PLC控制电机变频调速试验系统.doc

PLC控制电机变频调速试验系统 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途安徽机电职业技术学院毕 业 论 文PLC控制电机变频调速试验系统系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 20XX 20XX 学年第 X 学期摘要 随着电力电子技术以及控制技术的发展,交流变频调速在上业电机拖动领域得到了广泛应用;可编程控制器PLC作为替代继电器的新型控制装置，简单可靠！操作方便!通用灵活！体积小!使用寿命一长且功能强大！容易使用！可靠性高，常常被用于现场数据的采集和设备的控制；组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具,可实时显不电机转速,可进行远程调速控制,在PC机上可开发出友好人机界面,通过PLC可以对自动化设备进行/智能0控制。本论文以混凝土搅拌为设计目标，构建基于可编程逻辑控制器(PLC）,结合变频器!组态技术，对电动机进行变频调速的试验系统,主要内容包括:l）简要介绍变频器的内部结构，深入探讨变频调速的原理和优点,对二菱变频器FR一A54O做了简要说明。2) 介绍组态软件的构成！功能特点,讨论FO系统的数据处理和回放;对国产组态软件/组态王。/做了简要说明3)介绍PLC的组成和各部分作用，分析PLC的工作原理，对二菱FX一ZN系列做了简要说明。 4)重点研究了变频调速试验系统的组成!给出了系统控制方案及信号处理方法，设计了控制界面!硬件电路和相关梯形图程序。 通过该试验系统的设计实践！锻炼，可使学生进一步理解PLC和变频调速控制系统的原理,掌握PLC的应用;熟悉上位机PC与下位机PLC之间的通讯连接;能够熟练进行PLC与变频器及其他硬件的连接及软件设计；能够熟练进行PLC的编程，为将来从事相关设计工作打下基础。关键词：PLC、变频器、变频调速、目录第一章 绪论.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.11.1研究背景及意义。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.11.2课题研究概述。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.11。3相关技术简介。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.11。4论文的主要内容.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。3第二章 变频器调速原理.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。42.1变频器的基本结构.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。42.2变频调速的优点.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。62.3三菱(FR一A540）变频器性能介绍.。.。.。.。.。.。.。.7第三章 PLC技术。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.83.1PLC概述.。.。.。.。.。.。.。.。.。.83。2PLC的组成及各部分作用.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。83.3PLC的工作原理。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。10第四章 试验系统的设计与实现.。.。.。.。.。.。124.1整体设计思路.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.124。2上位机软件设计.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。12总结。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.13致谢.