第一篇：實(shí)驗(yàn) FX3U PLC控制變頻器

實(shí)驗(yàn)

FX3U PLC控制變頻器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、認(rèn)識(shí)FX3U PLC 485通訊的相關(guān)功能及連接方法，通訊參數(shù)的設(shè)置、調(diào)試、主要技術(shù)指標(biāo)及使用注意事項(xiàng)。

2、編程軟件GX-Works2的操作，簡(jiǎn)單程序的寫(xiě)入、編輯、調(diào)試、監(jiān)控和模擬運(yùn)行的方法。

3、了解用PLC如何進(jìn)行通信的全過(guò)程。

4、熟練基本指令和RS指令的使用；

5、根據(jù)控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法；

6、了解臺(tái)達(dá)VFD-M變頻器與三相異步電動(dòng)機(jī)的連接方法。

7、掌握VFD-M的相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法。

8、掌握PLC與臺(tái)達(dá)變頻器通訊，控制三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止、調(diào)速和正反轉(zhuǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

三相異步電動(dòng)機(jī)、傳送帶、主控制臺(tái)、計(jì)算機(jī)、萬(wàn)用表、螺絲刀等電工工具及導(dǎo)線(xiàn)若干。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理：

Modbus是Modicon公司為其PLC與主機(jī)之間的通訊而發(fā)明的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS232、485等異步串行標(biāo)準(zhǔn)。由于其開(kāi)放性而被大量的PLC及RTU廠(chǎng)家采用。Modbus通訊方式采用主從方式的查詢(xún)－相應(yīng)機(jī)制，只有主站發(fā)出查詢(xún)時(shí)，從站才能給出響應(yīng)，從站不能主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。主站可以向某一個(gè)從站發(fā)出查詢(xún)，也可以向所有從站廣播信息。從站只響應(yīng)單獨(dú)發(fā)給它的查詢(xún)，而不響應(yīng)廣播消息。MODBUS通訊協(xié)議有兩種傳送方式:RTU方式和ASCII方式。臺(tái)達(dá)變頻器能夠從RS-485端子使用Modbus RTU通訊協(xié)議，進(jìn)行通訊運(yùn)行和參數(shù)設(shè)定。

對(duì)象：

1.三菱PLC：FX3U+FX3U-485-BD 2.臺(tái)達(dá)變頻器：VFD-M系列。

兩者之間通過(guò)電話(huà)線(xiàn)連接，具體參照下圖。

1．臺(tái)達(dá)變頻器的設(shè)置

PLC與變頻器之間進(jìn)行通訊時(shí)，通訊規(guī)格必須在變頻器中進(jìn)行設(shè)定，每次參數(shù)初始化設(shè)定后，需復(fù)位變頻器或通斷變頻器電源。

2．三菱PLC的設(shè)置 對(duì)通訊格式D8120進(jìn)行設(shè)置

D8120設(shè)置值為0C89，即數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，無(wú)校驗(yàn)，停止位長(zhǎng)2位，波特率9600pbs，無(wú)標(biāo)題符和終結(jié)符。

修改D8120設(shè)置后，確保通斷PLC電源一次。3.通訊協(xié)議

ADR（通訊地址）

合法的通訊地址范圍在 0 到 254 之間。通訊地址為 0 表示對(duì)所有交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行廣播，在此情況下，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將不會(huì)響應(yīng)任何信息給主裝置。

例如：對(duì)通訊地址為 16(十進(jìn)制)之交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊： ASCII 模式：(ADR 1, ADR 0)= ’1’,’0’ => ‘1’=31H, ‘0’=30H RTU 模式：(ADR)= 10H 功能碼（Function）與數(shù)據(jù)內(nèi)容（Data Characters）03H：讀出寄存器內(nèi)容 06H：寫(xiě)入一筆數(shù)據(jù)至寄存器 10H：寫(xiě)入多筆數(shù)據(jù)至寄存器 CHK（check sum：偵誤值）ASCII 模式：

ASCII 模式采用 LRC(Longitudinal Redundancy Check)偵誤值。LRC 偵誤值乃是將 ADR1至最后一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容加總，得到之結(jié)果以 256 為單位，超出之部分去除(例如得到之結(jié)果為十六進(jìn)位之 128H 則只取 28H)，然后計(jì)算二次反補(bǔ)后得到之結(jié)果即為 LRC 偵誤值。

例如：從地址為 01H 之交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 0401H 地址讀取 1 個(gè)字。

