基于变频器的电机多速度运行控制系统设计

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成绩综合设计报告题目基于变频器的电机多速度运行控制系统设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级07电气工程及其自动化学生姓名曹振鹏学号0704110636同组学生：展晓丹朱生贵设计地点工科楼C105设计学时4周指导教师刘旭明，周洪，高峰，赵国树金陵科技学院教务处制 一、设计目的3二、设计要求4三．设计步骤及数据4四．设计结果与心得7（一）实验设计结果：7（二）实验设计心得：8五．参考资料8附件（包括图纸与实物图片）81．附件一：电气原理图。82.附件二：PLC程序流程图。93.附件三：PLC程序梯形图。114．附件四：电路连接实物图。12 一、设计目的综合设计是考察学生利用大学前三年所学过的专业知识，进行综合的课题设计，能够使学生对专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合设计答辩，为后期的毕业设计做好准备。 二、设计要求1.利用学过的专业课程，包括电子技术、单片机、检测技术、电机学、计算机语言，还包括本专业的拓展性课程变频器等课程，结合该课题进行综合应用；2.深刻理解课题要求，可用不同方案来实现电路功能；3.在课题的设计过程中，要能体现一定的创新性；4.通过综合设计，将多门课程的专业知识内容融合其中并加以综合应用三．设计步骤及数据实验设计如下：控制开关PLC三相电机变频器实物图如下：1.根据我们所学的电气知识，认真思考，设计一个实验电气的原理图，实验电气原理图见附件图一；2.本次实验所用到的主要设备及元器件： 三菱PLC、PC机、变频器、三相电机、导线、实验台。1.根据所学PLC知识，设计一个PLC程序流程图，则PLC程序流程图见附件图二；2.PLC系统编程主要配置图见附件；3.变频器配置参数：频率组合频率(Hz)频段Y4Y5Y65T0/T110010T201015T311020T400130T510140T6011LI1、LI2（2个工作方向）LI1=正向，LI2=反向LI3、LI4、LI5（6种预置速度）速度1=5Hz，速度2=10Hz，速度3=15Hz，速度4=20Hz速度5=30Hz,速度6=40Hz变频器参数配置菜单参数功能DRC-FCSINI系统设置I-O-TCC2CI-O-RRSLI2两个回路（正转、反转）FUN-PSS-PS2LI3用二进制的方式选择某一频率段FUN-PSS-PS4LI4FUN-PSS-PS8LI5SET-SP25延时5sSET-SP310延时10sSET-SP415延时15sSET-SP520延时20sSET-SP630延时30sSET-SP740延时40sDRC-UFTPFLT-OPLNO SET-LSP5SUPRFR6.系统调试：系统控制要求：系统由一台三相异步电动机驱动，该电动机的速度以设定的变化曲线运行。1.系统配置：PC、PLC、变频器、三相异步电动机及其他控制元件。2．系统连接：从工作台的电源板用安全插线引出电源到电源端子排，变频器用于电机的调速。3．系统由PC用相关软件进行PLC编程，通过控制变频器相关端子，4．使电动机按照以下曲线运行。之后也可以实现这六个频率中的任意一个，来控制电机的转速。频率40302015105t图中x轴开始为2秒启动延时，然后每段时间为8秒。设备安装调试：在工作台的网孔板上安装PLC、变频器、相关低压电器（断路器、熔断器等）、行线槽、导轨、端子排等，要求安装牢固，布局合理。系统接线：其接线按照附件上面的电气接线图，其中开关设置为x0与开关k0相接，为电机正转；x1与开关k1相接，为电机反转；x2与开关k2相接，为电机停转；PLC上com端与开关上com端相接，构成一个开关的回路。输出端：PLC的y4接LI3；y5接LI4；y6接LI5；con端接S3，LI1接S2，+24V接“10”，为了构成一个回路。按照规定接线要求，认真接线，其实物图见附件图四。 系统启动前，认真检查电气设备的安装连接，在确保安装无误的情况下上电调试，如发生烧坏设备等安全事故，此次设计则不合格。7.可编程控制器（PLC）PLC采用了典型的计算机结构，主要是CPU，RAM，RoM和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC则采用循环扫描工作方式，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条。如此周而复始不断循环。这种工作方式是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。8.变频器变频器是把工频电源（50HZ或60HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行设备。变频器主要有五部分组成：整流回路、逆变器、控制电路、制动组件和保护电路。变频调速控制方式一般大体可分为两种：开环控制和闭环控制，后者需要电动机轴转速反馈。普通的电压/频率（V/F）控制属于开环方式，闭环控制方式包括转差频率控制、矢量控制等方式。四．设计结果与心得（一）实验设计结果：检查线路连接，确认安全无误后，接上电源，观察电机。按下开关x0，延迟2秒，电机正转。按下开关x2,，电机停止转动。按下开关x1，延迟2秒，电机反转。按下开关x2，电机停止转动。电机转动按照设定的频率以及间隔时间运转。（二）实验设计心得：在这次综合设计中，我们使用PLC，变频器等设备，运用了我们大学里所学的几门重要的课程，使得我对大学里的学到知道更加熟悉，对我以后走向社会有很大的帮助五．参考资料1.吴启红、胡洪、谭斌.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术-实操指导书。机械工业出版社，2007。 1.岳庆来、周峰、吴启红、胡洪.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术。机械工业出版社，20062.阮友德、张迎辉.PLC、变频器、触摸屏综合应用实训。中国电力出版社，2009附件（包括图纸与实物图片）1．附件一：电气原理图。图中，U、V、W接三相电源，PLC中x0、x1、x2以及com端与实验台上面板的开关k0、k1、k2以及com端开接。然后PLC中的y4、y5、y6与变频器的LI3、LI4.、LI5相连，从而通过PLC来控制变频器。 2.附件二：PLC程序流程图。 开始开关K0、K1、K2K0反转正转停止K1K2延时2秒后电机以5Hz频率转动5秒电机以10Hz频率转动5秒结束电机以15Hz频率转动5秒电机以20Hz频率转动5秒电机以30Hz频率转动5秒电机以40Hz频率转动5秒电机正常运转 3.附件三：PLC程序梯形图。 4．附件四：电路连接实物图。