plc与变频器实训报告毕业论文

实训二 交通灯控制实验

一、实训目的：

设计交通灯控制系统。

二、实训要求：

1.能够实现总停止和总启动;

2.红灯亮灯时间为25s，绿的为20s，黄灯闪烁5s; 3.在触摸屏上显示各个灯的倒计时间。

三、实训内容：

编辑触摸屏人机界面，通过触摸屏实现交通灯的启动和停止，利用触摸屏实现交通灯的实时监控，并在触摸屏上显示各路口的亮灯时间。

四、实验设备

1、安装了STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。

2、PC/PPI编程电缆一根。 3、锁紧导线若干。 4、24V直流电源一个。 5、WEINVIEW触摸屏一个。 6、安装工具一套。

7、万用表一个。

8、触摸屏与PLC通讯电缆一根。

五、实现方法：

根据实训课题要求，编程思路如下：

1、首先用触点M1.1和M1.2分别控制中间继电器M0.1的得电和失电，按动M1.1，M0.1得电，触点M0.1闭合，计时器T37启动，Q2.0、Q2.3得电，南北红灯、东西绿灯点亮;

2、20S后，T37动作，T38启动，同时Q2.3失电Q2.4得电，即东西绿灯熄灭，东西黄灯点亮;

3、0.5S后，T38动作，T39启动，同时Q2.4失电，东西黄灯熄灭;

4、0.5S后，T39断开，T38断开，Q2.4得电，东西黄灯点亮，T39又闭合，T38重新启动，同时计数器C0加一(振荡电路);

5、当计数器C0计到5(东西黄灯闪烁5S)时，触点C0动作，T37，T38清零，T40启动，Q2.0失电，Q2.5、Q2.1得电，即南北红灯熄灭，南北绿灯和东西红灯点亮;

6、此后东西黄灯闪烁过程与上述相同，当计数器C1计满5次时，触点C1闭合，C0和C1同时清零，触点C0和C1复位，进入下一个循环过程;

7、整个过程中，利用定时器T34 和减法计数器C2、C3，每一秒减一次，并显示在触摸屏上，并利用传送指令，在每个灯点亮时将其倒计时的初值传送给相应的计数器，从而实现倒计时功能;

8、按动M1.2，M0.1失电，触点M0.1复位，程序内所有触点均复位，输出均失电，交通灯停止。

五、实训结果：

1)交通灯控制界面：

通过触摸屏上启动、停止按钮来实现对交通信号灯的控制，时间框显示各个路口信号灯的亮灯倒计时间。

2)交通灯控制程序：

实训三 运动小车的多段速控制实验

一、实训目的：

设计小车的多段速控制系统。

二、实训要求：

小车初始位置在左边，限位开关2为OFF。

限位开关2

限位开关1限位开关

自动过程：

1.按下启动按钮，小车以50HZ的速度向右运行。

2.碰到限位开关1，小车以30HZ的速度向右运行。

3.碰到限位开关0后，小车停止8s，然后以40HZ的速度向左运行。 4.再次碰到限位开关1后，小车以20HZ速度向左运行。 5.碰到限位开关2后，小车停止5s后，重复上述过程。 要求：运行过程中可以随时停止;带有复位功能。

手动过程：

1、按下步进按钮，小车以50Hz的速度向右运行，到达限位开关1后停止;

2、再次按下前进按钮，小车以30Hz的速度向右运行，到达限位开关0后停止，再次按前进按钮无效;

3、按下后退按钮，小车以50Hz的速度向左运行，触碰限位开关1后停止;

4、再次按下后退按钮，小车以30Hz的速度向左运行，触碰限位开关2后停止，再次按后退无效。

要求：小车可以随时停止。

三、实训内容：

通过触摸屏，PLC实现小车的手动、自动控制。

四、实验设备

1、安装了WTEP7-Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。 2、PC/PPI编程电缆一根。 3、锁紧导线若干。 4、24V直流电源一个。

5、24V信号灯6个(红灯、黄灯、绿灯各两个) 6、WEINVIEW触摸屏一个。 7、安装工具一套。 8、万用表一个。 9、台达变频器一个。

10、三相异步电动机一个。

11、触摸屏与PLC通讯电缆一根。

五、实现方法：

根据实训课题要求，编程思路如下： 自动过程：

1、首先用触点M2.0和M2.1分别控制中间继电器M0.3的得电和失电，按动M2.0，M0.3得电，触点M0.3闭合，输出Q1.2和Q1.6得电，电机正转、频率为50HZ;

