(整理)PLC与变频器典型应用课件.ppt
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- 整理 PLC 变频器 典型 应用 课件
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1、(最新整理)PLC与变频器典型应用2021/7/261实例一:用实例一:用PLC控制变频控制变频用用PLC控制一台变频器单向运行控制一台变频器单向运行动作步骤和要求:动作步骤和要求:1、按、按SB1,KM动作,接通电源;并指示;动作,接通电源;并指示;2、合开关、合开关SA2,变频器起动、运转;指示;变频器起动、运转;指示;3、关开关、关开关SA2,变频器停止;变频器停止;4、按、按SB2,关断电源;关断电源;5、故障时,关断电源,发出故障指示。、故障时,关断电源,发出故障指示。2021/7/2621、三菱、三菱PLC实现实现输入点(输入点(4个)个):SB1、SB2:X0,X1SA2:X2故
2、障报警点:故障报警点:X3输出点(输出点(5个)个):变频器电源:变频器电源:Y0变频器电源指示:变频器电源指示:Y1变频器运行:变频器运行:Y2、Y4变频器报警:变频器报警:Y31)地址分配)地址分配2021/7/263KMA B C2)硬件连接:)硬件连接:R S T 30A 30B 30CU V W FWD CMCOMX0X1X2X3GND24NL F1-12M PLCCOMY0Y1Y2Y3COMY4Y5MSB1SB2SA2220VKM220V2021/7/2642021/7/2653)PLC编程编程梯形图梯形图变频电源变频电源电源指示电源指示变频运行变频运行故障指示故障指示变频停止变频
3、停止2021/7/2662、用、用S7-200PLC实现实现输入点(输入点(4个)个)SB1、SB2:I0.0,I0.1SA2:I0.2故障报警点:故障报警点:I0.3输出点(输出点(4个)个)变频器电源:变频器电源:Q0.0变频器运行:变频器运行:Q0.1 Q0.3变频器报警:变频器报警:Q0.21)地址分配)地址分配2021/7/267KM2)硬件连接:)硬件连接:R S T 30A 30B 30CU V W FWD CM1M0.00.10.20.32MM+24 CPU2221L0.00.10.22L0.30.40.5NLA B CMSB1SB2SA2220VKM2021/7/2683)P
4、LC编程编程梯形图梯形图变频变频电源电源变频变频运行运行故障故障指示指示变频变频停止停止(S )(R )Q0.2()I0.3Q0.0I0.01()Q0.0 Q0.1I0.2()Q0.3Q0.0I0.3I0.1I0.22021/7/269KAKMA B C3、不改变梯形图、不改变梯形图移植法移植法R S T 30A 30B 30CU V W FWD CMCOM0。00。10。20。4GND24NL CPU222COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5MSB1SB2SA2220VKM220VKA2021/7/2610PLC编程编程梯形图梯形图变频变频电源电源变频变频运行运行故障故障指示指示变频变频停止
5、停止(S )(R )Q0.3()I0.3Q0.0I0.01()Q0.0 Q0.2I0.2()Q0.4Q0.0I0.3I0.1I0.2 Q0.1()Q0.02021/7/2611实例二实例二:用:用PLC控制变频到工频控制变频到工频自动切换自动切换动作过程和要求:动作过程和要求:1、工频时,按、工频时,按SF1,KM3动作,工频起动。动作,工频起动。按按ST1,工频停止;有过载保护。工频停止;有过载保护。2、变频时,按、变频时,按SF1,KM1、KM2动作,变频器接通电动作,变频器接通电源与负载;源与负载;按按SF2,KA动作,发出变频器动作,发出变频器 运行信号;运行信号;按按ST2变频器停止
6、;变频器停止;3、变频故障时,发出故障报警,停止变频,延时、变频故障时,发出故障报警,停止变频,延时20秒秒后,切换到工频上运行。后,切换到工频上运行。2021/7/2612方法一方法一 用继电器接触器控制实现用继电器接触器控制实现FRKM3KM23QSKM1RSTUVWFRDCMVRFV+ACMKA电电位位器器2021/7/2613工作启动工作启动控制电路控制电路工频起动工频起动变频接通变频接通变频起动变频起动工频投切工频投切KM2FCFAKA2KTST2ST1SF1KASF2KM1KTKM3KRKA1KM3FBKA2KA1KM1KA1KM2SA2021/7/26141)地址分配)地址分配输