RTU 模式：

RTU 模式采用 CRC(Cyclical Redundancy Check)偵誤值，CRC 偵誤值以下列步驟計(jì)算：

步驟 1：加載一個(gè)內(nèi)容為 FFFFH 之 16-bit 寄存器(稱(chēng)為 CRC 寄存器)。步驟 2：將命令信息第一個(gè)字節(jié)與 16-bit CRC 寄存器的低次字節(jié)進(jìn)行 Exclusive OR 運(yùn)算，并將結(jié)果存回 CRC 寄存器。

步驟 3：將 CRC 寄存器之內(nèi)容向右移 1 bit，最左 bit 填入 0，檢查 CRC 寄存器最低位的值。

步驟 4：若 CRC 寄存器的最低位為 0，則重復(fù)步驟 3；否則將 CRC 寄存器與 A001H 進(jìn)行Exclusive OR 運(yùn)算。步驟 5：重復(fù)步驟 3 及步驟 4，直到 CRC 寄存器之內(nèi)容已被右移了 8 bits。此時(shí)，該字節(jié)已完成處理。

步驟 6：對(duì)命令信息下一個(gè)字節(jié)重復(fù)重復(fù)步驟 2 至步驟 5，直到所有字節(jié)皆完成處理，CRC 寄存器的最后內(nèi)容即是 CRC 值。當(dāng)在命令信息中傳遞 CRC 值時(shí)，低字節(jié)須與高字節(jié)交換順序，亦即，低字節(jié)將先被傳送。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、畫(huà)出PLC與變頻器及三相異步電機(jī)的控制原理框圖，繪制相應(yīng)的電氣接線(xiàn)圖。

2、查看手冊(cè)，完成變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

3、編制PLC控制程序梯形圖。

3、PLC和變頻器以通訊線(xiàn)連接。

4、PLC與電腦連接，傳入PLC程序

5、檢查各電路連接是否正確。

6、電路連接正確，進(jìn)行通電試車(chē)，查看變頻器電源和參數(shù)。

7、若出現(xiàn)故障必須斷電檢修，再檢查，再通電，直到試車(chē)成功。

五、注意事項(xiàng)

1、接線(xiàn)時(shí)一定要仔細(xì)按照接線(xiàn)圖連接外部接線(xiàn)。

2、確定所有輸入PLC的信號(hào)都能正常輸入后，才可以將PLC修改為“RUN”模式。

3、由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠，要分組進(jìn)行，所以第一組接好線(xiàn)后，后面的可以不要重新接線(xiàn)，只是檢查線(xiàn)是否接對(duì)，但控制程序可以更改。

4、由于沒(méi)有成套設(shè)備，要現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)，所以每組進(jìn)行時(shí)要注意用電安全。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析和說(shuō)明其控制原理。

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求整理本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理圖。

3、寫(xiě)出地址分配表和調(diào)試好的帶注釋的實(shí)驗(yàn)程序。

4、仔細(xì)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、錯(cuò)誤、故障及解決方法。

5、心得體會(huì)：本次實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題、解決方法及收獲。

七、思考題

本次實(shí)驗(yàn)中使用哪種通訊協(xié)議，有哪些注意事項(xiàng)，不同通信協(xié)議各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

參數(shù)設(shè)置

正轉(zhuǎn)程序示例

第二篇：PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（如水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問(wèn)題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)，是在對(duì)一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問(wèn)題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的節(jié)省了資金。

1、系統(tǒng)介紹

變頻恒壓供水系統(tǒng)原理，它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時(shí)間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動(dòng)力控制線(xiàn)路以及3臺(tái)水泵等組成。用戶(hù)通過(guò)控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號(hào)送入PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過(guò)一臺(tái)泵的供水量時(shí)，通過(guò)PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，輸入電

機(jī)的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

同時(shí)系統(tǒng)配備的時(shí)間控制器和PID控制器，使其具有定時(shí)換泵運(yùn)行功能（即鐘控功能，由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）和雙工作壓力設(shè)定功能（PID控制器和時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）。此外，系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。、工作原理

2.1 運(yùn)行方式該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式： ⑴.手動(dòng)運(yùn)行

按下按鈕啟動(dòng)或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#-3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。⑵.自動(dòng)運(yùn)行

合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)后，1#泵電機(jī)通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，1#泵由變頻切換為工頻，啟2#變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類(lèi)推；如用水量減小，從先啟的泵開(kāi)始減，同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

若有電源瞬時(shí)停電的情況，則系統(tǒng)停機(jī)；待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，然后按自動(dòng)運(yùn)行方式啟動(dòng)1#泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定運(yùn)行。

變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)多臺(tái)泵軟起動(dòng)、停止、循環(huán)變頻的全部操作過(guò)程。