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.14参考文献.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.15第一章绪论1。1研究背景及意义 电气传动技术以运动机械的驱动装置一电动机为控制对象，以微电子装置为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下完成电气传动自动控制系统，控制电动机的转矩和转速,将电能转换成机械能,实现工作机械的旋转运动或反复运动. 变频调速系统具有高效率！宽范围和高精度等特点，是运用最广!最有发展前途的调速方式交流电机变频调速系统的种类很多，从50年代提出的电压源型变频器开始,相继发展了电流源型！脉宽调制型等各种变频器目前变频调速的主要方案有：交一交变频调速，交一直一交变频调速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM），矢量控制！直接转矩控制变频调速等,LJ-且无速度传感技术日益成熟，许多智能技术逐步渗透到其中,如模糊控制！专家系统！神经网络！自适应控制等,与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果。变频器调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平以及电力电子技术的发展水平”随着第二代电力半导体器件如门极可关断晶闸俗,GTO!绝缘栅双极晶体怜IGBT的相继出现，交流变频调速技术得到了飞速发展,日、美、德、英等国家在结合现代微处理器控制技术、电力电子技术、电机传动技术的基础上，推出了一系列的变频器，且不断进行更新换代，这些高精度！多功能!智能化的变频器将调速效率和精度提高到了前所未有的水平。1。2课题研究概述由于PLC的功能强大、容易使用、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制;组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，可以在PC机上开发出友好人机界面,实时显不电机转速；通过PLC可以对自动化设各进行智能0控制，所以拟采用组态软件技术，PLC技术!变频调速技术来实现系统设计要求。1.3相关技术简介1.3.1交流调速 交流变频调速的优越性早在上世纪20年代就已被人们所认识，但受到器件的限制，未能推广，到了50年代初,中小型感应电动机多采用晶闸怜调压调速;大中型绕线式感应电动机采用晶闸符静止型电气串级调速系统,70年代发展起来的变频调速，比上述两种调速方式效率更高，性能更好。交流调速系统大致经历过以下几个阶段：(l）异步电动机调压调速系统：调压调速过去常用的方法是在定子回路中串入饱和电抗器，或在定了侧加自耗铜材料,体积小，控制方便,用晶闸怜功率变换器来完成馈送任务,这就构成了由绕线异步电动机与晶闸管变换器共同组成的调压器,通过控制触发脉冲的相位角，便可控制加在负载上的电压大小,很快成为交流调压器的主要形式，但由于相位控制时，晶闸管导通后负载上获得的电压波形不是电网提供的完整的工频电压波形,因此产生了成分复杂的皆波。(2)串级调速系统：绕线转子异步电动机串级调速是将转差率加以利用的一种经济、高效的调速方法，改变转差率的传统方法是在转子回路中串入不同的电阻以获得不同斜率的机械特性，从而实现速度的调节，这种方法简单方便，但是调速是有级的,不平滑,并且转差功率消耗在电阻发热上，效率低,自大功率器件问世后，人们采用在转子回路中串联晶闸管功率变换器来完成馈送任务，这就构成了由绕线异步电动机与晶闸怜变换器共同组成的晶闸管串级调速系统，由于晶闸恃的逆变角可以平滑连续的改变,使得电动机转速也能平滑连续的调节，另外转差功率又可以通过逆变器回馈到交流电网,提高了效率。串级调速的缺点是功率因数较低,采用强迫换流，改进型二相四线逆变器,逆变器的不对称控制以及转子直流回路加斩波器控制等,可以提高功率因数。其中采用强迫换流方式可使用门极可关断晶闸份(GTO)，这样可以省去关断晶闸怜用的储能电路,使逆变电路简单，体积小。(3) 变频调速系统:变频调速具有高效率!宽范围和高精度等特点,是运用J一最有发展前途的调速方式.交流电机变频调速系统的种类很多,从50年代提出的电压源型变频器开始，相继发展了电流源型。