2、到达限位开关1(按动M4.0)，M0.4得电，触点M0.4动作，Q1.5得电，Q1.6失电，电机正转、30HZ;

3、到达限位开关0(按动M5.0)，M0.5得电，T37启动，触点M0.5动作，M0.4、Q1.2、Q1.5失电，电机停转;

4、8S后，T37动作又复位，M0.5失电、M0.6得电，相应地M0.5复位、M0.6动作，Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5得电，电机反转，频率为40HZ;

5、到达反向限位开关1(按动M4.0)时，M0.7得电，触点M0.7动作，Q1.5失电，电机反转，频率为20HZ;

6、到达反向限位开关2(按动M8.0)时，M3.0得电，T38启动，M3.0动作，Q1.2、Q1.3、Q1.4失电，电机停转;

7、5S后，T38动作又复位，T38清零，M3.0失电，触点M3.0复位，电机重新正转、频率为50HZ，如此循环下去;

8、按动M2.1，M0.3失电，M0.3断开，所有输出均失电;

9、按动M2.3，计数器C1计1，触点C1闭合，此时为手动状态;按动M2.4，C1清零，触点C1断开，此时为自动状态。

手动过程;

执行上述自动过程一个周期后，长按M8.1和M8.3，电机分别以30HZ正转和反转。

I/O表：

五、实训结果：

1)运动小车的多段速控制界面：

触摸屏上的“启动”和“停止”按钮分别控制小车多段速运动的总过程的启动和停止，手动和自动按钮用于自动过程和手动过程的切换，当系统处于手动状态时，小车自动运行一个周期后停止运行，可通过“手动前进”和“手动后退”两按钮手动使小车以30HZ前进和后退。

2)运动小车的多段速控制程序：

实训心得

本次PLC专业综合实训已接近尾声了，在这一个月的时间里，我完满地完成了实训课题，并取得了较为理想的实验结果。在这期间，虽然遇到了一些困难，但通过老师和学长的指导和与同学的交流，以及查阅相关资料，从刚开始的迷茫到慢慢地有了清晰的思路并动手设计、操作，从而顺利地完成了这次综合实训。

通过这次综合实训，我学到了很多东西。我不仅了解了PLC的主要功能和特点，充分感受到了PLC功能的强大，也学习到了PLC程序的简单编写和调试，加深了对PLC相关基本知识和软件编程方法的理解和掌握，而且学习了利用EB8000软件制作触摸屏界面，并把软件与硬件相结合起来，强化了自己原有的知识体系，扩展了思维，还提高了动手实践和独立思考的能力，培养了创新精神。在这次实训中，我意识到自己掌握的知识还不足，某些方面的能力还是不够。这也让我再次认识到知识的重要性，活到老，学到老，只有不断的充实自己、完善自己的知识理论体系，才能够更好的胜任自己以后的工作。这次专业综合实训为我们以后的深入学习和在工作中的应用打下了良好的基础，我将从中吸取经验教训，找到自己的不足，从而进一步提高自己。

院(系):机电工程学院 专业班级:12级机械设计5班 学 号: 指导教师:

目录

实训项目一：机械手动作的模拟 实训项目二：十字路口交通灯控制 实训项目三：多层电梯控制系统的设计

实训项目一 机械手动作的模拟

一、实训目的:

利用顺序控制指令实现机械手动作的模拟。 二、实验设备:

THPLC-A可编程控制实验装置。 三、实验内容:

本实验是将工件由A处传送到B处的机械手，当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

四、实验报告

:

2.画出外部接线图:

SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SB2

YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 HL

24V

3.用基本指令、顺空指令、应用指令编程:

0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 16 17 18 21 22 24 25 26 27 29 30 31 32 34 35 36 37 39 40 41 44 45 47 48 49 50 52 53 54 55 56 57 59 60 61 63 64

LD SET STL LD AND OUT ANI AND SET STL OUT LD SET STL SET OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD SET STL RST OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD OUT RST OUT LD AND OUT RET END

M8002 S0 S0 X002 X004 Y005 Y001 X000 S20 S20 Y000 X001 S21 S21 Y001 T0 T0 S22 S22 Y002 X002 S23 S23 Y003 X003 S24 S24 Y000 X001 S25 S25 Y001 T1 T1 S26 S26 Y002 X002 S27 S27 Y004 X004 Y005 Y005 S0 X004 X006 S20

K30

K20

五、实验注意事项:

