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1、 《变频器原理及应用》 大作业 题 目 喷泉控制系统设计 院 系 中德机电学院 专 业 机电一体化技术 班 级 机电1002班 姓 名 刘 兆 华 学 号 100101239 指导教师 赵 厚 玉 2012 年 10 月 喷泉控制系统设计任务书 一、设计的内容及要求 （一） 设计内容 完成喷泉控制系统的电气设计。 （二）设计要求 1.根据控制任务，要求每个学生独立完成控制系统设计。 2.喷泉水泵由一台三相交流
2、电机（额定功率370W，额定电压380V，额定电流1.15A,额度转速1340rpm,功率因数0.75）。 3.要求用施耐德Altivar302型变频器控制其运行。 4.预设八种喷水高度（对应的频率为10Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz），各速度的运行顺序和运行时间自行确定，停车时采用自由停车方式。 5.可以用PLC控制变频器自动运行，也可以设置成手动调速。 6.设计说明书用钢笔或水笔书写（纸张格式为A4，标明页码），电路图可用铅笔。 二、设计说明书内容 1、喷泉的组成部分 2、喷泉效果描述 3、喷泉布局图 4、运行状态描述 5
3、电气原理图 6、变频器参数的详细设置情况 7、设置步骤 8、PLC控制梯形图、输入输出表和接线图 喷泉控制系统设计说明书 1、喷泉的组成部分 本喷泉设计方案是由三相交流电、三菱PLC一台、熔断器、导线、开关、中间继电器、热继电器若干、水路管道、喷头若干、施耐德Altivar302型变频器四台、四台三相交流电机（额定功率370W，额定电压380V，额定电流1.15A,额度转速1340rpm,功率因数0.75）等器件组成。 2、喷泉效果描述 喷泉共由1个中心喷头和外围3圈水柱构成，在工作时会形成由内向外逐层递减的水幕层，同时每层高度会随时间变化，共计8个高度，形成美丽的水
4、柱视觉效果。 3、喷泉布局图 4、运行状态描述 系统上电自启动一次，系统启动后，4台电机全部以10Hz频率运行；10s后，M1以20Hz频率运行，其他电机不变；5s后，M1以25Hz运行，M2以20Hz运行，其它电机不变；5s后，M1以30Hz运行，M2以25Hz运行，M3以20Hz运行，M4不变；5s后，M1以35Hz运行，M2以30Hz运行，M3以25Hz运行，M4以20Hz运行；5s后，M1以40Hz运行，M2以35Hz运行，M3以30Hz运行，M4以25Hz运行；5s后，M1以45Hz运行，M2以40Hz运行，M3以35Hz运行，M4以30Hz运行；5s后，M1以50Hz
5、运行，M2以45Hz运行，M3以40Hz运行，M4以35Hz运行；5s后，全部电机以50Hz运行10s，之后循环。其中SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。 5、电气原理图 6、变频器参数的详细设置情况 菜单 代码 描述 工厂设定 用户设定 SET ACC 加速斜坡时间 3s 4s dEC 减速斜坡时间 3s 4s LSP 最低速度 0Hz 10Hz HSP 最高速度 bFr 50Hz ItH 电机热保护-最大电流 根据变频器型号 1.5A
6、 drC bFr 标准电机频率 50Hz 50Hz UnS 铭牌给出的电机额定电压 400V 380V FrS 铭牌给出的电机额定频率 50Hz 50Hz nCr 铭牌给出的电机额定电流 根据变频器型号 1.1A nSP 铭牌给出的电机额定速度 根据变频器型号 1340rad/min CtL Fr1 配置给定 AI1 AIP tCC 2 线 /3 线控制 2C 2C Fun PSS PS2 2 种预置速度 nO AI3 PS4 4 种预置速度 nO AI4 PS8 8 种预置速度 nO AI5 SP2
7、 第2 个预置速度 10Hz 20Hz SP3 第3 个预置速度 15Hz 25Hz SP4 第4 个预置速度 20Hz 30Hz SP5 第5 个预置速度 25Hz 35Hz SP6 第6 个预置速度 30Hz 40Hz SP7 第7 个预置速度 35Hz 45Hz SP8 第8 个预置速度 40Hz 50Hz 7、设置步骤 1. 按电气原理图所示接线，检查接线是否正确； 2. 闭合开关Q，进入变频器设置界面； 3. 在SET菜单下先设置FCS打开，恢复其出厂值，再按照参数设置表在每级菜单下设置相应参数，4台变频器设置的参数相同
8、 4. 将PLC置为STOP模式，使用数据传输设备将所编的PLC梯形图输入到PLC中； 5. 将PLC置为RUN模式，观察电机的运转情况是否符合设计的思路。若不符合，则检查接线是否正确，程序是否有误等；若正确，则将电机接入到对应的水路； 6. 确认水路电路完全正确后，闭合开关Q，按下启动按钮SB1，观察喷泉水流情况，停止时，按下停止按钮SB2，断开开关Q。 8、PLC控制梯形图、输入输出表和接线图 <一>电动机对应控制示意表 电动机 M1 Y1 M2 Y4 M3 Y7 M4 Y12 Y2 Y5 Y10 Y13 Y3 Y6
9、Y11 Y14 <二>输入输出地址分配表 符号 地址 功能 符号 地址 功能 SB1 X0 启动 KM1 Y0 启动所有变频器 SB2 X1 停止 KM2 Y1 对应速度控制 KM3 Y2 KM4 Y3 KM5 Y4 KM6 Y5 KM7 Y6 KM8 Y7 KM9 Y10 KM10 Y11 KM11 Y12 KM12 Y13 KM13 Y14 <三>PLC梯形图 <四>8段速度输入组合表 8段速度LI5 4段速度LI4 2段速度LI3 速度给定值 频率(Hz) 0 0 0 Sp1 10 0 0 1 Sp2 20 0 1 0 Sp3 25 0 1 1 Sp4 30 1 0 0 Sp5 35 1 0 1 Sp6 40 1 1 0 Sp7 45 1 1 1 Sp8 50 - 7 -
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