脉宽调制型等各种变频器，目前变频调速的主要方案有：交一交变频调速，交一直一交变频调速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM）,矢量控制，直接转矩控制变频调速等,而且无速度传感技术日益成熟，许多智能技术逐步渗透到其中，如模糊控制，专家系统，神经网络，自适应控制等,与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果，这些变频器调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平以及电力电子技术的发展水平.80年代中期随着第二代电力半导体器件如门极可关断晶闸竹GTO,绝缘栅双极晶体怜IGBT的相继出现,交流变频调速技术得到了飞速发展。 1.3。2组态软件 计算机技术的发展，使设计更加完善的控制系统和获得更方便!可靠!快速的控制过程成为可能，工程技术人员对传统的仪表控制方式很熟悉，但往往缺乏专业的计算机知识；而专业的计算机技术人员又往往缺乏实际的控制经验，计算机与控制之间就存在着一个巨大的障碍,而组态软件则成为逾越这一障碍的桥梁，使技术人员能够用最简单的方法随心所欲地组成自己的控制系统.1.4论文的主要内容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，在各种异步电动机调速系统中,效率最高！性能最好的系统是变压变频调速系统.调速时，须调节定子电压和频率,在这种情况下，机械特性基本上平行移动，而转差率不变，它是当前交流调速的主要发展方向，考虑到电机的启动!运行!调速和制动的特性,采用高功能性的通用变频器二菱的通用经济型的FR一A54O，此变频器的S型加减速功能和转矩提升功能，能很好的解决高低速之间的切换和启动问题,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FXZNPLC的编程软件FXGPWIN一E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。利用组态王良好的人机界面和通信能力,使工作人员可以在中央控制室的PC机上方便的浏览现场的工业流程!实现变频器的参数设置.故障诊断和电机的启动和停止,本文研究了变频调速技术在生产中的控制结构,结合组态软件和PLC技术,实现了一个物料搅拌装置的变频调速系统,本文首先介绍了课题的意义,综述了组态软件、PLC技术!变频调速技术的发展概况。第二章变频器调速原理 变频器是在保证电机原有性能的情况下，通过改变电机的供电频率和电压的方式，实现电机转速调节的现代电力电子设备,它根据电机的不同负载分别实现节能，提高生产效率,提高产品质量，实现自动化，增加设备使用寿命并使设备小型化等用途，广泛应用在钢铁，轻工,化学，纤维，汽车,电机(机械），机床,食品，造纸，水泥，矿业，煤气,交通，装卸搬运,建筑，农业，生活服务,电力，试验研究，石油等领域。2.1变频器的基本结构21变频器主电路图一、交一直变换部分 1、VDI一VD6组成二相整流桥,将交流变换为直流,如二相线电压为UL，则整流后的直流电压UD为:UD=l。35UL2、滤波电容器CF作用（l)滤除全波整流后的电压纹波；（2）当负载变化时，使直流电压保持平衡，因为受电容量和耐压的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组串联而成，由于两组电容特性不可能完个相同,在每组电容器组上并联一个阻值相等的分压电阻RCI和RCZ。3、限流电阻RL和开关SL变频器刚合上闸瞬间冲击电流比较大，RL的作用就是在合上闸后的一段时间内，电流流经RL，限制冲击电流,将电容CF的充电电流限制在一定范围内，当CF充电到一定电压,SLI泪合,将RL短路，一些变频器使用晶闸份代替。4、电源指示HL作用:除作为变频器通电指示外,还作为变频器断电后，变频器是否有电的指示(灯灭后才能进行拆线等操作）二、能耗电路部分1、制动电阻RB变频器在频率下降的过程中，将处于再生制动状态，回馈的电能将存贮在电容CF中，使直流电压不断上升,甚至达到十分危险的程度，RB的作用就是将这部分回馈能量消耗掉，一些变频器此电阻是外接的,都有外接端子(如DB+,DB一),2、制动单元VB由GTR或IGBT及其驱动电路构成，其作用是为放电电流IB流经RB提供通路。三、直一交变换部分1、逆变怜VIV6组成逆变桥，把VDI一VD6整流的直流电逆变为交流电，这是变频器的核心部分。