1.根据状态转移图写出PLC机械手控制系统步进梯形图 2.根据状态转移图描述机械手的运行步骤

机械手的运行步骤为：

启动开关，机械手由原位向下运动，上限位开关断开，到达下限位开关，执行夹紧动作;下限位开关闭合，机械手上行，到达上限位开关;机械手右移，左限位开关断开，到达右限位开关，机械手下行，到达下限位开关，执行放松动作;机械手上行，到达上限位开关，然后左行，返回原点，一次循环结束。

3.将程序写入PLC，观察现象，写出心得体会。

六、实验心得体会:

实训项目二

十字路口交通灯控制

在十字路口交通灯单元完成本实验。

一、实验目的

熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，了解使用PLC解决一个实际问题。 二、实验说明

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭;南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒;到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮,东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。 三、实验面板图

四、实验步骤 1.输入输出表：

2.打开主机电源将程序下载到主机中。 3.启动并运行程序观察实验现象。

五、实验报告 1、画出外部接线图：

G

Y R G Y R

24V

2、写出实验程序：

0 LD 1 SET 3 STL 4 LD 5 SET 7 SET 9 STL 10 OUT 11 OUT 14 LD 15 SET 17 STL 18 OUT 21 LD 22 OUT 23 LD 24 SET 26 STL 27 OUT 28 OUT 31 LD 32 SET 34 STL 35 OUT 36 OUT 39 STL 40 OUT 41 OUT 44 LD 45 SET 47 STL 48 OUT 49 OUT 52 LD 53 SET 55 STL 56 OUT 59 LD 60 OUT 61 LD 62 SET 64 STL 65 OUT 66 OUT 69 STL 70 STL 71 LD 72 OUT 74 RET 75

END

M8002 S0 S0 X000 S21 S31 S21 Y000 T0 T0 S22 S22 T1 M8013 Y000 T1 S23 S23 Y001 T2 T2 S24 S24 Y002 T3 S31 Y006 T4 T4 S32 S32 Y004 T5 T5 S33 S33 T6 M8013 Y004 T6 S34 S34 Y005 T7 S24 S34 T7 S0

K200

K30

K20

K250

K250

K200

K30

K20

3.画出梯形图

六、实验心得体会:

实训项目三 电梯控制系统设计

一、实训目的:

1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。

3、熟悉三层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。 二、实训设备:

THPLC-A可编程控制实验装置。

三、实训内容:

电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层上升

呼叫按钮，电梯才响应呼叫(从一层运行到二层)，按二层下降呼叫按钮无效;反之，若电梯停在三层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫(从三层运行到二层)，按二层上升呼叫按钮无效。

四、实验报告:

1.分配输入输出地址，画出分配表：

2.画出外部接线图:

S2 S1 U2

S3 L3 L2

L1 UP

SL3 SL2 SL1

24V

3.用基本指令、顺空指令、应用指令编程: 2)程序思路设计;

1 SET 2 LD 3 SET 4 LD 5 SET 6 LD 7 SET 8 LD 9 SET 10 LD 11 SET 12 LD 13 SET 14 LD 15 SET 16 LD 17 AND 18 SET 19 RST 20 LD 21 RST 22 RST 23 OUT 26 AND 27 LD 28 OR 29 OR 30 OR 31 OR 32 ANB 33 SET 34 RST 35 LD 36 MPS 37 AND 38 LD 39 OR 40 LD 41 ANI 42 ANI 43 ORB 44 ANB

45 SET 46 RST 47 MPP 48 AND 49 SET 50 RST 51 LD 52 RST 53 RST 54 OUT 57 AND 58 MPS 59 LD 60 OR 61 ANB 62 SET 63 RST 64 MPP 65 ANI 66 ANI 67 LD 68 OR 69 ANB 70 SET 71 RST 72 LD 73 RST 74 RST 75 OUT 78 AND 79 LD 80 OR 81 OR 82 OR 83 OR 84 ANB 85 SET 86 RST

M1 X007 M2 X003 M11 X002 M12 X001 M13 X005 M22 X004 M23 M22 M40 M40 X010 M41 M40 M41 M1 M11 T1 T1 M2 M12 M13 M22 M23

M42 M41 M42

X011 M12 M2 M22 M13 M23

M43 M42

X012 M45 M42 M43 M2 M12 T2 T2

M13 M23

M42 M43

M13 M23 M11 M1

M46 M43 M45 M23 M13 T3 T3 M2 M12 M11 M22 M1

M46 M45

K50

K50

K50

87 LD M46

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

MPS AND LD OR LD ANI ANI ORB ANB SET RST MPP AND SET RST LD RST RST OUT AND MPS LD OR ANB SET RST MPP ANI ANI LD OR ANB SET RST LD OUT LD OR OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT END

