上海高级技师考试试题配料系统PLC控制和交流变频调速控制系统.doc

维修电工（一级）
试题名称：配料系统PLC控制和交流变频调速系统1
1. 操作条件
(1)、安川电机Varispeed G7交流变频调速实训装置：
(2)、 三相交流异步电动机：YSJ7124
PN=370W,UN=380V, IN=1.12A, nN=1400r/min ，fN=50HZ,COSφN=0.72,ηN=0.70
(3)FX2N系列的PLC实训装置（配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑）
2. 操作内容
（1)工艺流程及控制要求：
1）系统工作概况：配料系统工艺流程示意图如下图所示。配料小车由三相交流电动机驱动。

注：SQ1-X11,SQ2-X12,SQ3-X13,SQ4-X14,SQ5-X15,KM1-Y5,KM2-Y6,KM3-Y7,KM4-Y4
KM5-Y1,KM6-Y2。
本配料系统具有自动工作方式与手动点动工作方式,具体由自动工作与手动点动工作转换开关K1选择。在自动工作方式时，配料小车处于原位即限位开关SQ1压合，卸料门关闭，按启动按钮后，配料小车按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料，装好料到卸料处卸料，卸完料到清洗阀处清洗，然后再装料，卸料，清洗，如此不断自动循环工作。按停止按钮后，配料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，快速回到原点停止。按急停按钮后，运料小车立即仃在原处，由手动点动工作方式进行处理。
在手动点动工作时，配料小车可通过正向点动按钮和反向点动按钮进行正向点动和反向点动以便对设备进行调整，检修和事故处理。
配料系统电气自动控制系统采用PLC控制，配料小车电动机采用交流变频调速系统, 配料小车电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。
2)自动工作方式时装料、卸料及清洗运行控制要求：
①配料方式由配料方式选择开关K2选择。 当K2闭合时为配料方式(一),此时甲料斗先
装料4秒钟,然后乙料斗装料2秒钟。当K2断开时为配料方式(二),此时乙料斗先装料3秒钟,然后甲料斗装料2秒钟。
②在原位时按下启动按钮时，配料小车按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料。在配料小车装料运行过程中（包括前进与后退运行过程）,配料小车电动机均先以1200r/min速度运行5秒钟，然后减速至300r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ3(X13)或SQ4(X14)时停车装料。甲料斗装料由KM1(Y5)控制, 乙料斗装料由KM2(Y6)控制。
③配料小车装料完毕后先以1200r/min速度运行5秒钟，然后减速至300r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ2(X12)时停车卸料。由KM4(Y4)控制卸料5秒钟。
④卸料完成后，配料小车电动机先以1400r/min速度运行12秒钟后再以500r/min速度驶向清洗阀处，当配料小车到达相应行程开关SQ5(X15)停车清洗。由KM3(Y7)控制清洗小车6秒钟。
⑤小车清洗完毕，先以1400 r/min速度反向运行6秒钟后，再减速到300r/min反向运行退回装料处,继续按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料, 然后再卸料，清洗，如此不断自动循环工作。
⑥按停止按钮后，配料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，以1400r/min速度反向运行20秒钟后再以500r/min速度驶向原点，当配料小车到达相应行程开关SQ1(X11)停车。
⑦当按了急停按钮时，配料小车立即停在原处。
3）PLC控制系统和交流变频调速系统控制要求：
①配料系统电气自动控制系统采用PLC控制，配料小车电动机采用交流变频调速系统, 配料小车电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。 配料小车交流变频调速系统采用PLC控制交流变频器的数字量输入端口来控制变频调速系统的起停、正反转、多段固定频率设定及正反向点动等。
②配料系统电气自动控制系统设有自动工作与手动点动工作转换开关，配料方式选择开关，自动工作时设有启动按钮，停止按钮和急停按钮。手动点动工作时设有运料小车正向点动按钮和反向点动按钮等。
③配料小车交流变频调速系统的主电路设有自动空气断路器和熔断器。为满足运料小车工艺控制要求, 并配置能耗制动单元和能耗制动电阻。配料小车交流变频调速系统控制方式采用无PG的V/f控制方式。
4） 交流变频调速系统设定值：
①电动机起动从0~1500r/min耗时3秒，制动从1500r/min~0耗时2秒。
②要求交流电动机按S字曲线进行加、减速运行，加速开始、加速完了、减速开始、减速完了的S字特性时间分别为0.5秒、0.4秒、0.3秒、0.2秒。
③停车时，当转速降至250r/min开始进行直流制动，直流制动电流为50%电动机额定电流，制动时间为0.6秒。
④正向点动速度为300r/min，反向点动速度为300r/min。
⑤以上各转速均为该电动机的同步转速（忽略转速降）。
（2）根据上述工艺流程与控制要求及给定的PLC实训装置和交流变频调速实训装置，写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号，画出配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图，并在实训装置上完成系统接线。
1)PLC的输入、输出I/O点分配表：

输入设备名称
输入点编号
输出设备名称
输出点编号
启动按钮
X0
小车向前KM5
Y1
仃止按钮
X1
小车向后KM6
Y2
急仃按钮
X2
电磁阀KM1
Y5
配方选择开关K2
X3
电磁阀KM2
Y6
自动/手动转换开关
X4/-X4
电磁阀KM3
Y7
手动向前按钮
X5
电磁阀KM4
Y4
手动向后按钮
X6
多段速1
Y10
限位开关SQ1
X11
多段速2
Y11
限位开关SQ2
X12
多段速3
Y12
限位开关SQ3
X13

限位开关SQ4
X14

限位开关SQ5
X15

2)配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图

（3）按系统工艺流程与控制要求写出程序，并上机编制程序与调试。

(4)按系统控制要求与设定值写出变频器参数设置清单,并完成变频器参数设置及调试。

(5)完成PLC控制系统和交流变频调速系统调试运行并实现系统控制功能，结果向考评员演示。