2、续流三极怜VD7一VD12作用： (l)电机是感性负载，其电流中有无功分量，为无功电流返回直流电源提供通道 （2）频率下降，电机处于再生制动状态时,再生电流通过VD7一VD12整流后返回给直流电路. (3)VI一V6逆变过程中,同一桥臂的两个逆变怜不停地处于导通和截止状态，在这个换相过程中，也需要VD7VD12提供通路。四、 缓冲电路22缓冲电路图 逆变管在导通和判断的瞬间，其电压和电流的变化率是比较大的,可能使逆变骨受到损害。因此,每个逆变管旁边还接入缓冲电路，其作用就是减缓电压和电流的变化率.1、CO1C06 逆变管V1一V6每次由导通到截止的短暂瞬间,集电极C和发射极E间的电压将迅速地由OV上升为直流电压UD,过高的电压增长率将导致逆变怜的损坏，C0l一C06的作用就是减小逆变怜由导通到截止时过高的电压增长率,防止逆变损坏。2、RO1一R06 逆变管VI一V6由导通到截止的瞬间，Col一C06所充的电压(等于UD)将VlV6放电”此放电电流的初值很大，并且叠加在负载电流上，导致逆变竹的损坏Rol一RO6的作用就是限制逆变管在导通瞬间C0l一C06的放电电流。3、VDOI一VD06R0lR06的接入，又会影响到C0l一C06在Vl一V6关断时减小电压增长率的效果，VDOI一VD06接入后，在VI一V6关断过程中，使R,0l一R06不起作用；而在Vl一V6接通过程中，又迫使C01一C06的放电电流流经R0l一R06。2。2变频调速的优点使用变频器的优点:(l)变频调速的节能 由于采用变频调速后,风机、泵类负载的节能效果最明显,节电率可达到20一60,这是因为风机水泵的耗用功率与转速的二次方成比例，当用户需要的平均流量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果也是十分可观的.而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多,约占交流电动机总容量的20一30，它们的节能就具有非常重要的意义.对于一些在低速运行的恒转矩负载,如传送带等,变频调速也可节能。除此之外,原有调速方式耗能较大者（如绕线转子电动机等）,原有调速方式比较庞杂，效率较低者（如龙门刨床等），采用了变频调速后，节能效果也很明显。(2）变频调速在电动机运行方面的优势 变频调速很容易实现电动机的正、反转，只需要改变变频器内部逆变怜的开关顺序，即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题，变频调速系统起动大都是从低速开始,频率较低.加、减速时间可以仟意设定，故加、减速时间比较平缓,起动电流较小,可以进行较高频率的起停，变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网,但回馈给电网需增加专用附件,投资较大。除此之外,变频器还具有直流制动功能，需要制动时,变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路.(3)以提高工艺水平和产品质量为目的的应用变频调速除了在风机、泵类负载上的应用以外，还可以广泛应用于传送、卷绕、起重、挤压、机床等各种机械设备控制领域。它可以提高奇特的产成品率,延长设备的正常工作周期和使用寿命,使操作和控制系统得以简化,有的甚至可以改变原有的工艺规范，从而提高了整个设备控制水平.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。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。可以实现软启动，减小冲击电流,解决大负载的启动问题。电源功率因数大,所需容量小,可以组成高性能的控制系统等.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）,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.2.3三菱(FR一A540）变频器性能介绍 通用型FR一A540系列变频器采用先进磁通矢量控制方式，实现在线自动调整功能,调速比可达1:120（0.5一60Hz)。可拆卸风扇和接线端子,维护方便。柔性PWM，实现更低噪音运行。内置RS485通信口,可插扩展卜符合全世界主要通信标准。PID等各种功能适合各种应用场合。功能特点:（l)快速电流限)苗，无跳闸功能。