机电毕业论文.doc

机电毕业论文-变频调速器多电机控制[摘要]本文介绍了plc与变频调速器构成的多分支通讯网络,阐明了该网络控制调速系统与模拟量控制调速系统相比的优越性,给出了系统框图及plc程序。[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议一、引言以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例,的系统构成如图1所示。工作时操作人员控制机(可为plc或工业pc)设定比例运行参数,然后控制机d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按的速度比例运转。此方案对电机数目不多,电机分布的应用系统较合适。但大规模生产自动线,一电机数目较多,另一电机分布距离较远。采用此控制方案时速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰,使整个系统的工作稳定性和性降低;d/a转换模件使系统成本。为此了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强,适合远距离,多电机控制。二、系统硬件构成系统硬件结构如图2所示,主要由下列组件构成;1、fx0n—24mr为plc单元,系统及用户软件,是系统的核心。2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中子站计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时网络适配器,只规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其通讯主站使用,变频调速器控制信号的发送。3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元,符合rs—422/rs—485通讯规范,用于计算机与多台变频调速器的连网。该单元能够在网络上变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。4、fr—a044变频调查器,电机调速。在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为子站,每个子站均有站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,plcfx0n—485adp发命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址与本站站号。若则该信息并返回应答信息;若不则放弃该信息的,就了在网络上子站与主站交换信息。三、软件设计1、通讯协议fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示,该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器等待;?、变频器应答;?、计算机等待;?、计算机应答。不同的通讯要求的过程,如写变频器启停控制命令时?~?三个过程;监视变频器运行频率时?~?五个过程。是写数据读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动请求并应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。2、plc编程要对变频器的控制,对plc编程,程序plc与变频器信息交换的控制。plc程序应fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的等工作。plc梯形图程序(程序)如图5所示。程序中通讯发送缓冲区为d127~d149;缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议;然后启动、停止信号的。以电机1启动为例,x0的上升沿m50吸合,变频器1的站号送入d130,运行命令字送入d135,enq、写运行命令的控制字和等待等由编程器事先写入d131、d132、d133;接着求校验和并送入d136、d137;最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息fx0n—485adp收到后置m8132,plc情况后结束程序。四、变频器制动的思路和新方法在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车) 减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器整流状态。这时,变频器中没消耗能量的措施,这能量将中间回路的储能电容器的电压上升。当制动过快或机械负载为提升机类时,这能量就对变频器带来损坏,这能量就应该考虑考虑了。在通用变频器中,对再生能量最常用的有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有制动,即直流制动,可以用于要求停车的情况或起动前制动电机外界因素引起的不规则旋转。在书籍、刊物上有许多专家谈论