3、電路圖

NL1L2L3QSFU1FU2FU3U1V1W1U2V2W2U3V3W3QSKM0U1V1W19變5頻器34U2V2W2KM2KM1KM3KM5PLC傳感器KM4KM6FR1FR2FR3M13～M23～M33～

4、制電路圖

5、原理圖

6、控制流程圖

7、結(jié)語(yǔ)

在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水；減泵時(shí)采用“先啟先?！钡那袚Q方式，相對(duì)于“先啟后?！狈绞剑艽_保各泵使用平均以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；同時(shí)針對(duì)所用3臺(tái)電泵使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況，增加了硬件/軟件備用功能，有效延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供水品質(zhì)；變頻器故障后仍能保障不間斷供水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動(dòng)，具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用，效果明顯。

第三篇：北華大學(xué)plc實(shí)驗(yàn)報(bào)告——變頻器控制電機(jī)

北華大學(xué)

PLC實(shí)習(xí)報(bào)告

變頻器控制電機(jī)

姓名：XXX 班級(jí)：ＸＸＸＸＸ 學(xué)號(hào)：XXXXXX 院系：電氣信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：ＸＸＸＸ

實(shí)習(xí)日期：ＸＸＸＸ．Ｘｘ．ｘｘ

目錄

一、實(shí)習(xí)目的和任務(wù)……………………………………….…..…1

二、實(shí)習(xí)的基本要求…………………………….………….…..…2

三、硬軟件介紹……………………………………………..……..…3

四、實(shí)習(xí)步驟……………………………………………..……..…….4

五、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行………………………………………………6

六、實(shí)習(xí)體會(huì)…………………………………………………………..8

七、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………..9

八、教師評(píng)語(yǔ)…………………………………………………………..10

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PLC實(shí)習(xí)報(bào)告

一、實(shí)習(xí)目的和任務(wù)

實(shí)習(xí)名稱(chēng)：PLC變頻控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)試

實(shí)習(xí)內(nèi)容：通過(guò)PLC模擬量模塊控制變頻器運(yùn)行。外部電位器由PIW272送入PLC中，當(dāng)給定值大于2V時(shí)，將外部給定值直接通過(guò)PQW272送到變頻器頻率給定端。畫(huà)出外部接線(xiàn)圖，并設(shè)計(jì)梯形圖。

實(shí)習(xí)目的：

1、掌握西門(mén)子MM420變頻器的使用。

2、掌握基本邏輯指令格式及應(yīng)用。

3、進(jìn)一步了解西門(mén)子S7-300PLC的功能和應(yīng)用方法以及調(diào)試方法。

4、了解STEP7的編程環(huán)境及其基本操作，掌握STEP7的基本操作步驟。

5、利用PLC構(gòu)成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止和正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

二、實(shí)習(xí)基本要求：

1、閉合開(kāi)關(guān)SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速由PLC模擬量輸出來(lái)控制，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化，斷開(kāi)SB1，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

2、閉合開(kāi)關(guān) SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“NO”,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化，斷開(kāi)SB2，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

三、硬軟件介紹：

1、西門(mén)子S7-300PLC

1)S7-300是德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性?xún)r(jià)比高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動(dòng)沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。

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2)產(chǎn)品特性編輯

針對(duì)低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng) 可配不同檔次的CPU 可選擇不同類(lèi)型的擴(kuò)展模塊 可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊 模塊內(nèi)集成背板總線(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)連接-多點(diǎn)接口(MPI),-PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng) 通過(guò)編程器PG訪(fǎng)問(wèn)所有的模塊 無(wú)插槽限制 3)產(chǎn)品特點(diǎn)編輯 循環(huán)周期短、處理速度高

指令集功能強(qiáng)大（包含350多條指令），可用于復(fù)雜功能 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊，可用于空間有限的場(chǎng)合 模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)更加靈活 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用 功能模塊和I/O模塊可選擇

有可在露天惡劣條件下使用的模塊類(lèi)型 4)工作原理編輯

PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶(hù)程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。

在起動(dòng)完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。

循環(huán)程序處理過(guò)程可以被某些事件中斷。

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在循環(huán)程序處理過(guò)程中，CPU 并不直接訪(fǎng)問(wèn)I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪(fǎng)問(wèn)CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過(guò)程映像區(qū)（在CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)）

2、MM420變頻器

MM420變頻器西門(mén)子變頻器是由德國(guó)西門(mén)子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的知名變頻器品牌，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性、超強(qiáng)的過(guò)載能力、創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能以及無(wú)可比擬的靈活性，在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。

具體簡(jiǎn)化BOP調(diào)節(jié)步驟如下：

1.恢復(fù)工廠(chǎng)設(shè)置：p0010=30 p0970=1 即：調(diào)試完畢，恢復(fù)原樣，此時(shí)變頻器會(huì)顯示（p---或者BUSY）請(qǐng)片刻等待。