即使设定的力11速时间超出了变频器的过电流限制，也可以自动减缓加速、不跳闸、失速;运行有负载冲击，能自动降低频率,防止跳闸失速。（2)用磁通矢量控制,实现1Hz运行150%转矩输出 3)PID，15段速度等功能选择.（4)内置RS一485通信口，可实现远程通信(5)内置柔性RWM,实现更低噪音运行。(6）可设定加速时间（0.1秒到3600秒），具有S形加减速功能，让加减速过程变得缓和,防止冲击和载物倒塌.保护功能：（l)变频器过电压、欠电压保护、短路保护；（2)对变频器和电机的过热保护。(3）电机的锁死保护、缺相保护;(4）电机热敏电阻PTC的接口。由上可见，变频器和电机得到全面的保护。第三章PLC技术3。1 PLC概述 可编程程序控制器（Programmablecontroller)是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种专为在工业环境下应用而设计的计算机控制系统。它采用可编程序的存储器，能够执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作功能,并通过开关量、模拟量的输入和输出完成各种机械或生产过程的控制。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力,其硬件需根据实际需要选配,软件则需根据控制要求进行设计。因为早期的可编程序控制器在功能上只能进行逻辑控制,，即是可编程逻辑控制器。随着计算机计数的发展，开始采用微处理器(Microprocessor）作为可编程序控制器的中央处理单元，从而妇.一大了可编程序控制器的功能,现在的可编程序控制器不仅可以进行逻辑控制,也可以对模拟量进行控制。PLC自问世以来,经过20年的发展,己经成为最受欢迎的工业控制类产品。它之所以高速发展,除了工业自动化的客观需求外，还有许多独特的优点。它较好的解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。3.2 PLC的组成及各部分作用1.微处理器(CPU） 与通用计算机一样,CPU是PLC的核心部件,在PLC控制系统中的作用类似于人体的神经中枢，整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下进行的。PLC常用的CPU有通用微处理器、单片机和位片式微处理器。通用微处理器常用的是8位机和16位机,如8080、8086、M68000、80286和80386等.单片机常用的有8031、8051、和8096等。位片式微处理器常用的有AMD29OI、AMD29O3等。小型PLC大多采用8位微处理器或单片机,中型PLC大多采用16位微处理器或单片机,大型PLC大多采用高速位片式处理器.PLC的档次越高,所用的CPU的位数也越多,运算速度也越快,功能越强。31PLC的硬件系统结构框图2.存储器 PLC配有两种存储器：系统存储器和用户存储器。系统存储器存放系统程序,用户存储器用来存放用户编制的控制程序。CMOSRAM是一种可以进行读写操作的随机存储器，存放在其中的用户程序可方便地行修改,它是一种高密度！低功耗、价格便宜的半导体存储器,可用铿电池作为备用电源，以保持RAM中的内容。使用寿命一般为510年，若经常带负载可维持25年左右。EPROM、EEPROM都是只读存储器,常用来存放系统程序和需要长久保存的用户程序。EPROM称为可擦除的可编程序只读存储器,在紫外线连续照射2Omin后,就可将EPROM中的内容消除,加高电平（12.5V或24V)，可把程序写入到EPROM中。EEPROM称作电可擦除的可编程序只读存储器，除可用紫外线擦除外,还可用电擦除，是近年来广泛使用的一种只读存储器，它不需要专用写入器而只需用编程器就能方便地对所存储的内容实现在线修改0,所写入的数据内容能在彻底断电的情况下保持不变。3.输入/输出（I/0）部件实际生产过程中产生的输入信号多种多样，信号电平各不相同，而PLC所能处理的信号只能是标准电平,因此必须通过输入模块将这些信号转换成CPU能够接收和处理的标准电平信号。同样，外部执行元件如电磁阀、接触器、继电器等所需的控制信号电平也千差万别，亦必须通过输出模块将CPU输出的标准电平信号转换成这些执行元件所能接收的控制信号。所以,输入/输出模块实际上是CPU与现场输入输出设备之间的连接部件，起着PLC与被控对象间传递输入输出信息的作用。