X011 M12 M22 M2 M11 M1 M47 M46

K50

X010 M41 M46 M47 M22 M12 T4 T4

M1 M11

M46 M47

M11 M1 M13 M23

M42 M47 M41 Y002 M43 M47 Y001 M45 Y000 M11 Y007 M12 Y006 M13 Y005 M42 Y004 M46 Y003

五、实验注意事项:

1. 按照外部接线图正确连接电路。

2. 在程序写入THPLC-A可编程控制实验装置时，注意控制器要处在run指示灯熄灭的状态。

3. 如果用梯形图进行编程时必须进行变换后才能写入控制器。

4. 在使用完实验设备后要将实验设备整理归位，为其他同学做实验提供方便，同时要注意保持实验室卫生。

六、实验心得体会：

论文题目：PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用 PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用WwWWW 摘要： 本文是针对节能和提高供水质量问题而提出的恒压供水系统设计和应用的研究．文中分析了旧系统存在的问题，介绍了水位自动检测技术及保护措施，阐述了采用变频技术、PLC技术及自动控制技术相结合来实现的恒压供水控制的系统总体设计方案和软件设计。通过实践证明．该系统具有较强的功能．对供水质量、节约能源和运行可靠性具有较好的改善。关键词：变频技术；PLC技术；恒压供水；自启动1 引言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起，相应的生活用水量也大幅度增加。人们对提高供水质量的要求越来越高，另外人们的节能意识及对运行的可靠性的要求越来越强。采用变频器及PLC技术实现的无塔恒压供水系统，不仅能提高供水质量，而且在节约能源和运行可靠性具有较好的改善。其中，采用变频调速的主要目的是通过调速来恒定用水管道的压力以达到节能的目的，恒压供水则是为了满足用户对流量的要求。应用PLC技术是为了实现系统的软启动，减少手动操作或抚慰操作，同时替代部分继电器减少机械触点的故障，增强可靠性。下面笔者根据这方面的工作经验谈谈在恒压供水系统设计和实践过程中的一些思路和做法。2 变频器的工作原理在恒压供水控制系统中，关键技术主要是变频技术。目前效率最高、性能最好的系统是变压变频调速控制系统。2．1变频器的基本构成变频器的基本构成如图1所示，由主回路（包括整流器、滤波器、逆变器）和控制电路组成。 整流器的作用是把三相交流整流成直流。滤波器是用来缓冲直流环节和负载之间的无功能量。逆变器最常见的结构形式是利用六个半导体器件开关组成的三相桥式逆变电路，有规律地控制逆变器中主开关的通与断，可以得到任意频率的三相交流输出。控制电路主要是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。2．2变频器基本原理 变频器的基本原理是利用逆变器中的开关元件，由控制电路按一定的规律控制开关元件的通断，从而在逆变器的输出端获得一系列等幅而不等宽的矩形脉冲波形，来近似等效于正弦电压波。图2所示出正弦波的正半周，并将其分为n等分（n=12）。每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等幅矩形所代替。这样，由n个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的正半周等效。正弦波的负半周也可以用相同的方法来等效。可采用正弦波与三角波相交的方案来确定各分段矩形脉冲的宽度。当逆变器输出端需要升高电压时，只要增大正弦波相对三角波的幅值，这时逆变器的输出的矩形脉冲幅值不变而宽度相应增大，达到了调压的要求。当逆变器的输出端需要变频时，只要改变正弦波的频率就可以了。3 控制系统总体设计过去的供水控制系统投资多，采用的模式为多台小功率水泵供水。在运行实践中暴露出主控电路设计不合理和逻辑控制设计不合理的现象。