2.調(diào)試時(shí)： P0010=1 即：此狀態(tài)各參數(shù)可改變

P0100=0 選擇工作地區(qū)為0表示kw P0304=380（220）V 電動(dòng)機(jī)額定電壓 P0305=1.6（0.9）A 額定電流 p0307=0.25 KW 額定功率 P0310=50 HZ 額定電源頻率 P0311=1400 R|min 額定轉(zhuǎn)速 P0700=1 1為基本操作面板 P1000=1 選擇頻率設(shè)置值 P1080=X（自己設(shè)定值）電動(dòng)機(jī)最小頻率 p1082=50 電動(dòng)機(jī)最大頻率 P1120=10 斜率上升時(shí)間

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P1121=10 斜率下降時(shí)間 P3900=1 結(jié)束快速調(diào)試 完成調(diào)節(jié)

3、STEP 7 STEP 7編程軟件用于西門(mén)子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。

STEP 7具有以下功能:硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通訊組態(tài)、編程、測(cè)試、啟動(dòng)和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷功能等。STEP 7的所有功能均有大量的在線(xiàn)幫助，用鼠標(biāo)打開(kāi)或選中某一對(duì)象，按F1可以得到該對(duì)象的相關(guān)幫助。

在STEP 7中，用項(xiàng)目來(lái)管理一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP 7用SIMATIC管理器對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)STEP 7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP 7中。

PC/MPI適配器用于連接安裝了STEP 7的計(jì)算機(jī)的RS-232C接口和PLC的MPI接口。計(jì)算機(jī)一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s或38.4kbit/s，PLC一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s~1.5Mbit/s。除了PC適配器，還需要一根標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C通信電纜。

四、實(shí)習(xí)步驟：

1、PLC硬件組件

MM420變頻器可以通過(guò)數(shù)字量輸入端口控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，由模擬輸入端控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小。MM420變頻器的模擬量輸入為0-10V電壓，在模擬量輸入端接一電位器便可。

通過(guò)設(shè)置P0701的參數(shù)值，使數(shù)字輸入“5”端口具有正轉(zhuǎn)控制功能；通過(guò)設(shè)置P0702的參數(shù)值，使數(shù)字輸入“6”端口具有反轉(zhuǎn)控制功能（參數(shù)功能

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見(jiàn)《MM420使用大全》）；模擬量輸入“3”和“4”端口外接實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬量給定輸出，通過(guò)“3”端口輸入大小可調(diào)的模擬電壓信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小。即由數(shù)字量控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)方向，由模擬控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小。

要用PLC通過(guò)模擬量控制變頻器，就必須有相應(yīng)的模擬量模塊，這里我們要選擇相應(yīng)的西門(mén)子的SM的模擬量模塊，具體的硬件配置如下所示：

圖1.硬件組建

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PLC外部接線(xiàn)圖：

SB1I0.0I0.1SB2Q0.0Q0.1PLCQV0MANA563MM42049MV0+MO-24V M12VMPLC變頻控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)

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PLC程序設(shè)計(jì)

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五、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行：

1、電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)：閉合開(kāi)關(guān)SB1時(shí)，變頻器數(shù)字輸入端口“5”為“ON”，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速由外接給定電位器來(lái)控制，模擬電壓信號(hào)從0V~+15V變化（調(diào)節(jié)時(shí)轉(zhuǎn)速不要超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，以免損壞電動(dòng)機(jī)）。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器改變端口“3”模擬輸入電壓信號(hào)的大小，可平滑無(wú)極的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。斷開(kāi)SB1，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，通過(guò)P1120和P1121參數(shù)，可改變斜坡上升時(shí)間和斜坡下降時(shí)間。

2、電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：閉合開(kāi)關(guān)SB2時(shí)，變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“ON”，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速由外接給定電位器調(diào)節(jié)，斷開(kāi)SB2，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。該模擬量同樣來(lái)自模擬量輸出模塊，利用PLC來(lái)控制。

六、實(shí)習(xí)心得：

為期一周的PLC實(shí)習(xí)就這樣結(jié)束了，這一周的實(shí)習(xí)讓我收獲了不少。我們實(shí)習(xí)的項(xiàng)目是PLC變頻器控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。通過(guò)這次PLC實(shí)習(xí)，我了解了S7-300PLC的功能和調(diào)試方法，對(duì)PLC梯形圖、指令表、外部接線(xiàn)圖也有了更好的了解。同時(shí)，也基本掌握了STEP7的基本操作步驟，并且親自使用繪圖軟件繪制了實(shí)習(xí)內(nèi)容的外部接線(xiàn)圖。

