运动控制技术基础课件 项目9 应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行

BasicsOfMotionControlTechnology运动控制技术基础项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行背景描述

项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行在实际应用中，很多设备根据生产工艺的不同会要求具有若干种不同的运行速度，称为多段速运行。传统上通常采用齿轮换挡等机械变速的方式来实现多段速运行，但这种方法会使得设备体积较大，结构复杂，具有一定的局限性。采用变频调速可以很好地解决这个问题，无须增加或改造硬件设备，大大提高了设备运行的可靠性。采用变频调速进行多段速控制时，常通过PLC或其它控制器作为变频器的控制信号来源，以开关量信号作为启停和速度信号，来实现有限段速度的切换，这种方式具有控制可靠，抗干扰能力强等特点。示范实例：资讯

项目8中的Y90S-2三相异步电动机根据设备工况需要，要求具有11种运行速度，对应的运行频率分别为48Hz、46Hz、44Hz、42Hz、40Hz、38Hz、36Hz、34Hz、32Hz、30Hz、28Hz。设备设有十一个速度按钮和正转启动按钮、反转启动按钮以及停止按钮。该设备采用S7-300PLC进行控制，变频器主电路已连接好，控制电路按钮、PLC等元器件已准备好，请根据控制要求完成以下任务：1.确定I/O分配表；2.完成PLC-变频器控制电路图；3.完成PLC-变频器控制电路连接；4.完成PLC程序编写；5.完成PLC程序下载并控制电机变频运行。项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：资讯

在使用PLC等控制器控制变频器时，需要根据控制要求把控制器和变频器的一些输入输出信号连接起来。这些控制信号可能包括数字信号或模拟信号，在连接数字信号时必须匹配输入输出端的逻辑类型才能保证信号正确连通。三菱变频器数字信号的逻辑类型包括源型逻辑和漏型逻辑。源型逻辑是指信号为高电平有效，当信号为“ON”时，电流从外部控制器的输出端子流入变频器的输入端子或从变频器的输出端子流入外部控制器的输入端子；漏型逻辑是指信号为低电平有效，当信号为“ON”时，电流从变频器的输入端子流入外部控制器的输出端子或从外部控制器的输入端子流入变频器的输出端子。三菱变频器的输入信号默认设定为漏型逻辑，如果外部控制器输出信号采用的是源型逻辑，需要把变频器内部的漏型逻辑（SINK）跳线接口切换为源型逻辑（SOURCE）。项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：资讯

三菱变频器可以实现十五种速度的多段速调速，用于速度信号输入的端子分别是REX、RH、RM和RL，REX是指定义为十五速的输入端。对速度信号进行编码处理，以达到节省输入端子数量，扩展输入范围的目的。对速度输入信号进行二进制编码，四个输入端最多可以容纳16种速度，分别对应变频器中16个参数中的频率值，如表9-1所示。项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：资讯

表9-1三菱A700变频器速度信号的编码输入项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行速度序号速度信号输入编码对应速度参数号REXRHRMRL00000Pr.210001Pr.620010Pr.530011Pr.2440100Pr.450101Pr.2560110Pr.2670111Pr.2781000Pr.23291001Pr.233101010Pr.234111011Pr.235121100Pr.236131101Pr.237141110Pr.238151111Pr.239示范实例：计划

序号项目内容时间人员1编制I/O分配表确定所需要的I/O点数并分配具体用途，编制I/O分配表（需提交）5分钟全体人员2绘制PLC-变频器控制电路图根据I/O分配表绘制PLC-变频器控制电路图15分钟全体人员3连接PLC-变频器控制电路根据PLC-变频器控制电路图完成控制电路连接20分钟全体人员4设置变频器参数根据控制要求设置变频器参数10分钟全体人员5编写多段速控制PLC程序根据控制要求编写多段速控制PLC程序20分钟全体人员6下载PLC程序运行把控制程序下载到PLC，控制变频器实现电机的多段速运行10分钟全体人员项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：决策

按照工作计划表，项目小组全体成员共同确定I/O分配表，然后按两个小组分别实施系统硬件装调、参数设置以及程序编写，共同进行调试运行，合作完成任务并提交任务评价表。项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：实施

（一）编制I/O分配表（二）绘制PLC-变频器控制电路图（三）连接PLC-变频器控制电路（四）设置变频器参数（五）编写PLC程序（六）下载PLC程序运行项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：检查

项目分值评分标准检查情况得分编制I/O分配表101.所有输入地址编排合理，节约硬件资源，元件符号与元件作用说明完整，5分；2.所有输出地址编排合理，节约硬件资源，元件符号与元件作用说明完整，5分。

绘制PLC-变频器控制电路图101.电路图元件齐全，标注正确，5分；2.电路功能完整，布局合理，5分。

连接PLC-变频器控制电路101.安全违章扣10分；2.安装不达标一项扣2分。

设置变频器参数10能根据需要正确修改参数设定值。

编写多段速控制PLC程序501.功能正确，程序段合理，30分；2.符号表正确完整，10分；3.绝对地址、符号地址显示正确，程序段注释合理，10分。

下载PLC程序运行101.程序下载正确，PLC指示灯正常，5分；2.程序运行操作正确，能实现预定功能，5分。合计100

项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行示范实例：评价

表9-7应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行项目自评表

签名：日期：表9-8应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行项目他评表

签名：日期：项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行实践练习

项目8实践练习中生产线选料电机型号为Y80M2-4，根据设备工况需要，要求具有10种运行速度，对应的运行频率分别为45Hz、42Hz、39Hz、36Hz、33Hz、30Hz、27Hz、24Hz、21Hz、18Hz。设备设有十个速度按钮和正转启动按钮、反转启动按钮以及停止按钮。该设备采用S7-300PLC进行控制，变频器主电路已连接好，控制电路按钮、PLC等元器件已准备好，请根据控制要求完成以下任务：1.确定I/O分配表；2.完成PLC-变频器控制电路图；3.完成PLC-变频器控制电路连接；4.完成PLC程序编写；5.完成PLC程序下载并控制电机变频运行。项目9应用多段速信号控制三相异步电动机变频运行扩展提升

某车间有一台溶液搅拌电机，型号为Y112M-6，额定容量2.2Kw，额定转速940rpm，过载能力为ND。根据溶液温度需调整搅拌速度，拟采用台达变频器控制电机实现六种转速，分别为45Hz、40Hz、35Hz、30Hz、25Hz、20Hz。设备采用S7-300