新系统总体设计方案如图3所示。在该供水系统的控制电路中除采用了变频器（VVVF），还采用一些先进控制装置如数字调节器（PID）、可编程控制器（PLC）等，这些装置都是以电脑芯片为内核完成各自不同的控制功能。为简化控制电路，根据负荷需要，使用一台18．5KW大容量水泵供水。为提高使用的安全系数，选用一台日本富士22．5KW变频器进行水泵调速，该变频器内置PID调节功能，但不具备参数监视功能。为能有效监视调节工况，特选数字显示调节器进行监视和控制，以备实现串级PID控制。鉴于外部I／O可控点数不多，可编程控制器PLC选用20点即可满足控制要求。4 水位检测电路设计4．1水位检测开关考虑到水位检测装置要求故障率少，运行可靠，为简化检测环节，设计中采用结构简单的浮子式水位检测开关，但为防止信号串扰，另外增加了一个隔离转换装置。该装置内选用了干簧继电器用以提高开关接点的可靠性和使用寿命。4．2水位检测逻辑控制水位检测逻辑控制功能如前所述完全由可编程控制器PLc编程实现，减少了硬件配置，提高了运行的可靠性和应用的灵活性。PLC的I／O地址分配见图4（a）所示，简化梯形图如图4（b）所示。其逻辑电路主要完成如下功能，见图4（b）所示。（1）水位信号保持功能水位开关检测分别由PLC的常开接点实现。由于水位由于簧管的常开接点来检测，只有在水面越过该点时闭合，低于该点即断开，因此信号需由PLC保持。（2）水位信号显示、报警、保护功能水位正常时01002动作，使输出绿灯亮。水位低时01003动作，使输出红灯亮，且通过其常闭接点停供水泵。水位高时20000、01000同时启动，使输出黄灯亮（闪光l5秒转平光）且无条件停蓄水泵。 5 操作保护功能设计除了常规保护功能外还增加了人性化操作功能。考虑到泵短时间内的频繁启动对泵运行不利，故设置1分钟内只允许连续启动两次，第三次需延时3分钟后进行，以利泵的散热，延长设备使用寿命，减少功耗。编程时可采用定时器和计数器配合来实现。这项功能在启停调试设备过程中得到检验。6 系统自启动功能设计（1）自启动概述为了方便运行维护人员，有两种情况可以考虑自启动：①系统断电一段时间后恢复供电的自启动，系统在正常运行工况下突然停电时，如果其它检测无异常则来电后可实现自启动，这一点在夜间更为重要，可给维护人员带来方便，此项功能得到了维护人员的认可。②低水位使泵跳闸后水位恢复时的自启动管网用水负荷过大或蓄水水压过低流量减少造成的低水位，会引起供水泵跳闸。在水位恢复正常后可实现自启动。（2）自启功能的实现 如图5所示。图中，“自启动条件”有两个：一是计数器C103接点，二是“水位正常”信号接点。由于计数器C103具有停电记忆特性，所以只要水位恢复正常时01002闭合就可自启动。其过程是：微分继电器20006（13）产生的微分信号由20009继电器保持，再经时间继电器"1"020延时后使其输出的常开接点"1"020（见图4b）接通启动回路，则水泵重新运转。 （3）自启动的预置自启动功能可根据用户需要事先预置，否则，该功能会被屏蔽。设计方案如下：①预置和解除均借用运行状态下的启动按钮。预置时按动启动按钮三下使计数器C103启动，则其常开接点C103闭合。解除自启功能：按住启动按钮1秒，使计数器C103复位或按停止按钮使泵停运的同时也解除了自启动设置。②预置的显示借用水位正常灯（闪光3秒），解除借用高水位报警灯（闪光3秒）。7 结束语上述无塔供水控制系统经投入使用，各项设计功能运行正常，供水质量有了很大提高，单位大功率设备用电量也明显减少。期间，还经历了系统实际异常情况自动处理的考验，如“储水罐满水后的蓄水泵自动跳闸”、“电力网停电来电后的供水泵自启动”、“电源缺相报警”等，这些功能都得到了很好的验证。参考文献[1]张燕宾主编．变频调速应用实践．机械工业出版社，2001．[2]北京四通工控技术有限公司编．FRENIC5000G11S／P11S说明手册．2001．[3]北京鹭岛公司编．OMRON可编程控制器使用手册．2000．[4]高勤主编．电器与PLC控制技术．高等教育出版社，2001． 借鉴一下吧，以前搞了很多，找不到了~不好意思

