頻器。它可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的jingque控制及平穩(wěn)操作切換，主要以V/f控制為調(diào)速模式，還具有矢量控制調(diào)速模式，可得到高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。FR-A700變頻器外觀如圖3-16所示。

??(1)變頻器主回路接線

??電源連接：將變頻器的R、S、T端通過(guò)熔斷器接到380V 交流電源L1、L2、L3端上，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的供電。

??電動(dòng)機(jī)連接：變頻器的輸出電源端子U、V、W端與電動(dòng)機(jī)的三相電源端子相連，通過(guò)U、V、W端的電壓變化來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的速度，接線時(shí)不必考慮相序，要充分考慮將變頻器和電動(dòng)機(jī)共同保護(hù)接地。完成變頻器主回路接線后，再合上變頻器模塊面板上的紅色按鈕開關(guān)，主回路便接通電源，操作面板上的顯示屏點(diǎn)亮，即可進(jìn)行操作。

??(2)變頻器參數(shù)設(shè)置

??為了滿足各種生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，變頻器在應(yīng)用前面對(duì)其進(jìn)行功能預(yù)置，即對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

??圖3-16 FR-A700變頻器外觀

??FR-A700變頻器具有三種運(yùn)行模式：面板運(yùn)行模式(PU)、外部運(yùn)行模式(EXT)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式(NET)。其中常用的為前兩種，操作面板上有一鍵即為該兩者的組合：PU進(jìn)行與EXT運(yùn)行模式間的切換。FR-A700變頻器的部分參數(shù)如表3-8所示。

??表3-8 變頻器部分參數(shù)一覽表

??設(shè)定運(yùn)行模式(啟動(dòng)指令與頻率設(shè)定)

??在進(jìn)行變頻器參數(shù)設(shè)置之前，為了確保不受前次操作影響，先清除全部參數(shù)，使變頻器的參數(shù)全部恢復(fù)到出廠設(shè)定值。變頻器接上電源，其畫面監(jiān)視器顯示EXT模式，0Hz。按PU/EXT鍵切換到PU運(yùn)行模式；按MODU鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；旋轉(zhuǎn)旋鈕找到ALLC；按SET鍵讀取當(dāng)前設(shè)定值顯示“0”初始值；旋轉(zhuǎn)旋鈕改變?cè)O(shè)定值為“1”；按SET鍵進(jìn)行設(shè)置，閃爍表明參數(shù)清除完畢。

??(1)接線圖

??電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的接線圖如圖3-17所示。

??(2)變頻器參數(shù)設(shè)置

??根據(jù)圖3-17所示，變頻器與PLC的接線表明電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的啟動(dòng)信號(hào)將用到FR-A700的端子STF、STR和SD，即需要設(shè)置變頻器的啟動(dòng)信號(hào)為外部信號(hào)輸入方式。該例中電動(dòng)機(jī)采用兩種運(yùn)行頻率，由圖3-17可知，PLC用Y2、Y3來(lái)控制FR-A700的端子RM、RL，即需要設(shè)置變頻器的端子RH、RM、RL，STR-SD進(jìn)行頻率設(shè)定。

??接好變頻器的主回路與控制回路后，設(shè)定變頻器參數(shù)。

??①確認(rèn)變頻器是否運(yùn)行在EXT狀態(tài)，如果不是，利用PU/EXT按鍵進(jìn)行切換。利用MODE鍵、旋轉(zhuǎn)旋鈕和SET鍵等設(shè)置參數(shù)Pr79=3，即選擇變頻器為外部/PU組合運(yùn)行模式1。此時(shí)指示燈PU和EXT都亮。

??圖3-17 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的接線圖

??②設(shè)置RM為10Hz，RL為15Hz，即Pr5=10Hz，Pr6=15Hz。

??(3)梯形圖

??電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的梯形圖如圖3-18所示。

??(4)控制過(guò)程分析

??由于該例要求以10Hz正轉(zhuǎn)運(yùn)行，變頻器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)端STF和頻率10Hz設(shè)定端RM要同時(shí)導(dǎo)通才符合運(yùn)行需求，反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)為15Hz，控制變頻器反轉(zhuǎn)啟動(dòng)端STR和頻率15Hz設(shè)定端RM需同時(shí)導(dǎo)通。正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)之間間隔10s，借助定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。

??程序詳細(xì)解釋：按下按鈕SB1，輸入信號(hào)X0接通，X0的常開觸點(diǎn)閉合，輸出信號(hào)Y0(STF)、Y2(RM)接通，電動(dòng)機(jī)以10Hz正轉(zhuǎn)；同時(shí)接通時(shí)間繼電器TO，延時(shí)10s，TO的常開觸點(diǎn)閉合，輸出信號(hào)Y1(STR)、Y3(RL)接通，電動(dòng)機(jī)以15Hz反轉(zhuǎn)；按下SB2，輸入信號(hào)X2接通，X2的常閉觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。