4.电源部件 PLC配有开关式稳压电源的电源模块,用来将外部供电电源转换成供PLC内部的CPU！存储器和FO接口等电路工作所需的直流电源。PLC的电源部件有很好的稳压措施,因此对外部电源的稳定性要求不高,一般允许外部电源电压的额定值在+1O%15的范围内波动。小型PLC的电源往往和CPU一单元合为一体,大中型PLC都有专用电源部件。有些PLC的电源部件还能向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电,避免由于外部电源污染或不合格电源引起的故障。为防止在外部电源发生故障的情况下，PLC内部程序和数据等重要信息的丢失,PLC还带有铿电池作为后备电源。5.编程器 编程器是PLC的最重要的外围设备,也是PLC不可缺少的一部分。它不仅可以写入用户程序,还可以对用户程序进行检查、修改和调试、以及在线监视PLC的工作状态。它通过接口与CPU联系,完成人机对话. 编程器一般分为简易编程器和图形编程器两类.简易编程器功能较少，一般只能用语句表形式进行编程，通常需要连机工作。简易编程器使用时直接与PLC的专用插座相连接,由PLC提供电源.它体积小，重量轻,便于携带,适合小型PLC使用。图形编程器既可以用指令语句进行编程,又可以用梯形图编程；既可连机编程又可脱机编程,操作方便，功能强，但价格相对较高。通常大中型PLC多采用图形编程器。3。3 PLC的工作原理一、扫描工作过程 PLC开始运行时，首先清除FO映像区的内容，然后进行自诊断，自检CPU及FO组件，确认正常后开始循环扫描。每个扫描过程分为三个阶段进行,即输入采样、程序执行、输出刷新。PLC重复执行上述二个阶段,每重复一次的时间就是一个工作周期（或扫描周期）.1。输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态读入输入映像寄存器区。这个过程称为对输入信号的采样,或称输入刷新，接着转入程序执行阶段。在输入采样阶段结束后,即使输入信号状态发生改变，输入映像寄存器区中的状态也不会发生改变.2.程序执行阶段在程序执行阶段,PLC对程序按顺序进行扫描，又称程序处理阶段。如果程序用梯形图表示，则总是按先上后下、先左、后右的顺序对由接点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新输出映像寄存器区或系统RAM区对应位的状态.在程序执行阶段，只有输入映像寄存器区存放的输入采样值不会发生改变，其他各种元素在输出映像寄存器区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能随着程序的执行随时发生改变。值得注意的是，在程序的执行过程中,排在上面的逻辑行被刷新后的逻辑线圈状态或数据,会对排在下面的凡是用到这些逻辑线圈的接点或数据的逻辑行起作用,而排在下面的逻辑行,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据,只有等到下一个扫描周期才可能会对排在上面的逻辑行起作用。其原因就是因为扫描是从上到下顺序进行的，前面执行的结果可能被后面的程序所用到,从而影响后面程序的执行结果;而后面扫描的结果却不可能改变前面的扫描结果,只有到了下一个扫描周期再次扫描前面程序的时候才有可能起作用。如果程序中两个操作相互用不到对方的操作结果,那么这两个操作的程序在整个用户程序中的相对位置是无关紧要的。3。输出刷新阶段 当程序执行后，进入输出刷新阶段.此时，将输出映像寄存器区中所有输出继电器的状态转存到输出锁存电路,再通过输出端驱动用户输出设备（负载)，这就是PLC的实际输出。 PLC的扫描过程总结出如下PLC对输入、输出的处理规则。 (l）输入映像寄存器区中的数据,取决于输入端子在本扫描周期输入采样阶段所刷新的状态。在程序执行和输出刷新阶段，输入映像寄存器区的内容不会发生改变。 （2）输出映像寄存器区中的数据由程序中输出指令的执行结果决定.在输入采样和输出刷新阶段,输出映像寄存器区的数据不会发生改变。 （3）输出锁存电路中的数据,由上一个扫描周期输出刷新阶段存入输出锁存电路中的数据来确定。在输入采样和程序执行阶段，输出锁存电路的数据不会发生改变。 （4）输出端直接与外部负载连接,输出端了的状态由输出锁存电路中的数据来定。 （5）程序执行中所需要的输入、输出状态，由输入映像寄存器区和输出映像寄存器43PLC扫描工作过程第四章试验系统的设计与实现4。