7、入点(输入点(7个)个):工频变频切换开关:工频变频切换开关:SA2工频启动停止按钮:工频启动停止按钮:SF1、ST1变频器运行停止:变频器运行停止:SF2、ST2输出点(输出点(6个)个):工频启动停止:工频启动停止:Y2变频器电源:变频器电源:Y0、Y1变频器运行:变频器运行:Y3变频器报警:变频器报警:Y4、Y5X0、X1X2、X3X4、X5工频过载停止:工频过载停止:KRX6方法二、用方法二、用PLC实现实现2021/7/26152、硬件连接线图、硬件连接线图2021/7/2616工频运转工频运转变频通电变频通电变频运行变频运行变频跳闸变频跳闸故障处理故障处理3)PLC编程编程2021
8、/7/2617问题问题:PLCPLC与变频器工程应用与变频器工程应用就是一控一情况就是一控一情况?小小 结:结:目前使用目前使用PLCPLC与变频器工程应用特点与变频器工程应用特点2 2、给定方法给定方法:手动调速或面板输入:手动调速或面板输入1 1、控制方法控制方法:PLCPLC只是控制变频器只是控制变频器启动、停止、指示启动、停止、指示2021/7/2618入水口入水口实例三:采油注水恒压变频控制实例三:采油注水恒压变频控制现场运行工作情况现场运行工作情况 1、有功率为、有功率为110KW 水泵水泵3台台 2、每一台都有变频、每一台都有变频/工频运行;工频运行;3、工频与变频运行选择由操作
9、人员选定;、工频与变频运行选择由操作人员选定;4、要求出水口总管压力为、要求出水口总管压力为30兆帕兆帕出水口出水口2021/7/2619控制要求:控制要求:1、要求管网出口压力为、要求管网出口压力为30兆帕;压力设定在兆帕;压力设定在面板上操作与显示;面板上操作与显示;2、每一台泵都有变频、每一台泵都有变频/工频运行;工频运行;3、工频与变频运行选择由操作人员选定;、工频与变频运行选择由操作人员选定;4、控制柜有电源电压、电动机电流指示;、控制柜有电源电压、电动机电流指示;5、控制柜有电动机运行状态指示;、控制柜有电动机运行状态指示;6、电动机在变频运行状态下,有启动、运行、电动机在变频运行
10、状态下,有启动、运行、停止指示;停止指示;7、电动机工频运行时,采用自耦降压起动;、电动机工频运行时,采用自耦降压起动;8、有工频、变频互锁;工频过载保护;、有工频、变频互锁;工频过载保护;9、故障报警、故障报警2021/7/2620M1M2M3QS1QS2QS3QS4KM1KM3KM5FR1FR2FR3KM2KM4KM6R S TU V W主电路图主电路图KM8KM自耦器KM72021/7/2621RSTUVWHZFRDCMIRFACMFRQDCMKA变变送送器器PID调节调节器器 外置外置PID控制法控制法2021/7/2622门板布置门板布置AAA1#电流电流2#电流电流3#电流电流工频
11、工频2#3#1#工频工频工频工频变频变频变频变频变频变频变频起动变频起动变频停止变频停止运行运行报警报警2021/7/2623输入点(输入点(至少至少12个)个)1#:I0.0,I0.12#:I0.2;I0.3变频器启动:变频器启动:I0.6变频器停止:变频器停止:I0.7变频器报警:变频器报警:I1.01、地址分配、地址分配3#:I0.4;I0.51#:工频过载:工频过载I1.12#:工频过载:工频过载I1.23#:工频过载:工频过载I1.32021/7/2624输出点(输出点(10个)个)1#工频工频:Q0.0/KM12#工频工频:Q0.1/KM33#工频工频:Q0.2/KM5变频运行变频
12、运行:Q1.0变频输出变频输出:Q0.6/KM8变频报警变频报警:Q1.11#变频变频:Q0.3/KM22#变频变频:Q0.4/KM43#变频变频:Q0.5/KM6自耦降压自耦降压:Q0.7/KM72021/7/2625连接原理图:连接原理图:220V变频变频过载信号过载信号1#KAKAKAKAKAKA1L0.00.10.20.30.41L0.50.60.71.01.1 CPU2260.00.10.20.30.40.50.60.71.01.11.21.3M+24DCKAKAKAKA2#3#2021/7/2626问题问题:变频与工频的切换是人工的变频与工频的切换是人工的!自动化程度低自动化程度低
