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  文章標(biāo)題:PLC模擬量控制在變頻調(diào)速的應(yīng)用
回復(fù)文章
作者:zgbjdj  發(fā)表時(shí)間:2008-11-18 13:06:59
年來可編程序控制器(PLC)以及變頻調(diào)速技術(shù)日益發(fā)展,性能價(jià)格比日益提高,并在機(jī)械、冶金、制造、化工、紡織等領(lǐng)域得以普及和應(yīng)用。為滿足溫度、速度、流量等工藝變量的控制要求,常常要對(duì)這些模擬量進(jìn)行控制,PLC模擬量控制模塊的使用也日益廣泛。

通常情況下,變頻器的速度調(diào)節(jié)可采用鍵盤調(diào)節(jié)或電位器調(diào)節(jié)方式,但是,在速度要求根據(jù)工藝而變化時(shí),僅利用上述兩種方式則不能滿足生產(chǎn)控制要求,因此,我們須利用PLC靈活編程及控制的功能,實(shí)現(xiàn)速度因工藝而變化,從而保證產(chǎn)品的合格率。

2、變頻器簡(jiǎn)介

交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n公式為:

 

式中:f—頻率;

p—極對(duì)數(shù);

s—轉(zhuǎn)差率(0~3%或0~6%)。

由轉(zhuǎn)速公式可見,改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)電源頻率,可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的同步轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)速的目的。額定頻率稱為基頻,變頻調(diào)速時(shí),可以從基頻向上調(diào)(恒功率 調(diào)速),也可以從基頻向下調(diào)(恒轉(zhuǎn)距調(diào)速)。因此變頻調(diào)速方式,比改變極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)差率s兩個(gè)參數(shù)簡(jiǎn)單得多。同時(shí)還具有很好的性價(jià)比、操作方便、機(jī)械特性 較硬、靜差率小、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn),因此變頻調(diào)速方式擁有廣闊的發(fā)展前景。
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3、PLC模擬量控制在變頻調(diào)速的應(yīng)用

PLC包括許多的特殊功能模塊,而模擬量模塊則是其中的一種。它包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。例如數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可將一定的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的模擬量(電壓或電流)輸出,這種轉(zhuǎn)換具有較高的精度。

在設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)或?qū)σ粋(gè)已有的設(shè)備進(jìn)行改造時(shí),常常會(huì)需要對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行控制,利用PLC的模擬量控制模塊的輸出來對(duì)變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制則是一個(gè)經(jīng)濟(jì)而又簡(jiǎn)便的方法。

下面以三菱FX2N系列PLC為例進(jìn)行說明。同時(shí)選擇FX2N-2DA模擬量模塊作為對(duì)變頻器進(jìn)行速度控制的控制信號(hào)輸出。如圖1所示,控制系統(tǒng)采用具有兩路模擬量輸出的模塊對(duì)兩個(gè)變頻器進(jìn)行速度控制。

 

圖2為變頻器的控制及動(dòng)力部分,這里的變頻器采用三菱S540型,PLC的模擬量速度控制信號(hào)由變頻器的端子2、5輸入。 

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3.1系統(tǒng)中PLC模擬量控制變頻調(diào)速需要解決的主要問題

(1)模擬量模塊輸出信號(hào)的選擇

通過對(duì)模擬量模塊連接端子的選擇,可以得到兩種信號(hào),0~10V或0~5V電壓信號(hào)以及4~20mA電流信號(hào)。這里我們選擇0~5V的電壓信號(hào)進(jìn)行控制。

(2)模擬量模塊的增益及偏置調(diào)節(jié)

模塊的增益可設(shè)定為任意值。然而,如果要得到****12位的分辨率可使用0~4000。如圖3,我們采用0~4000的數(shù)字量對(duì)應(yīng)0~5V的電壓輸出。當(dāng)然,我們可對(duì)模塊進(jìn)行偏置調(diào)節(jié),例如數(shù)字量0~4000對(duì)應(yīng)4~20mA時(shí)。

 

(3)模擬量模塊與PLC的通訊

對(duì)于與FX2N系列PLC的連接編程主要包括不同通道數(shù)模轉(zhuǎn)換的執(zhí)行控制,數(shù)字控制量寫入FX2N-2DA等等。而最重要的則是對(duì)緩沖存儲(chǔ)器(BFM)的設(shè)置。通過對(duì)該模塊的認(rèn)識(shí),BFM的定義如附表。

附表BFM的定義

 

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從附表中可以看出起作用的僅僅是BFM的#16、#17,而在程序中所需要做的則是根據(jù)實(shí)際需要給予BFM中的#16和#17賦予合適的值。其中:

#16為輸出數(shù)據(jù)當(dāng)前值。

#17:b0:1改變成0時(shí),通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始。

b1:1改變成0時(shí),通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始

(4)控制系統(tǒng)編程

對(duì)于上例控制系統(tǒng)的編寫程序如圖4所示。

 

在程序中:

1)當(dāng)M67、M68常閉觸點(diǎn)以及Y002常開觸點(diǎn)閉合時(shí),通道1數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換開始執(zhí)行;當(dāng)M62、M557常閉觸點(diǎn)以及Y003常開觸點(diǎn)閉合時(shí),通道2數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換開始執(zhí)行。

2)通道1

將保存第一個(gè)數(shù)字速度信號(hào)的D998賦予輔助繼電器(M400~M415);

將數(shù)字速度信號(hào)的低8位(M400~M407)賦予BFM的16#;

使BFM#17的b2=1;

使BFM#17的b2由1→0,保持低8位數(shù)據(jù);

將數(shù)字速度信號(hào)的高4位賦予BFM的16#;

使BFM#17的b1=1;
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使BFM#17的b1由1→0,執(zhí)行通道1的速度信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換。

3)通道2

將保存第二個(gè)數(shù)字速度信號(hào)的D988賦予輔助繼電器(M300~M315);

將數(shù)字速度信號(hào)的低8位(M300~

 

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