1整体设计思路(l）要求能够浏览现场的工艺流程;（2)要求能够在PC界面上启动和停止现场驱动皮带的电机；（3)电机运行频率可以根据生产的需要自行设置,电机具有自行速度调节功能；(4）变频器的故障信息能够及时反映在操作界面上；（5)物料仓内有无物料状态检测,能够进行提示;(6)打开和关闭物料仓的电磁阀;(7)电机实时转速显示功能。4.2变频器的系统功能设定 根据皮带机的运行特性及系统的功能,要对变频器进行相关的系统设定,这里对其中的一些卞要设定进行介绍。（l）变频器的运行模式设定 Pr.79=5操作模式选择为程序运行模式 Pr。71设定适用电机（O至8，13至18,20,23,24) Pr.SO电机容量（0.4至55KW） Pr。1上限频率设定0至12OHz Pr。2下限频率设定O至12OHz Pr.3基底频率设定O至4OOHz Pr。4多段速度设定（高速)0至400Hz Pr。5多段速度设定(中速)O至400Hz Pr.6多段速度设定(低速)0至40OHz Pr。9电子过电流保护(0至SOOA) Pr。57主电源掉电再启动自由运行时间(0，0.1至55） Pr.58再启动上升时间(0至605) Pr。O转矩提升,通过补偿电压降改善电机在低速范围的转矩降，可以调整低频域电机转矩使之配合负荷并增大启动转矩。（设定范围0至30%) Pr。150输出电流检测（O一250）,定义电机过载时额定电流的百分比,用这个参数可以限制电机电流，预防过热。(2）皮带机的加减速时间设定(设定值根据现场的调试情况来确定） Pr。7加速时间(0至36005)此时间为电机从静止加速到所设定的最大频率时间 Pr。8减速时间（0至36005）此时间为电机从最大频率减速到静止所需时间总结 本文为PLC控制电机的变频调速试验系统.可以模拟实现生产电机速度的可调节化，以适应生产的实际需要。实验系统的运行状况、运行数据都可以在PC机中显不,用户可以通过人机界面来设置变频器的运行频率、启动和停止电机,变频器的故障信息可以在人机界面上反映出来.为了达到这些要求,采用变频器实现运送物料电机和搅拌罐电机的调速运行,结合PLC的强大功能、可靠性以及基于组态软件所开发出来的良好人机界面和通信能力，实现在中央控制室对电机的远程控制运行参数调节。上位机选择计算机,主要完成系统的组态、监控、参数设置和开关量置位。下位机采用PLC来实现各电机的启停、电磁阀的开关，数值的转换、速度的检测. 本文重点解决了系统中的监控画面、PLC程序设计的问题以及上下位机之间的通信问题.正是由于PLC控制电机变频调速系统，具有功能齐全、简单可靠、调试方便等优点。通过该综合设计型试验的锻炼,可使学生加深对PLC知识及变频调速知识的理解，使得学生的实践技能及创新能力得到很大的提高,也为学生今后从事相关工作提供丰富的经验。致谢 衷心感谢我的论文指导老师张莉老师三个月来对我的热情关怀和悉心指导，从论文选题、构思、直到最终完成，都是在她们的耐心指导下进行的.她给予了我极大的关注，提出了很多富有成效的建议,极大的提高了本文的整体质量.她严谨的治学态度，高度的责任心，平易近人的品德,使我获益匪浅，终生难忘。在此也感谢我的家人和同事们,正是他们的无私奉献和全力支持,才使得我能够全身心的投入论文的撰写，能够完成学业.谢谢所有给我提供过帮助的人。参考文献李景学可编程控制器应用软件设计方法与技巧。电子工业出版社，1992： 516陈宇可变程控制器基础及编程技巧。华南理工大学出版社,1999年：218,李永东交流电机数字控制系统。机械工业出版社,2002年:72168胡祟岳现代交流调速技术.机械工业出版社，1999年:2996马国华监控组态软件及其应用。清华大学出版社，2001年：116,20:34张晓坤可编程控制器原理及应用。西北工业大学出版社,1998年：l:3工8崔亚军可编程控制器原理及程序设计.电子工业出版社，1993年：250郑晨,巩建平，张学现代可编程序控制器原理与应用。科学出版社，1999年：2225陈宇可编程程序控制器基础及编程技巧.华南理工大学出版社,1999年:3438赵昌颖等电力拖动基础。哈尔滨工业大学出版社，1991年：6869习韩安荣通用变频器及应用。机械工业出版社,1991年:4548张燕宾SPWM变频调速应用技术.机械工业出版社，1997年：12三菱FXZN系列微型可编程控制器使用手册：5484二菱FXZN系列微型可编程控制器编程手册：217咚纯厚近代交流调速.冶金丁业出版社,1995年:1415