這次PLC實(shí)習(xí)我們采取的是以小組為單位的學(xué)習(xí)，我們是一個(gè)三人小組。通過(guò)這次實(shí)習(xí)我感受到了團(tuán)隊(duì)的力量，知道了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在遇到問(wèn)題

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時(shí)我們相互討論共同解決，在討論的過(guò)程中盡可能的統(tǒng)一思想，共同完成實(shí)習(xí)任務(wù)這次的實(shí)訓(xùn)是我們第一次接觸編程實(shí)踐，以前上課的時(shí)候雖然老師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè)，但是我們都不知道在實(shí)際中我們的程序能不能用，所以我們對(duì)PLC這門(mén)課業(yè)就沒(méi)有發(fā)費(fèi)太大心思。但是這次的實(shí)訓(xùn)讓我有很大啟發(fā)。剛開(kāi)始接觸時(shí)信心十足，覺(jué)得沒(méi)有什么大不了的，因?yàn)橛X(jué)得以前編寫(xiě)的程序都很簡(jiǎn)單，也不用太多時(shí)間，所以很輕視。后來(lái)發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有想象的簡(jiǎn)單，我們開(kāi)始自己想辦法解決遇到的一些問(wèn)題，有不明白的找學(xué)長(zhǎng)請(qǐng)教，最后經(jīng)過(guò)努力我們組是全班第一個(gè)完成實(shí)習(xí)要求的小組。

通過(guò)這次對(duì)PLC控制，讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線(xiàn)圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。

總之，這次的實(shí)訓(xùn)給予了我不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn)，讓我深切的認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我會(huì)更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力，多與這個(gè)社會(huì)進(jìn)行接觸，讓自己更早適應(yīng)這個(gè)陌生的環(huán)境，相信在不久的將來(lái)，可以打造一片屬于自己的天地。

七、參考文獻(xiàn)

[1]《PLC技術(shù)使用教程——基于西門(mén)子S7-300》 弭洪濤 孫鐵軍 牛國(guó)成 電子工業(yè)出版社

[2]《PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》 弭洪濤 楊偉鴻 北華大學(xué)內(nèi)部資料

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八、教師評(píng)語(yǔ)

教師評(píng)語(yǔ):

成績(jī):

教師簽字：

第四篇：用三菱PLC實(shí)現(xiàn)PID控制變頻器

用三菱PLC-FX2N與F940變頻器設(shè)計(jì)一個(gè)帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)

控制要求：

（1）有兩臺(tái)水泵，按設(shè)計(jì)要求一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)泵運(yùn)行累計(jì)100小時(shí)輪換一次，手動(dòng)時(shí)不切換。

（2）兩臺(tái)水泵分別由m1、m2電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，由km1、km2控制。（3）切換后起動(dòng)和停電后起動(dòng)須5s報(bào)警，運(yùn)行異常可自動(dòng)切換到備用泵，并報(bào)警。（4）采用plc的pid調(diào)節(jié)指令。

（5）變頻器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（6）水壓在0～10kg可調(diào)，通過(guò)觸摸屏（使用三菱f940）輸入調(diào)節(jié)。

（7）觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號(hào)等。（8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。

軟件設(shè)計(jì)：

1．fx2n-48mrplc 的i/o分配：根據(jù)控制要求及i/o分配，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖所示。

plc輸入，x1：1號(hào)泵水流開(kāi)關(guān)；x2：2號(hào)泵水流開(kāi)關(guān)；x3：過(guò)壓保護(hù)。

plc輸出，y1：km1；y2：km2；y4：報(bào)警器；10：變頻器stf。

2．觸摸屏畫(huà)面設(shè)：根據(jù)控制要求及i/o分配，制作觸摸屏畫(huà)面。

觸摸屏輸入：m500：自動(dòng)起動(dòng)。m100：手動(dòng)1號(hào)泵。m101：手動(dòng)2號(hào)泵。m102：停止。m103：運(yùn)行時(shí)間復(fù)位。m104：清除報(bào)警。d300：水壓設(shè)定。

觸摸屏輸出：y0：1號(hào)泵運(yùn)行指示。y1：2號(hào)泵運(yùn)行指示。t20：1號(hào)泵故障。t21：2號(hào)泵故障。d101：當(dāng)前水壓。d502：泵累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間。d102：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