PLC和变频器在中央空调系统中的节能应用摘要:介绍一种以PLC作为总控制部件，采用变频器控制中央空调冷冻水循环泵，构成恒压循环供水；变频调速循环供水，以及用PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的控制系统。从而实现节能的目的，提高系统的可靠性，确保设备的安全运行。关键词：PLC；变频器；软起动器；节能1引言晶澳太阳能有限公司采用3台设备制冷机组用于生产设备制冷，设备冷冻水循环泵2台，额定功率30kW，一备一用。另采用2台空调制冷机组用于环境制冷，空调冷冻水循环泵3台，额定功率37kW，二用一备。两种循环水泵均为工频全速运转，由于设备冷冻水采用传统的固定节流方式来满足生产设备恒压供水要求和空调冷冻水采用固定节流的方式实现调节室内温度的目的，造成了大量电能的浪费，减短了水泵和阀门的使用寿命。现改造为由PLC作为核心控制部件，由变频器和设备冷冻水泵组成恒压供水系统。空调冷冻水根据温差△T控制原理，由变频器，PID温差控制器，温度变送器，循环泵组成温差△T控制变频调速系统。现公司有4口水井，井水泵额定功率为75kW，采用工频恒速运行。井水统一供给两种制冷机组冷却水、其他车间用水、消防用水等。由于井水泵的自耦降压起动方式控制机构宠大，故障率高。现改造为由PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的起动方式。2硬件配置设计选用一台PLC作为核心控制部件，控制井水泵的软起动，设备冷冻水恒压供水和空调冷冻水的变频调速。其中，PLC选用Siemens公司的s7-200，CPU选用S7-222，电源模块一块，数字扩展模块选用EM223 24VDC 16输入/16输出。共24个输入点，22个输出点。数字量输入主要有循环泵手/自动运行方式的切换，循环水泵和井水泵的手动启/停操作和井水流量反馈。数字输出点用于19点继电器输出和两个冷冻水系统故障报警和井水流量报警。变频器选用MicroMaster430系列2台，一台额定功率30kW，用于控制设备冷冻水循环泵，另一台额定功率37kW，用于控制空调冷冻水循环泵。MicroMaster430系列变频器是风机类和水泵类的专用变频器，它拥有内置PID调节器，可以提高供水压力的控制精度，改善系统的动态响应。软起动器选用SIRIUS 3RW40系列一台，额定功率75kW，用于软起动井水泵。PID温差控制器一台，选用Transmit（全仕）G-2508系列PID双路温差控制器，用于设定温差，并将PID处理后的4～20mA的模拟信号送至变频器。压力变送器一个，用于检测设备冷冻水的管网压力，并将压力信号反馈给变频器。温度变送器两个，用于检测蒸发器两端的温度，并将温度信号送至PID温差控制器。3控制方案设计3.1设备冷冻水恒压供水控制方案设计控制原理如图2所示，设备冷冻水循环系统是一个密闭的系统，由1#，2#循环泵供水，供水压力要求在4.0±0.5Mbar。正常情况下，一台循环泵工频全速运转时，出水压力可达7.5 Mbar。具有很大的裕量，为避免电能的浪费，将设备冷冻水循环系统设计为恒压供水系统。方案设计有手动/自动两种工作方式。在手动方式下，工作人员可以根据实际情况现场决定起/停水泵的变频运行，并设最高优先控制级，不受PLC的自动控制，以保证检修或出现故障时的安全使用。自动方式控制过程：将控制面板上设备冷冻水泵的手动/自动开关，打到“自动”档，由井水泵的运行给定PLC设备冷冻水泵的起动信号，PLC控制KM11吸合，并与变频器通信，由变频器1F软起动1#循环泵。压力变送器检测设备冷冻水管网压力，转化为4～20mA的模拟信号反馈至变频器1F，变频器1F通过内置的PID将检测压力与压力给定值进行比较优化计算，输出运行频率调节1#循环泵的转速。当压力变送器检测到的管网压力低于给定压力时，变频器输出频率上升，增加1#泵的转速，提高管网压力；反之，则频率下降，降低1#水泵的转速。为防止备用泵在备用期间发生锈蚀现象，在自动控制方式下，将1#、2#循环泵设置起始/停止周期，使其自动定时循环使用。为避免在水泵切换时，管网压力变化过大，应采取必要的起/停时间协调措施，以尽量保证水压的稳定，并在切换过程中，对压力检测信号进行一定延时的“屏蔽”，防止变频器在较高的压力信号下不起动。切换过程为：当设定的循环周期已到时，屏蔽压力检测信号。将正在运行的水泵的频率升至50Hz后切换为工频运行，之后将备用泵变频起动（备用泵与运行泵不固定），在频率升至30Hz时，切除工频泵，并取消对压力信号的屏蔽，恢复正常运行，如此循环。在水泵切换时为了防止KM11与KM12、KM21与KM22、KM11与KM22误动作同时吸合发生故障，须将它们电气互锁和程序互锁。当工作泵发生故障时，则立即停止工作泵，将备用泵投入变频运行，并输出声光报警，提示工作人员及时检修，当变频器发生故障时则停止水泵运行立即输出报警。3.2空调冷冻水系统循环泵变频调速控制方案设计控制原理如图3所示，空调冷冻水系统的供回水温度之差反映了冷冻水从室内携带热量的情况。温差大，说明室内温度高，应提高冷冻水泵的转速，加快冷冻水循环；反之，温差小，说明室内温度低，可以适当降低冷冻水泵的转速，减缓冷冻水循环。一般中央空调冷冻水系统设计温差为5oC~7oC。