13、!小小 结:结:这种工程应用特点这种工程应用特点:2 2、调速方法调速方法:自动调速:自动调速1 1、控制方法控制方法:PLCPLC只是控制变频器只是控制变频器启动、停止、指示启动、停止、指示3 3、使用效果使用效果:变频器特点未利用:变频器特点未利用2021/7/2627实例四:实例四:双双恒压无塔供水恒压无塔供水系统设计系统设计复杂系统应用复杂系统应用1、工艺过程:、工艺过程:水水 池池控控制制器器进水进水SLhSLlYV1EQ1#2#3#YV2消防用水消防用水生活用水生活用水出口出口压力压力2021/7/2628 利用压力传感器信号及有关电气控制信号,利用压力传感器信号及有关电气控制信号
14、,根据供水管道的压力值控制水泵电机转速,将压根据供水管道的压力值控制水泵电机转速,将压力维持在所需的压力值上,将平时不必消耗的能力维持在所需的压力值上,将平时不必消耗的能量节省下来,从而达到节电的目的。量节省下来,从而达到节电的目的。PID控制控制压力传感器压力传感器压力设定压力设定电网电网电机电机水泵水泵出口压力出口压力 变变 频频 器器IRFRSTUVW2021/7/2629电气控制系统主电路原理图电气控制系统主电路原理图NL1L2L3FU1M13QF2QF3QF4KM1KM3KM5 FR1 FR1FR1M13M13R S TU V W QF1VVVFKM2KM4KM6当压力稳定时当压力稳
15、定时压力不足时增泵压力不足时增泵压力超过设定时减泵压力超过设定时减泵 QF1VVVFKM4R S TU V W QF1VVVFKM4R S TU V WKM2R S TU V WVVVFQF1 QF1VVVFKM6R S TU V WKM2R S TU V WVVVFQF12021/7/26302、系统控制要求:、系统控制要求:1 1、生活用水时,应低恒压值运行,消防、生活用水时,应低恒压值运行,消防供水时应在高恒压值运行;供水时应在高恒压值运行;2 2、三台泵采取、三台泵采取“先开先停先开先停”的原则接入和退的原则接入和退出;出;3 3、一台泵运行、一台泵运行3 3小时,则切换到下一台泵小时
16、,则切换到下一台泵“倒倒泵功能泵功能”;4 4、三台泵在启动时要有、三台泵在启动时要有软启动软启动功能;功能;5 5、有完善的报警功能;、有完善的报警功能;6 6、对泵有手动控制功能;、对泵有手动控制功能;2021/7/2631面板布置图面板布置图1、开关控制、开关控制 手动手动/自动指示自动指示2、状态指示、状态指示 泵的工频泵的工频 变频指示变频指示 3、水位上限下、水位上限下 限报警指示限报警指示 手动 自动手动指示 自动指示1#泵2#泵3#泵工频 变频工频 变频工频 变频启动 停止启动 停止启动 停止变频器故障水池水位上限 水池水位下限2021/7/2632控控 制制 电电 路路 图图
17、NL1SA1 0 2SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8Qo.oQo.1Qo.2Qo.3Qo.4Qo.5Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5KM1KM4KM3KM6KM5KM2KM1KM2KM3KM4KM5KM6KA1YV2HL7HL1HL8HL9HL10HL2HL3HL4HL5HL6KAKA1FR1FR2FR3HAKAPLCN14681012141618202224262021/7/26333、I/O点及地址分配:点及地址分配:输入地址分配输入地址分配:(有:(有6个开关量输入、个开关量输入、1个模拟量输入)个模拟量输入)名称名称代码代码地址编号地址编号手动、自动消防
18、手动、自动消防SA1I0.0水位下限信号水位下限信号SLlI0.1水位上限信号水位上限信号SLhI0.2变频报警信号变频报警信号SuI0.3消铃信号(消铃信号(报警消除报警消除)SB9I0.4试灯按钮(试灯按钮(测试测试)SB10I0.5远程模拟信号远程模拟信号UpAIW02021/7/2634输出地址分配输出地址分配:(:(12个开关量、个开关量、1个模拟量)个模拟量)1#泵工频运行与指示泵工频运行与指示KM1、HL1Q0.01#泵变频运行与指示泵变频运行与指示KM2、HL2Q0.12#泵工频运行与指示泵工频运行与指示KM3、HL3Q0.22#泵变频运行与指示泵变频运行与指示KM4、HL4Q
19、0.33#泵工频运行与指示泵工频运行与指示KM5、HL5Q0.43#泵变频运行与指示泵变频运行与指示KM6、HL6Q0.5生活生活/消防转换电磁阀消防转换电磁阀YV2Q1.0水位下限报警指示水位下限报警指示HL7Q1.1变频器故障报警指示变频器故障报警指示HL8Q1.2火灾报警指示火灾报警指示HL9Q1.3报警电铃报警电铃HAQ1.4变频器复位控制变频器复位控制KAQ1.5频率控制信号频率控制信号VfAQW02021/7/26354、PLC选型选型主机单元主机单元CPU222AC/DC继电器继电器扩展单元扩展单元EM2228点继电器输出点继电器输出模拟单元模拟单元EM2354AI/1AO8输入
