基于PLC实现变频器一拖二控制电机改造

1、基于PLC实现变频器一拖二控制电机改造技术分类： 可编程器件 | 2008-10-09 一、引言风机、泵类等由电机拖动的设备，其耗电量占据了我厂总用电量的绝大多数，从目前我厂此类设备的运行情况来看，在节能方面有巨大的潜力可以挖掘。根据工艺流程特点和需要，我厂区各装置中泵类设计使用上，一般在同一工艺点中均采用两台同容量泵（一主泵、一备用泵）。为了节能和自控的目的，目前针对机泵一开一备的方式可以有两种解决方案：将主机加装变频器；或将主机和备机同时加装变频器。但是，上述两种方案都存在不同的弊端，前一种方案当备机运行时将不能实现节能和自控（备机运行时间基本等同与主机）；后一种方案则造成设备的闲置浪费（

2、两台变频器在同一时间内只有一台运行）。二、解决方案我们假设一下，如果能够用一台变频器带动两台电动机运行，并用控制设备对其操作进行控制，这样一来，即可发挥变频器的优势，又可以节省资金的投入。变频器的技术已经比较成熟，基本型的变频器都有一拖二甚至更高的功能，但是使用常规电器搭建控制部分则非常困难，同时因大量使用继电器、时间继电器又将造成控制部分的可靠度降低和故障率的升高，因此很少有这样的设计方案。可编程控制器（PLC）是近年来发展极为迅速，应用面极广，它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性高、性能价格比高等优点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有

3、力工具。本设计正是基于以上背景，在原有设备的基础上添加一台PLC，利用PLC控制，实现变频器一拖二控制电机改造，用一台变频器带动两台电机调节转速，实现一机多用，最大限度的提高设备利用率，挖掘增效潜力。既提高了自动化水平，又节约电能，一举两得。本方案采用OMRON公司的CPM1A型PLC，输出形式继电器，并结合适当的外围设备搭建控制变频器的控制系统，具有使用可靠性高、响应速度快、动作准确、功能可扩展性强、外围设备少、成本低、抗干扰能力强等特点。所以本文考虑设备数量及应用场合，选择CPM1A。因为它具有可靠性高、体积小、扩展方便，使用灵活的特点。选其型号为CPM1A-30CDR-A。I/O点为30

4、点；电源类型为AC型，范围100V240V；输出方式为继电器输出型。性能如下：2048程序存储器；2048数据存储器；18点输入，12点输出；可扩展3个模块；对于大型控制工程，18点输入不能满足点数要求时，可以通过I/O扩展模块进行行输入点数的扩展。CPM1A最多可扩展到54个输入点。若要增加PLC电源的可靠性，我们可以选择CPM1A-30CDR-D型机，功能同上，但其电源为直流24V，由另购UPS供电。三、工艺控制要求及功能1， 正常的开停泵：系统处于自控状态时,正常情况下，电机均由变频器对其自身变频调速，由工艺提供420mA电流信号驱动变频器对电机调速(也可以由变频器设定)。当投入1#电机

5、时，由一段电源供电；当投入2#电机时，由二段电源供电。2， 正常的倒泵：如1#泵运行时需倒入2#泵：按动2#泵启动按钮，1#泵自动由变频运行转到1#泵旁路运行（若在倒泵时，1#泵已经旁路运行，则1#泵无切换线路动作），2#泵由变频器供电运行。3， 故障情况下的控制：1， 变频器故障：当电机正常而变频器故障时，可自动断开故障段，同时自动接通本台电机所在旁路，确保电机正常运行，以满足工艺生产要求。2， PLC故障：将控制开关转至手动控制，此时现场电机控制不经过PLC，由常规电器控制。3， 电机故障：无论系统处于自动控制还是手动控制，均可切断电机电源进行保护。四、系统控制原理由控制器运算并控制执行器件进行合分闸动作，且由电流继电器、VWF的辅助触点等器件反馈信号，控制器、执行器等共同构成控制回路。原理图如下：（原理图）目前，就系统控制要求来讲。） 可以应用继电器控制来实现。其特点是价格便宜，电路简单，但是由于受外界环境的影响较严重，寿命短易误动作，且不易维护。以前工业中多采用此方案。） 一种是PLC来做控制器。PLC即可编程控制器（Programmable Controller 简称PLC或PC）：它以微处理器为核心，有机地将微型机计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体。与以往继电器控制系统相比，由于PLC具有性能好、环境适应强，性能可靠。高可靠性、能适应恶劣环境、运行