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plc编程控制三速电机图 西门子PLC控制变频3段速
发布时间 : 2024-11-23
作者 : 小编
访问数量 : 23
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西门子PLC控制变频3段速

今天与大家一同学习的是西门子PLC控制变频器实现3段速控制电路,首先我们先看下原理图。

从上面的原理图中我们先来分析下所需要的元件都有哪些,我给大家做了个图片:

参数设定

Pr.77:参数禁止写入选择:参数值为1(停止过程中可以写入)

ALLC:功能:参数全部清除:设定值为1(参数恢复初始值)。

Pr.79:功能:操作模式选择:设定值为3(外部与面板PU组合运行)。

Pr.178:功能:正转运行STF:参数值60(为端子STF设置为正转运行指令功能)。

Pr.184:功能:端子4输入选择AU:参数值:4(将AU端子设置为端子4输入有效无效选择,只有当ON时候才有效)。

数字输入公共端SD:数字输入的公共端入SD,STF,STOP等数字量输入。

模拟量公共端5:频率设定信号端子2,14的公共端子,ON状态输入有效

Pr.267:功能:端子4频率输入模式选择:参数值:2(在端子4-5之间输入0-10V信号有效)。

Pr.195:功能:多功能端子功能选择:参数设定99(端子异常时候输出我们选用的时常开点A1,C1).

下面 我们要做的时把程序长传到PLC中。程序给大家截图了:

原理分析:

一变频合闸

1闭合总电源空开QF1,PLC控制电源QF3,以及变频器输入接触器控制电源QF2,控制器PLC是讲输出输出的电压信号(0-10V) 或电流信号(4-20mA)转换成中间变量(0-32000)。程序中把频率10HZ,20HZ,40HZ,换算成了6400,12800,25600.

2变频器上电,按下变频器合闸按钮SB1,梯形图中的I0.0闭合,输出继电器Q0.0得电,PLC外接接点Q0.0与1L接点接通,主交流接触器KM线圈得电,主触点闭合,变频器得电。同时梯形图中Q0.0动合触点闭合自锁,保证KM持续吸合。

3根据参数表设定好变频参数

而PLC控制变频运行

按下变频器运行按钮SB3,梯形图中的I0.2闭合,输出继电器Q4.0得电,PLC外接接点Q4.0与2L接通,变频端子STF与SD端子闭合,同时Q4.0常开点闭合自锁,梯形图中所有的Q4.0都闭合,准备多段速运行

三:三段速运行

1按下频率1按钮SB5,梯形图中的I0.4闭合,上升沿触发并输出,内部继电器M0.0,M0.1,M0.2复位一次,各频率输出复位,同时内部继电器M0.0得电,讲频率1赋值给了PLC的模拟量输出,输出2V的电压加在与变频器外接端子的4和5上,变频器按照频率10HZ运行。

2按下频率2按钮SB6,梯形图中的I0.5闭合,上升沿触发并输出,内部继电器M0.0,M0.1,M0.2复位一次,各频率输出复位,同时内部继电器M0.1得电,讲频率2赋值给了PLC的模拟量输出,输出2V的电压加在与变频器外接端子的4和5上,变频器按照频率20HZ运行。

3按下频率3按钮SB7,梯形图中的I0.6闭合,上升沿触发并输出,内部继电器M0.0,M0.1,M0.2复位一次,各频率输出复位,同时内部继电器M0.2得电,讲频率3赋值给了PLC的模拟量输出,输出2V的电压加在与变频器外接端子的4和5上,变频器按照频率40HZ运行。

频率可以随意给定,不需要按顺序,因为不论按那个速度都会把频率复位。

按下停止输出按钮SB4,梯形图中的I0.3失电,输出继电器Q0.1失电,变频外接端子STF与SD断开,变频器按照Pr.8减速时间1减速到0HZ后电动机停止运转。变频面板运行指示熄灭。显示0.00HZ。回路中所有的Q0.4常开点断开,输出继电器M0.0 M0.1 M0.2停止输出,I0.1解除自锁。4和5端子给定的频率为停止

变频器断电

在变频器运行过程中按下变频器断电按钮SB2是无效的,只有当变频器停止运行后,按下变频断电按钮SB2,梯形图中的I0.1输出继电器Q0.0失电,PLC的输出点Q0.0与1L断开,KM接触器断电释放。变频器控制面板指示灯及信息熄灭。Q0.0常开点断开,解除自锁。

当变频故障时候,A1和C1端子接通,回路中的I0.7得电,输出继电器Q0.0和Q0.4失电,PLC输出点Q0.0,Q0.4失电;接触器断开,变频器停止输出。如有出错的地方大家指出来一同进步。。。

PLC实现步进电机正反转和调速控制

一、实验目的

1、掌握步进电机的工作原理

2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法

3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序

二、实训仪器和设备

1、FX2N-48MR PLC一台

2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套

3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个

三、步进电机工作原理

步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,图3-1是一个三相反应式步进电机结图。从图中可以看出,它分成转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成,定子上有六个磁极(大极),每两个相对的磁极(N、S极)组成一对。共有3对。每对磁极都绕有同一绕组,也即形成1相,这样三对磁极有3个绕组,形成三相。可以得出,三相步进电机有3对磁极、3相绕组;四相步进电机有4对磁极、四相绕组,依此类推。

反应式步进电动机的动力来自于电磁力。在电磁力的作用下,转子被强行推动到最大磁导率(或者最小磁阻)的位置,如图3-1(a)所示,定子小齿与转子小齿对齐的位置,并处于平衡状态。对三相异步电动机来说,当某一相的磁极处于最大导磁位置时,另外两相相必处于非最大导磁位置,如图3-1(b)所示,即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。