3.plc的程序：根據(jù)控制要求，畫(huà)出fx2n-48mr的程序梯形圖、plc程序如下圖所示。

此主題相關(guān)圖片如下，點(diǎn)擊圖片看大圖：

plc的程序簡(jiǎn)述：plc得電后，通過(guò)程序把模塊中的摸擬量壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(d160)，將壓力的數(shù)據(jù)寄存器d160的值除以25以校正壓力的實(shí)際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因0-10kg對(duì)應(yīng)的是數(shù)值是0-250，所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1：25)。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對(duì)電機(jī)的保護(hù)是有好處的。這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過(guò)1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與通過(guò)pid程序運(yùn)算的mv（輸出）值d150（即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速量）的關(guān)系為1：5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因數(shù)值是0-250對(duì)應(yīng)的是0-1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1：5)。所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值校正數(shù)d102=d150×5÷10（其中除以10是因?yàn)樗袑?shí)數(shù)參與pid的sv設(shè)定值>d500，pv當(dāng)前值>d160，運(yùn)算都是以1000%加入的。所以要得到mv輸出值>d150的實(shí)際數(shù)值需要除以10）。因該系統(tǒng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!（這里要注意：動(dòng)作方向【s3】+1,當(dāng)前值pv，d500設(shè)定值sv，d160；即bit=1，選擇逆動(dòng)作）所以將壓力數(shù)字量寄存器d160用于pid程序的pv（當(dāng)前）數(shù)字量做為時(shí)刻檢查管內(nèi)的當(dāng)前壓力狀況。

4．變頻器設(shè)置：

（1）上限頻率pr1=50hz；（2）下限頻率pr2=30hz；（3）基底頻率pr3=50hz；（4）加速時(shí)間pr7=3s；（5）減速時(shí)間pr8=3s；（6）電子過(guò)電流保護(hù)pr9=電動(dòng)機(jī)的額定電流；（7）起動(dòng)頻率pr13=10hz；（8）du面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14；（9）智能模式選擇為節(jié)能模式pr60=4；（10）設(shè)定端子2～5間的頻率設(shè)定為電壓信號(hào)0～10v，pr73=0；（11）允許所有參數(shù)的讀/寫(xiě)pr160=0；（12）操作模式選擇（外部運(yùn)行）pr79=2；（13）其他設(shè)置為默認(rèn)值。

5.系統(tǒng)調(diào)試：

（1）將觸摸屏rs232接口與計(jì)算機(jī)連接，將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接，編寫(xiě)好fx0n-3a偏移/增益調(diào)整程序，連接好fx0n-3a i/o電路，通過(guò)gain和offset調(diào)整偏移/增益。（2）按圖設(shè)計(jì)好觸摸屏畫(huà)面，并設(shè)置好各控件的屬性，按圖所示編寫(xiě)好plc程序，并傳送到觸摸屏和plc。（3）將plc運(yùn)行開(kāi)關(guān)保持off，程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀(guān)察程序觸點(diǎn)動(dòng)作情況，如動(dòng)作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對(duì)應(yīng)。（4）系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)正確顯示。

（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀(guān)察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。（6）按圖連接好plc的i/o線(xiàn)路和變頻器的控制電路及主電路。（7）將plc運(yùn)行開(kāi)關(guān)保持on，設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。

（8）按手動(dòng)起動(dòng)，設(shè)備應(yīng)正常起動(dòng)，觀(guān)察各設(shè)備運(yùn)行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對(duì)平穩(wěn)，實(shí)際水壓與設(shè)定的偏差。

（9）如果水壓在設(shè)定值上下有劇烈的抖動(dòng)，則應(yīng)該調(diào)節(jié)pid指令的微分參數(shù)，將值設(shè)定小一些，同時(shí)適當(dāng)增加積分參數(shù)值。如果調(diào)整過(guò)于緩慢，水壓的上下偏差很大，則系統(tǒng)比例常數(shù)太大，應(yīng)適當(dāng)減小。（10）測(cè)試其他功能，是否跟控制要求相符。

第五篇：變頻器知識(shí)

變頻器知識(shí)大全 變頻器工作原理

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。

1.電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？

*1: r/min

電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.例如：2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min]

4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min]

結(jié)論：電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例

本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類(lèi)型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡(jiǎn)稱(chēng)為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。

另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。

因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。

n = 60f/p

n: 同步速度

f: 電源頻率

p: 電機(jī)極對(duì)數(shù)

結(jié)論：改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法

如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓（過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。

例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

2.當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

*1: 工頻電源

由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源（商用電源）

*2: 起動(dòng)電流

當(dāng)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流

變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)

電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。

通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。

通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

3.當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低

通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速.(T=Te, P<=Pe)

變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線(xiàn)性關(guān)系下降。

當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。

舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。

因此在額定頻率之上的調(diào)速稱(chēng)為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)4.變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況

大家知道, 對(duì)一個(gè)特定的電機(jī)來(lái)說(shuō), 其額定電壓和額定電流是不變的。

如變頻器和電機(jī)額定值都是: 15kW/380V/30A, 電機(jī)可以工作在50Hz以上。

當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí), 變頻器的輸出電壓為380V, 電流為30A.這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz, 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A.很顯然輸出功率不變.所以我們稱(chēng)之為恒功率調(diào)速.這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢?

