专业实验(3)-电力拖动部分实验指导书

由天下分享时间：2025/3/21 7:58:41 加入收藏我要投稿点赞

实验三基于PLC模拟量控制变频开环调速实验

一、实验目的

1、了解变频器的工作原理。 2、熟悉简单PLC梯形图的编程。

3、了解PLC模拟量在变频器中的运用。

4、掌握变频器PLC模拟量控制变频器控制电机运行速度的接线方法。

二、实验内容

1、变频器外部端子配PLC控制电机模拟量开环控制的主回路参考原理图如图4.1所示。 2、变频器外部端子配PLC控制电机模拟量开环控制的控制回路参考原理图如图4.2所示。

图4.1动力主回路原理图

UAC220VNLN???MM440UVW??

变频器95634NL1LQ0.0Q0.1VMNL+CPU224XP1MI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4＋24VSB_1启动控制SB_2停止控制SB_3加速按钮SB_4减速按钮K1正反转切换

图4.2 控制回路原理图

3、理解实验的原理及控制要求，列出PLC资源配置表如下：

序号 1 2 位号 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 符号 SB_1 SB_2 SB_3 SB_4 K1 说明启动按钮停止按钮加速控制按钮减速控制按钮正反转切换的控制开关电机启动的信号输出正反转切换的信号输出输入点 3 4 4 1 2 输出点 4、在计算机上安装好STEP7-Micro/WIN32编程软件，编制梯形图程序，并下载到PLC。 5、变频器的数字输入点：3脚表示AIN1+,4脚表示AIN1-，5脚表示DIN1，6脚表示DIAN2， 9脚表示+24V。

三、实验器材

三相异步电动机1台，扭子开关1个，按钮开关4个，西门子S7-200系列可编程序控制器CPU224XP一台，PPI电缆一根，安装有STEP7-Micro/WIN32编程软件的PC机一台（自备或选配），变频器一个MM440连接导线及相关工具若干。

四、工作原理

利用按钮开关作为PLC输入控制信号，把变频器9号接线引脚输出24V电压作为PLC输出的公共端，分别将变频器的5号、6号与PLC的输出端相连。当按下启动控制开关SB1时，PLC程序控制Q0.1输出使变频器的5脚和9脚导通，从而使电机启动。同时，当按下加速的控制开关时，PLC程序控制Q0.1输出使变频器的5脚和9脚接通的同时调用程序控制电机的运行速度。转切换开关时，电机Q0.2输出，使得5脚和9脚断开的同时6脚与9脚接通，电机反转运行。PLC电压模拟量输出接入变频器的模拟量输入的AIN1+,AIN1-，给电机提供转速。通过程序设置给定加减速。

五、注意事项

1、接线时合理安排布线，保持走线美观，接线要求牢靠，整齐、清楚、安全可靠。 2、操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分，以免触电及意外损伤。

3、即使变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压：电源端子 L，N；连接电动机的端子 U，V，W。一定不能将变频器的电源输入端L,N接入三相电源中，这样会损坏变频器。

4、在电源开关断开以后，必须等待5分钟，使变频器放电完毕，才允许开始安装作业.

六、实验步骤

参考图4.1，4.2所示线路进行接线，接主回路，将电源控制屏的U、N和变频器输入L、N一一对应连接，变频器输出U、V、W与电机U、V、W一一对应连接。再连接控制回路，分别将4个钮子开关与PLC的输入端相连，将PLC的输出端与变频器的5（(DIN1)、6(DIN2)、9号(+24V)端子相连。PLC的模拟量输出M,V电压输出与变频器的模拟量输入AIN1-,和AIN1+相连。实验中为了方便接线，可以用扭子开关代替按钮开关来操作。

接好线路后，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

（1）合上小型断路器，按下电源控制屏上的启动按钮，启动变频器电源。

（2）参数复位，变频器停车状态下,设P0010=30,P0970=1，再按下变频器操作面板

上键，变频器开始复位（显示busy），复位过程大约为3min。

（3）按下SB1启动的控制开关，变频器启动开始工作，电机开始没有转速，

（4）按下SB3加速的控制开关，电机开始加速运转。（可以通过面板看电机输出频率的大小变化）。

（5）按下SB4减速的按钮开关，电机将开始减速运行的大小。（6）将正反转切换的控制开关K1置ON，电机将反向启动运行。

（7）实验完毕，按下停止按钮SB2，停止电动机，切断电源，等待5分钟，使变频器放电完毕，拆除线路。

七、思考题

比较变频器直接给定的模拟量输入和PLC给定的模拟量输入之间的区别？

答：应变频器最终运行的效果没什么区别。但是变频器直接给定只能在变频器上操作;但PLC给定,可以远程,也比较灵活,可以用于多种控制场合。

八、实验数据记录及现象分析