[课程设计]基于plc的变频器液位控制设计.doc
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1、基于PLC的变频器液位控制设计摘 要:在本系统中,为了实现能源的充分利用和生产的需要,需要对电机进行转速调节,考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性,采用ABB公司变频器,系统中由PLC完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。基于S7 200 PLC的编程软件,采用模块化的程序设计方法,大量采用代码重用,减少软件的开发和维护。利用对PLC软件的设计,实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止。关键字:PLC 变频器 变频调速随着电力电子技术以及工业自动控制技术的发展,使得交流变频调速系统在工业电机拖动领域得到了广泛应用。另外,由于PLC的功能强大、容易使用、高可靠性,常常被用来
2、作为现场数据的采集和设备的控制。本设计就是利用变频器和PLC实现水池水位的控制。变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电子电力技术、微电子技术和计算机技术的基础上。它与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,有许多优点,如节电、容易实现对现有电动机的调速控制、可以实现大范围内的高效连续调速控制、实现速度的精确控制。容易实现电动机的正反转切换,可以进行高额度的起停运转,可以进行电气制动,可以对电动机进行高速驱动。完善的保护功能:变频器保护功能很强,在运行过程中能随时检测到各种故障,并显示故障类别(如电网瞬时电压降低,电网缺相,直流过电压,功率模块过热,电机短路等),
3、并立即封锁输出电压。这种“自我保护”的功能,不仅保护了变频器,还保护了电机不易损坏。PLC特点:第一,可靠性高、抗干扰能力强,平均故障时间为几十万小时。而且PLC采用了许多硬件和软件抗干扰措施。第二,编程简单、使用方便目前大多数PLC采用继电器控制形式的梯形图编程方式,很容易被操作人员接受。一些PLC还根据具体问题设计了如步进梯形指令等,进一步简化了编程。第三,设计安装容易,维护工作量少。第四,适用于恶劣的工业环境,采用封装的方式,适合于各种震动、腐蚀、有毒气体等的应用场合。第五,与外部设备连接方便,采用统一接线方式的可拆装的活动端子排,提供不同的端子功能适合于多种电气规格。第六,功能完善、通
4、用性强、体积小、能耗低、性能价格比高。在应用PLC系统设计时,应遵循以下的基本原则,才能保证系统工作的稳定。(1)最大限度地满足被控对象的控制要求;(2)系统结构力求简单;(3)系统工作要稳定、可靠;(4)控制系统能方便的进行功能扩展、升级;(5)人机界面友好。本系统中,为了实现能源的充分利用和生产的需要,需要对电机进行转速调节,考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性,采用ABB公司的ABB ACS800变频器,系统中由S7-200系列PLC完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。基于S7-200 PLC的编程软件,采用模块化的程序设计方法,大量采用代码重用,减少软件的开发和维护。系
5、统利用对PLC软件的设计,实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止。1 本设计的控制要求:1)系统要求用户能够的直观了解现场设备的工作状态及水位的变化;2)要求用户能够远程控制变频器的启动和停止;3)用户可自行设置水位的高低,以控制变频器的起停;4)变频器及其他设备的故障信息能够及时反映在远程PLC上;5)具有水位过高、过低报警和提示用户功能;2 本设计控制结构:由于现场有一台电机作为被控对象,可以使用单台PLC进行单个对象的控制,只要适当的选用高性能的PLC,完全能够胜任此功能。系统控制结构如图1所示。PLC采集传感器、监控电机及变频器等有关的各类对象的信息。本系统中,对电机采用一台
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