交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告

207020多年來電子器件的出現(xiàn)使交流異步電動(dòng)S7-200PLC作為控制器，來論述一個(gè)簡單的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 附 課題概科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域中調(diào)速系統(tǒng)占有著極為重要的地位特別是在員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛地使用。S7-200PLC作為控PIDMM440變頻器對三相異步電機(jī)進(jìn)行速度的控制，同時(shí)，采用MCGS軟件進(jìn)行上位機(jī)的設(shè)計(jì)，以便實(shí)時(shí)電機(jī)的實(shí)際速度。設(shè)計(jì)要111---表2- 軟、硬件設(shè)備PLCPLC的比例給給定速實(shí)際速圖2- 基本轉(zhuǎn)速控制框設(shè)計(jì)內(nèi)參數(shù)復(fù)位值11快速調(diào)試值3101電機(jī)額定電壓電機(jī)額定電流電機(jī)額定功率電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1105電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最大頻率所需時(shí)間5電機(jī)從最大頻率降速到靜止?fàn)顟B(tài)所需時(shí)間30利用MM440在3.1的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)MM440變頻器和電機(jī)的接線，就可以直接利用變頻利用MM440變頻器直接控制電泵的步驟如下；

I，回到參 0000，再按下按鍵I↑ ↓↑↓P ，然后，就可以通過按 PP1082[0]按下按 ，可控制電泵正反轉(zhuǎn)O O

3-1MM440利用PLC硬件設(shè)計(jì)器器脈脈沖信圖3- 帶PLC和變頻器的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制硬件原理轉(zhuǎn)圖3-3的系統(tǒng)框圖表示：轉(zhuǎn)圖3- 帶PLC和變頻器的液位閉環(huán)控制系統(tǒng)框?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電壓模擬信號（0-5V）AIW0，CPU226在進(jìn)行接線設(shè)計(jì)之先要對EM235和MM440變頻器進(jìn)行正確的撥碼開關(guān)設(shè)置，參見附錄6.3，要使EM235輸出0～5V（單極性）的電壓模擬信號給變頻器，SW1～SW6的撥碼開關(guān)設(shè)置如表3-3。1.25μ表3- EM235撥碼開關(guān)設(shè)力變送器輸入的電壓模擬信號撥碼開關(guān)的

圖3-

變頻器撥碼開關(guān)設(shè)置GNDGNDQ0.0AIN1+AIN1- DIN6GNDGNDQ0.0AIN1+AIN1- DIN60～5V的電壓控制MM440變頻器，故數(shù)字量16000送給AIW0，同時(shí)由 圖3- 開環(huán)系統(tǒng)接線I0.7I0.6I0.5I0.4I0.2I0.1 Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1 （轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換電路 U- 10V0V(模)AIN1-AIN1+AIN2AIN2+DIN1DIN2DIN3DIN4DIN5DIN60V(數(shù))+AOUT1+AOUT1-AOUT2+COM1RL1NORL1NCCOM2RL2NOCOM3RL3NO M圖3- 閉環(huán)系統(tǒng)硬件接線開始正轉(zhuǎn)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速由PIDSB1斷開，電機(jī)停止運(yùn)行。表3- PLCI/O地址分配值7212基準(zhǔn)頻率采用默認(rèn)設(shè)置8I/O2模擬輸入（AIN）為單極性電流輸入（0至0模擬輸入的最小值0模擬輸入最小值對應(yīng)的頻率最小值百分比模擬輸入的最大值模擬輸入最大值對應(yīng)的頻率最大值百分比0表3- 軟件設(shè)計(jì) 將AC0中的數(shù)值把VD108（PID輸出值）送給累加器將將AC0中的數(shù)值寫入模擬量輸出送回路設(shè)定值給設(shè)定定送回路設(shè)定值給設(shè)定定時(shí)終端執(zhí)行PID程N(yùn)請參見附錄6.2。MCGSS7-200PLCMicrowin，MCGSPLCPLC后再進(jìn)入“設(shè)備0”的“設(shè)備調(diào)試”界面：MCGSPLCM0.0，M0.0實(shí)施效果及數(shù)據(jù)分調(diào)節(jié)時(shí)間1調(diào)節(jié)時(shí)間1923745467589分析4-14-2，再結(jié)合4-1,可見，序號7在序5的基礎(chǔ)上只增大Ti，7序號5略小，故可說明微分作用有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抑制超調(diào)。同時(shí)，序號7的調(diào)節(jié)時(shí)間比序號5可說明微分作用有利于提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度但是由于序號7的微分作用更大，其在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定段內(nèi)波動(dòng)比序號5更大，可說明微分由于序2不穩(wěn)1和序3PID參數(shù)的唯一區(qū)別在于序號3的比例系數(shù)更大。調(diào)節(jié)效果上，序號3的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間都更小，可說明增大比例作用，有益于減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由于篇幅有限，這里沒有放上具體的調(diào)節(jié)曲線，事實(shí)上，序號3比序號1的震蕩現(xiàn)象更明更強(qiáng)，調(diào)節(jié)效果上，序號4的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間都比序號5多，由此可說明，增大積分作用，會(huì)使系統(tǒng)的過渡過程變慢，同時(shí)，還會(huì)加劇系統(tǒng)的不穩(wěn)定程度。設(shè)計(jì)過程及收之力來完成可能會(huì)相當(dāng)艱辛，于是，最終我選擇了較為簡單的MCGS和PLC的樸實(shí)拋棄了之前的思路后，我開始從0做起，首先單獨(dú)使用變頻器進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速頭再來。尤其是EM235和變頻器的設(shè)置，通過仔細(xì)閱讀MM440的說明書，對每個(gè)值，給定值會(huì)馬上恢復(fù)原值，經(jīng)過仔細(xì)排查，我才發(fā)現(xiàn)，給定值PLC程序中不能以附（主程序

圖6- PID直接編程的的梯形圖程采用PID圖6- 圖6- 圖6- 圖6- 圖6- PID向?qū)傻腜ID程參考文[1]楊競衡.交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和我們的對策[J].電氣傳動(dòng),