20、入输入入/6输出输出参看课本参看课本P255P255、P257P2578路出路出4路入路入/1路出路出2021/7/26365、线路连接原理图:、线路连接原理图:1L0.0 0.1 0.22L0.3 0.4 0.5NL1 CPU222 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 2M 0.4 0.5 0.6 0.7 ML+220VSLlSLhSuSB9S10SA1KAKAKAKAKAKA2021/7/2637KAHA1L0.00.10.20.3 EM222ML+2L0.40.50.60.7KAKAKAYV2HL7HL8HL9参看课本参看课本P257P257220V220V+24V2021/7/263
21、8RA A+A-RB B+B-RC C+C-RD D+D-EM235ML+M0 V0I0+24V远程压力变送远程压力变送器器420mA变频器频率端子变频器频率端子420mA(IRF)AIW0AQW02021/7/26396、PLC编程要考虑的问题:编程要考虑的问题:1 1、生活用水时,应低恒压值运行,消防供水时、生活用水时,应低恒压值运行,消防供水时应在高恒压值运行;应在高恒压值运行;-设定值如何输入设定值如何输入?4 4、三台泵采取、三台泵采取“先开先停先开先停”的原则接入和退的原则接入和退出;出;一台泵运行一台泵运行3小时,则切换到下一台泵小时,则切换到下一台泵“倒泵功能倒泵功能”;-泵切
22、换问题泵切换问题2 2、数据采集问题;、数据采集问题;3 3、PIDPID运算问题;运算问题;5 5、程序运行问题;、程序运行问题;2021/7/2640VD104MOV_REN ENOIN OUTI0.00.9MOV_REN ENOIN OUT0.7 VD104NOT消防用水消防用水生活用水生活用水1)设定值输入问题设定值输入问题根据要求根据要求:生活用水时,应低恒压值生活用水时,应低恒压值(0.7(0.7倍倍)运行;运行;消防供水时消防供水时,应在高恒压值应在高恒压值(0.9(0.9倍倍)运行;运行;参看课本参看课本P257P2572021/7/26412)数据采集应用数据采集应用问题提出
23、问题提出:如何将模拟输入端的模拟量变如何将模拟输入端的模拟量变换成数字量换成数字量?-?-如何滤波问题如何滤波问题!1 1、将采样计数器、采样当前值、采样和、将采样计数器、采样当前值、采样和、采样平均值清零,并预置采样次数为采样平均值清零,并预置采样次数为128128次;次;2 2、判断是否到预置的采样次数,采样次、判断是否到预置的采样次数,采样次数到达预置值,则采用移位法求平均值。数到达预置值,则采用移位法求平均值。3 3、重新初始化参数、重新初始化参数2021/7/2642VW12MOV_WEN ENOIN OUTSM0.0AIW0INC_WEN ENOIN OUTVW0VW0MOV_WE
24、N ENOIN OUT16#FFFF VW10NOTMOV_WEN ENOIN OUT+0VW10VW12=I0ADD_DIEN ENOIN 1 OUTIN2 VD10 VD14SM0.0VD14采集采集判断判断求和求和采集次数加采集次数加12021/7/2643ENCOEN ENOIN OUTVW2AC1MOV_DWEN ENOIN OUT+0VD14MOV_DWEN ENOIN OUT=1VD18VD14VW0VW2SHR_DWEN ENOIN OUTN VD18VD18AC1 MOV_DWEN ENOIN OUT+0VW0求平均值求平均值重新初始化重新初始化和清零和清零次数清零次数清零和
25、送和送VD18次数送次数送AC1求平均值求平均值2021/7/26443)PID回路指令回路指令PIDEN ENOTBL LOOP TBL:TBL:回路的起始地址回路的起始地址LOOP:LOOP:回路号回路号0 0使用使用PID运算步骤运算步骤:1、将工程实际值、将工程实际值16位整数转化为实数值(位整数转化为实数值(32位孚点数);位孚点数);2、将实数格式的工程实际值转化为、将实数格式的工程实际值转化为0.01.0之间的无量纲之间的无量纲相对值相对值;3、回路输出转换为按工程量标定的整数值、回路输出转换为按工程量标定的整数值问题提出问题提出:如何将模拟输入端的模拟量进行采集并处如何将模拟输
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