PLC控制变频器实现对电动机多段速的调速控制

    (1)控制要求    在实际生产中，很多生产机械的正、反转运行，其速度需要经常改变。通过设置变频器参数，使用PLC对变频器进行控制就能达到目的。    图5-18所示是变频器实际中的运行曲线，按曲线要求设置变频器参数，设计PLC程序，使电动机启动后按频率曲线运行。
    图5-18    6段速度运行曲线    (2)多段速度控制接线图    如图5-19所示。    (3)变频器端子设置    在外部端子控制模式下(P0700=2)，设置端子5、6、7、8、16、17的接通频率。设置结果见表5-9所示。
    图5-19    多段速度控制接线图    表5-9    6段速度与输入端子频率设置表
控制端子     5     6     7     8     16     17 参数设定值  P0701=1  P0702=2  P0703 =16  P0704 -16  P0705 =16  P0706 =16 频率设定值/Hz P1040 = 0 P1080 = 0 P10 40= 0 P1080 = 0  P1003= 20  P1004-15  P1005 =15  P1006=25     6段速度与输入端子状态关系如表5-10所示。    表5-10    6段速度与输入端子状态关系表
    各输入端子的状态（与端子9接通）  变频器输出频率     5     6     7     8     16     17     ON     OFF     ON     OFF     OFF     OFF  正向频率：20Hz     ON     OFF    ON     ON     OFF     OFF  正向频率：35Hz     ON     OFF     ON     ON     ON     OFF  正向频率：50Hz     ON     OFF     OFF     OFF     OFF     ON  正向频率：25Hz     OFF     ON     ON     OFF     OFF     ON  反向频率：45Hz     OFF     ON     OFF     ON     OFF     OFF  反向频率：15 Hz     表5-10说明以下问题。    ①当端子5和端子9接通时，变频器正向启动，但输出频率为0Hz。当端子5、7和端子9同时接通时，变频器正向启动，同时按端子7的设定频率20Hz运行。当端子5、7、8和端子9同时接通时，变频器正向启动，同时按端子7+端子8的相加频率35Hz(20+15=35Hz)运行，依此类推。    ②当端子6和端子9接通时，变频器反向启动，但输出频率为0Hz。当端子6、7、17和端子9同时接通时，变频器正向启动，同时按端子7+端子17的相加频率45Hz (20+25=45Hz)运行。当端子6、8和端子9同时接通时，变频器反向启动，同时按端子8的设定频率15Hz运行。    ③变频器参数设置如表5-11所示。    表5-11    MM430变频器参数设置
    参数     设定值     说    明     P0003     1     用户访问级别为标准级     P0004     0     可访问全部参数     P0010     1     快速调试     P0100     0     设定频率为50Hz     P0304     380     设定电动机的额定电压为380V     P0305     1.6     设定电动机的额定电流为1. 6A     P0307     0. 55     设定电动机的额定功率为0. 55kW     P0310     50     设定电动机的运行频率为50Hz     P0700     2     选择由端子控制变频器的运行     P1000     3     频率由BOP设定为固定值     P1040     0     变频器输出的基底频率     P1080     0     电动机运行的下限频率     P1082     50     电动机运行的上限频率     P1120     5     电动机启动时间     P1121     5     电动机停车时间     P3900     1     快速调试结束     P0003     3     用户访问级别为专家级     P0004     7     访问命令和数字I/O参数     P0701     1     设置端子5与端子9接通时电动机正转，断开停止     P0702     2     设置端子6与端子9接通时电动机反转，断开停止     P0703     16     允许频率相加     P0704     16     允许频率相加     P0705     16     允许频率相加     P0706     16     允许频率相加     P1110     0     允许反转运行     P0004     10     设定值通道和斜坡函数发生器     P1003     20     设定端子7的接通频率     P10 04     15     设定端子8的接通频率     P1005     15     设定端子16的接通频率     P1006     25     设定端子17的接通频率     ④PLC输入、输出继电器I/O信号分配如表5-12所示。    表5-12    I/O信号分配表
输入(I)     元件     功能  信号地址  按钮SB1  启动变频器     I0.0  按钮SB2  停止变频器     I0.1  按钮SB3  程序启动     I0.2  按钮SB4  程序停止     I0.3 输出(0)     元件     功能 信号地址     变频器端子5     电动机正转控制信号  Q0.5     变频器端子6     电动机反转控制信号  Q0.4     变频器端子7  变频器输出频率20Hz  Q0.3     变频器端子8  变频器输出频率15Hz  Q0.2     变频器端子16  变频器输出频率15Hz  Q0.1     变频器端子17  变频器输出频率25Hz  Q0.0     KM1   控制变频器的启动  Q1.0     ⑤控制变频器的PLC程序。根据控制要求，控制变频器的PLC程序梯形图如图5-20所示。    ⑥程序讲解。    ·当I0.0=ON时，M0.0线圈得电，输出继电器Q1.0线圈得电，使交流接触器KM1线圈得电，其主触点闭合，变频器得电。
    图5-20    多段速控制梯形图    ·变频器得电后，当要变频器按图5-18所示的频率曲线运行时，按下按钮SB3 (I0.0=ON的情况下)，程序按频率曲线运行。开始时，PLC的输出继电器Q0.5（控制电机正转）、Q0.3(控制变频器输出频率20Hz)得电，变频器输出频率20Hz；10s后，Q0.5、Q0.3、Q0.2（控制变频器输出频率15Hz）得电，变频器输出频率为20+15=35Hz; 25s后，Q0.5、Q0.3、Q0.2、Q0.1(控制变频器输出频率15Hz)得电，变频器输出频率为20+15+15=50Hz; 35s后，Q0.5、Q0.0(控制变频器输出频率25Hz)得电，变频器输出频率25Hz；50s后，Q0.5、Q0.0失电，变频器正转停止。    ·58s后，Q0.4（控制电机反转）得电，变频器反向输出频率启动；60s后，Q0.4、Q0.3(控制变频器输出频率20Hz)、Q0.0(控制变频器输出频率25Hz)得电，变频器输出频率为20+25=45Hz；85s后，Q0.4、Q0.2(控制变频器输出频率15Hz)得电，变频器输出频率为20Hz；95s后，Q0.4、00.2失电，变频器反转停止。频率曲线运行完毕。    ·如要再次运行，再次按下SB3即可。停止时，按下停止按钮SB4。    ⑦调试运行。    ·正确接好变频器的电源以及接地线。    ·按表5-11正确调试变频器的参数，并掌握变频器参数的含义。    ·将梯形图指令输入进PLC主机，运行调试程序的正确性。    ·按图5-19完成PLC外部硬件接线。    ·确认控制系统及程序正确无误后，启动程序，观察变频器是否按频率曲线运行。    ·分析可能出现故障的原因。