通过温差△T控制，控制冷冻水系统的循环状态，可以降低能源损耗，延长水泵的寿命。此外，空调冷冻水系统是一个密闭的系统不必考虑恒压问题。差控制器和循环泵温差闭环变频调速系统，控制冷冻水泵的转速随着室内热负载的变化而变化。工作过程为：温度变送器1、2分别在空调机组蒸发器输入和输出端测得温度后，转换为4～20mA的标准信号送入PID温差控制器，经PID与给定温差值比较处理后，输出4～20mA的标准信号到变频器2F的模拟量输入端，变频器2F输出相应频率，调节循环水泵的转速，达到控制温度的目的，形成一个完整的闭环控制系统。系统设计为手动和自动两种控制方式手动方式工作过程与设备冷冻水泵手动工作方式类似自动控制过程为：将控制面板上的空调冷冻水循环泵手动/自动控制开关打到“自动”档，系统将在自动方式下运行，由井水泵的运行给定PLC空调冷冻水泵起动指令后，首先控制KM31吸合投入3#循环泵变频运行，由温度变送器1、2检测蒸发器两端的温度，并将温度信号送到PID温差控制器，PID温差控制器将检测到的温差与给定温差比较处理后的标准信号反馈给变频器2F。若检测到的温差大于温差给定值时，变频器2F提升输出频率，提高水泵的转速，加快冷冻水的循环；反之，则降低频率，降低水泵转速。在自动运行方式下，将3台水泵设定自动循环周期，定时自动循环使用。3台水泵的开闭顺序为“先开先关”的顺序，当室内热负荷加大时，若变频器2F的输出频率已升至50Hz，经一定延时（如20min），当检测温差值仍大于温差给定值时，通过PLC程序控制，把3#水泵切换为工频运行，再投入4#水泵变频运行，如此循环，直到变频运行5#水泵。当3台水泵被全部投入运行，且变频泵频率已至50Hz，经延时若频率仍没下降，则由PLC输出报警，提醒工作人员及时修改空调机组设定值；相反，当室内热负荷减小时，变频器2F降低输出频率，降低5#泵的转速，当频率降到20Hz时，若检测温差值仍低于温差给定值时，经延时（如20min），停止3#泵，依此类推。为保证变频器2F只控制一台水泵，将KM31、KM41和KM51电气互锁和程序互锁，同时须将KM31与KM32、KM41与KM42、KM51与KM52电气互锁。当变频器2F或水泵发生故障时，由PLC输出声光报警，提示工作人员及时检修。3.3井水泵软起动控制方案设计如图1所示，利用PLC控制一台软起动器，即可分别起动4台井水泵.将井水泵的运行方式设计为手动方式。具体控制过程为：按下控制面板上相应的起动按钮，如按下6#泵起动按钮，PLC控制KM61吸合并运行软起动器，软起动6#井水泵。当软起动器起动完毕后利用其辅助触点反馈信号给PLC，PLC断开KM61并立即闭合KM62，将6#井水泵切入工频运行，并停止运行软起动器，依此类推。为防止软起动器同时起动两台以上的井水泵，须将KM61、KM71、KM81、KM91电气互锁和程序互锁，另须将KM61与KM62、KM71与KM72、KM81与KM82、KM91与KM92电气互锁，4 S7-200与MM430变频器的通信设置S7-200PLC作为核心控制部件，它有总线访问权，可以读取或改写变频器的状态，控制软起动器的运行状态，从而达到控制和监视设备运行状态的目的。系统采用总线式拓扑结构，两台变频器采用总线接插件连入总线。S7-200选用S7-222CPU，软件采用WIN3.2。采用西门子Profibus屏蔽电缆及9针D形网络连接头。利用S7-222的自由通信口功能，即RS485通信口。由用户程序实现USS协议与两台MM430变频器通信。在硬件连接完毕后，需要对两台MM430变频器的通信参数进行设置，如表1所示。5软件设计在应用设计中，PLC起到“总监总控”的角色，可以对两台变频器的状态进行查询和控制。程序首先将S7-222的通信口初始化为自由通信口方式，然后程序进入一个顺序控制逻辑功能块。控制顺序为：手动起动井水泵，在井水流量满足要求的情况下，自动运行设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵。在PLC的程序中设计了井水泵的手动软起动井水泵控制、设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵自动定时循环程序；同时设计了设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵的手动控制程序。在本系统中采用了变频器自身控制的方法，这样就省去了对PLC的PID算法的编程。6结论本系统设计实际应用运行一个夏季后，得出与上个季度循环水泵电能消耗数据及故障次数如表2所示。数据显示，系统改造后节能达30%以上，并且在春，秋、冬季节空调冷冻水循环泵的节能效果会更加明显，并且故障发生次数大幅下降。因此采用调速调节流量的方式，可以大幅度降低截流能量的损耗，具有显著的节能效果，并能延长水泵的寿命，提高系统运行的稳定性，降低生产成本，提高生产效率。参考文献[1]王仁祥,王小曼.变频器在中央空调中的应用.通用变频器选型,应用与维护.北京:人民邮电出版社,2002:176-202.[2]西门子有限公司.MM430通信设置.MICROMASTER430使用大全.2003.12.[3]蔡行健.S7-200模块.深入浅出西门子S7-200PLC.北京:北京航空航天出版社,2003:95-125.[4]原魁,刘伟强.