因?yàn)镻=wT(w:角速度, T:轉(zhuǎn)矩).因?yàn)镻不變, w增加了, 所以轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。

我們還可以再換一個(gè)角度來(lái)看:

電機(jī)的定子電壓 U = E + I*R(I為電流, R為電子電阻, E為感應(yīng)電勢(shì))

可以看出, U,I不變時(shí), E也不變.而E = k*f*X,(k:常數(shù), f: 頻率, X:磁通), 所以當(dāng)f由50-->60Hz時(shí), X會(huì)相應(yīng)減小

對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō), T=K*I*X,(K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小.同時(shí), 小于50Hz時(shí), 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時(shí), 磁通(X)為常數(shù).轉(zhuǎn)矩T和電流成正比.這也就是為什么通常用變頻器的過(guò)流能力來(lái)描述其過(guò)載(轉(zhuǎn)矩)能力.并稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->最大轉(zhuǎn)矩不變)

結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí), 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小.5.其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素

發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。

載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率, 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值.降低載波頻率, 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。

環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周?chē)鷾囟缺容^低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值.海拔高度: 海拔高度增加, 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮.以上每1000米降容5%就可以了.6.矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的？

*1: 轉(zhuǎn)矩提升

此功能增加變頻器的輸出電壓（主要是低頻時(shí)），以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

$ 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)

使用“矢量控制”，可以使電機(jī)在低速,如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz（對(duì)4極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速大約為30r/min）時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩（最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150％）。

對(duì)于常規(guī)的V/F控制，電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足，而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足，變頻器中需要通過(guò)提高電壓，來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做“轉(zhuǎn)矩提升”（*1）。

轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵(lì)磁分量）。

“矢量控制”把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量（如勵(lì)磁分量）的數(shù)值。

“矢量控制”可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償，在不增加電流的情況下，允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。

1、什么是變頻器？

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么？

PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫(xiě)，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫(xiě)，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。

3、電壓型與電流型有什么不同？

變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi)：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波石電感。

4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變？

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過(guò)大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)節(jié)能型變頻器。

5、電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，電壓下降則電流增加；對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng)，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加？

頻率下降（低速）時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。

6、采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣？

采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。

7、V/f模式是什么意思？

頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降，這個(gè)問(wèn)題已在回答4說(shuō)明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲(chǔ)裝置（ROM）中存有幾種特性，可以用開(kāi)關(guān)或標(biāo)度盤(pán)進(jìn)行選擇

8、按比例地改V和f時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化？

頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓，那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱(chēng)增強(qiáng)起動(dòng)?？梢圆捎酶鞣N方法實(shí)現(xiàn),有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法

9、在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)著變速范圍60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就沒(méi)有輸出功率嗎？

在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題。變頻器實(shí)際輸出頻率（起動(dòng)頻率）根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz.10、對(duì)于一般電機(jī)的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定，是否可以？ 通常情況下時(shí)不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）電壓不變，大體為恒功率特性，在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。

11、所謂開(kāi)環(huán)是什么意思？

給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器（PG），將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的，稱(chēng)為“閉環(huán) ”，不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開(kāi)環(huán)”。通用變頻器多為開(kāi)環(huán)方式，也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋.12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于給定速度有偏差時(shí)如何辦？

開(kāi)環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率，電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)（1%~5%）變動(dòng)。對(duì)于要求調(diào)速精度比較高，即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，可采用具有PG反饋功能的變頻器（選用件）。

13、如果用帶有PG的電機(jī)，進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎？

具有ＰＧ反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決于ＰＧ本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。

14、失速防止功能是什么意思？

如果給定的加速時(shí)間過(guò)短，變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)轉(zhuǎn)速（電角頻率）的變化，變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過(guò)大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來(lái)就是失速功能。

15、有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種，和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種，這有什么意義？

加減速可以分別給定的機(jī)種，對(duì)于短時(shí)間加速、緩慢減速場(chǎng)合，或者對(duì)于小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的，但對(duì)于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)等場(chǎng)合，加減速時(shí)間都較長(zhǎng)，加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。

16、什么是再生制動(dòng)？

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，則電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，作為制動(dòng)器而工作，這就叫作再生（電氣）制動(dòng)。

17、是否能得到更大的制動(dòng)力？

從電機(jī)再生出來(lái)的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元，可以達(dá)到50%~100%。

18、請(qǐng)說(shuō)明變頻器的保護(hù)功能? 保護(hù)功能可分為以下兩類(lèi)：

（1）檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)行修正動(dòng)作，如過(guò)電流失速防止，再生過(guò)電壓失速防止。