把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿,把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件,所以,在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在,也就是说,当某一相处于对齿状态时,其它绕组必须处于错齿状态。

本实验的电机采用两相混合式步进电机,其内部上下是两个磁铁,中间是线圈,通了直流电以后,就成了电磁铁,被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。因为中间连接的,是采用在转轴的位置用一根滑动的接触片。这样如果电磁铁转过了头,原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了,所以电磁铁的N极S极就和以前相反了。但是电机上下的磁铁是不变的,所以又可以继续吸引中间的电磁铁。当电磁铁继续转,由于惯性又转过了头,所以电极又相反了。重复上述过程就步进电机转了。

根据这个原理,如图3-2所示,两相步进电机的转动步骤,以正转为例:

由图可见,现相异步电机正转过程分为四个步骤,即A相正方向电流、B相正方向电流、A向反方向电流和B相反方向电流。反转工作的顺序与之相反。A、B两相线圈不是固定的电流方向,这与其它步进电机的控制逻辑有所不同。因此,控制步进电机转动时,必须考虑用换相的思路设计实验线路。可以根据模拟驱动电路的功能和plc必须的逻辑关系进行程序设计。

四、采用步进电机驱动器的控制方式

利用步进电机驱动器可以通过PLC的高速输出信号控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态。其中:步进电机的方向控制,只需要通过控制U/D端的On和Off就能决定电机的正转或反转;将光耦隔离的脉冲信号输入到CP端就能决定步进电机的速度和步数;控制FREE信号就能使电机处于自由状态。

因此PLC的控制程序相当简单,只需通过PLC的输出就能控制步进电机的方向、转速和步数。不必通过PLC控制电机换相的逻辑关系,也不必另外添加驱动电路。实训面板见图3-4,梯形图见图3-5。本程序是利用D0的变化,改变T0的定时间隔,从而改变步进电机的转速。通过两个触点比较指令使得D0只能在10~50之间变化,从而控制步进间隔是1S~5S之间,I/O分配表见表3-1。

表3-1 I/O分配表

图3-5 梯形图

五、采用PLC直接控制步进电机方式

对于两相步进电机控制,根据其工作原理,必须考虑其换向的控制方式,因此将其步骤用代号分解,则为:①实现电流方向A+→A-、②实现电流方向B+→B-、③实现电流方向A-→A+、④实现电流方向B-→B+。如果反转则按照④、③、②、①的顺序控制。

PLC的I/O分配表按照表3-2,分配图按照图3-6,梯形图见图3-7。

表3-2 PLC的I/O分配表

步进电机正反转和调速控制的梯形图如图3-7所示,程序中采用积算定时器T246为脉冲发生器,因系统配置的PLC为继电器输出类型,其通断频率过高有可能损坏PLC,故设定范围为K200ms~1000ms,则步进电机可获得1~10步/秒的变速范围,(X0为ON时,正转,X1为ON时;反转)。

X0为ON时,输出正脉冲列,步进电机正转。当X0为ON时,T246以D0值为预置值开始计时,时间到,T246导通,执行DECO指令,根据D1数值(首次为0),指定M10输出,Y0、Y4为ON,步进电机A相通电,且实现电流方向A+→A-;D1加1,然后,T246马上自行复位,重新计时,时间到,T246又导通,再执行DECO指令,根据D1数值(此次为1),指定M11输出,Y1、Y5为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B+→B-;D1加1,T246马上又自行复位,重新计数,时间到,T246又导通,再执行DECO指令,根据D1数值(此次为2),指定M12输出,Y2、Y6为ON,步进电机A相通电,且实现电流方向A-→A+;D1加1,T246马上又自行复位,重新计时,时间到,T246又导通,再执行DECO命令,根据D1数值(此次为3),指定M13输出,Y3、Y7为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B-→B+;当M13为ON,D1复位,重新开始新一轮正脉冲系列的产生。

X1为ON时,输出反脉冲列,步进电机正转。当X1为ON时,T246以D0值为预置值开始计时,时间到,T246导通,执行DECO指令,根据D1数值(首次为0),指定M10输出,Y3、Y7为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B-→B+;依此类推,完成实现A相反方向电流、B相正方向电流、A相正方向电流三个脉冲列输出;当M13为ON,D1复位,重新开始新一轮正脉冲系列的产生。

当X2为ON时,程序由自动转为手动模式,当X0(X1)为ON时,每点动一次X3,对D1数值(首次为0)加1,分别指定M10、M11、M12及M13输出,从而完成一轮正(反)脉冲系列的产生。

第73步中,当X4为ON,M8012为ON,M4为ON,且D0当前值<K1000,则D0即加1。第88步中,当X5为ON,M8012为ON,M4为ON,且D0>K200,由D0即减1。

六、程序调试及执行

调速时按X4或X5按钮,观察D0的变化,当变化值为所需速度时释放。

如动作情况与控制要求一致表明程序正确,保存程序。如果发现程序运行与控制要求不符,应仔细分析,找出原因,重新修改,直到程序与控制要求相符为止。

七、实训思考练习题

如果调速需经常进行,可将D0的内容显示出来,试设想方案,修改程序,并实验。

图3-7 步进电机正反转和调速控制

程序说明

1、步骤0,指定脉冲序列输出顺序移位值;

2、当X0为ON,输出正脉冲序列,电机正转;当X1为ON,输出负脉冲序列,电机反转;

3、当X2为ON,程序由自动转为手动模式,由X3状态单步触发电机运转;

4、当X4为ON,如D0小于1000,每100ms对D0加1,从而延长每脉冲输出的时间间隔,降低电机的转速;

5、当X5为ON,如D0大于200,每100ms对D0减1,从而缩短每脉冲输出的时间间隔,加快电机的转速;

6、T0为频率调整限制。

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