变频器基础及应用.北京:冶金工业出版社,2006.[5]罗宇航.流行PLC实用程序及设计(西门子S7-200系列).西安:西安电子科技大学出版社,2004.叮叮猫进士 回答采纳率:42.2% 2010-03-24 20:38 随着我国经济的高速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关。随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速的发展，其拖动技术已经发展到了变压变频调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。通过对变频器和PLC的合理选择和设计，大大提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯得到了较为理想的控制和运行效果。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的精确位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统的可靠性和平层精度。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有司机运行和无司机运行的功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和具有集选控制的特点。关键词： 电梯； PLC； 变频调速； 旋转编码器ABSTRACTAs China's rapid economic development, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid development of its technology has developed to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control relays.Through the PLC chip and a reasonable choice and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a position feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achieve through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devices, improving the reliability of the system accuracy of the peace. The system has advanced, reliable and economic characteristics.The elevator control system has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Office for the election of the Commission to function, with election-control characteristics.Keywords: lift ; PLC; VVVF; rotary encoder目 录1 绪论 11.1 PLC控制交流变频电梯的简介 11.2 电梯控制的国内外发展现状 21.3 题目选择的来源与意义 31.4 本文所做的主要工作 32 电梯设备的介绍 42.1 电梯设备 42.1.1 电梯的分类 42.1.2 电梯的主要参数 42.1.3 电梯的安全保护装置 53 变频器的选择及其参数计算 73.1 变频器的分类 73.2 变频器的选择 73.2.1 变频器品牌型号的选择 73.2.2 变频器规格的选择 83.2.3 选择变频器应满足的条件 83.3 VS-616G5型通用型变频器 83.4 变频器有关参数的计算 103.4.1 变频器容量的计算 103.4.2 变频器制动电阻的计算 114 PLC的选择及硬件开发 124.1 PLC简介 124.2 控制器件的选择 144.2.1 PLC的选择 144.2.2 轿厢位置的检测元件 144.3 PLC硬件系统的设计 164.3.1 设计思路 194.3.2 I/O点数的分配及机型的选择 215 系统软件开发 255.1 电梯的三个工作状态 255.1.1 电梯的自检状态 255.1.2 电梯的正常工作状态 255.1.3 电梯的强制工作状态 265.2 系统的软件开发方法确定 265.2.1 软件设计特点 265.2.2 软件流程 275.2.3 模块化编程 295.3 系统的软件开发 305.3.1 电路的开关门运行回路 305.3.2 电梯的外召唤信号的登记消除及显示回路 335.3.3 利用旋转编码器获取楼层信息 355.3.4 呼梯铃控制与故障报警 355.3.5 电梯的消防运行回路 36结 论 38致 谢 39参考文献 40附录 Ⅰ VS-616G5型变频器的常用参数 41附录 Ⅱ VS-616G5变频器主要参数设置表 42附录 Ⅲ 梯形图 43