（2）檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號(hào)，使電機(jī)自動(dòng)停車(chē)。如過(guò)電流切斷、再生過(guò)電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過(guò)熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。

19、為什么用離合器連續(xù)負(fù)載時(shí)，變頻器的保護(hù)功能就動(dòng)作？

用離合器連接負(fù)載時(shí)，在連接的瞬間，電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化，流過(guò)的大電流導(dǎo)致變頻器過(guò)電流跳閘，不能運(yùn)轉(zhuǎn)。

20、在同一工廠(chǎng)內(nèi)大型電機(jī)一起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止，這是為什么？

電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過(guò)和容量相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流，電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機(jī)容量大時(shí)此壓降影響也大，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷，因而有時(shí)保護(hù)功能（IPE）動(dòng)作，造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

21、什么是變頻分辨率？有什么意義？

對(duì)于數(shù)字控制的變頻器，即使頻率指令為模擬信號(hào)，輸出頻率也是有級(jí)給定。這個(gè)級(jí)差的最小單位就稱(chēng)為變頻分辨率。

變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如，分辨率為0.5Hz，那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz，因此電機(jī)的動(dòng)作也是有級(jí)的跟隨。這樣對(duì)于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問(wèn)題。在這種情況下，如果分辨率為0.015Hz左右，對(duì)于4級(jí)電機(jī)1個(gè)級(jí)差為1r/min 以下，也可充分適應(yīng)。另外，有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。

22、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。

變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的，因此，對(duì)于單元型在盤(pán)內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

23、不采用軟起動(dòng)，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過(guò)大的起動(dòng)電流（6~7倍額定電流），由于變頻器切斷過(guò)電流，電機(jī)不能起動(dòng)。

24、電機(jī)超過(guò)60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？ 超過(guò)60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)

(1)機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能（機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等）。

（2）電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作（風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意）。

(3)產(chǎn)生軸承的壽命問(wèn)題，要充分加以考慮。

（4）對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2極電機(jī)，在60Hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠(chǎng)家仔細(xì)商討。

25、變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎？ 根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑方式不同，需要注意若干問(wèn)題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通?？煽紤]70~80Hz為最大極限，采用油潤(rùn)滑時(shí)，在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。

26、變頻器能用來(lái)驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？

機(jī)基本上不能用。對(duì)于調(diào)速器開(kāi)關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀 輔助繞組；對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相，但對(duì)于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。

27、變頻器本身消耗的功率有多少？

它與變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，但要回答很困難。不過(guò)在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動(dòng)式（FR-K）變頻器，如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大，對(duì)于操作盤(pán)設(shè)計(jì)等必須注意。

28、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用？

一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的變頻器與電機(jī)組合，或采用專(zhuān)用電機(jī)。

29、使用帶制動(dòng)器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么？

制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作，將造成過(guò)電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。

30、想用變頻器傳動(dòng)帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī)，電機(jī)卻不動(dòng)，清說(shuō)明原因

變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器，由于其充電電流造成變頻器過(guò)電流(OCT),所以不能起動(dòng)，作為對(duì)策，請(qǐng)將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。

31、變頻器的壽命有多久？

變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對(duì)它們進(jìn)行定期的維護(hù)，可望有10年以上的壽命。

32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)的方向如何？風(fēng)扇若是壞了會(huì)怎樣？

對(duì)于小容量也有無(wú)冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種，風(fēng)的方向是從下向上，所以裝設(shè)變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有，變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)，由電扇停止檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過(guò)熱檢測(cè)進(jìn)行保護(hù)

33、濾波電容器為消耗品，那么怎樣判斷它的壽命？

作為濾波電容器使用的電容器，其靜電容量隨著時(shí)間的推移而緩緩減少，定期地測(cè)量靜電容量，以達(dá)到產(chǎn)品額定容量的85%時(shí)為基準(zhǔn)來(lái)判斷壽命。

34、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。

應(yīng)基本收藏在盤(pán)內(nèi)，問(wèn)題是采用全封閉結(jié)構(gòu)的盤(pán)外形尺寸大，占用空間大，成本比較高。其措施有：

（1）盤(pán)的設(shè)計(jì)要針對(duì)實(shí)際裝置所需要的散熱；

（2）利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積；

（3）采用熱導(dǎo)管。

此外，已開(kāi)發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。

35、想提高原有輸送帶的速度，以80Hz運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器的容量該怎樣選擇？

設(shè)基準(zhǔn)速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載增速時(shí)，容量 需要增大為80/50≈1.6倍。電機(jī)容量也像變頻器一樣增大