校平機PLC控制與變頻調速系統設計

PLC技術(shù)在不斷提高和發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)企業(yè)將其應用于工業(yè)設備中，變頻調速系統設備與PLC相結合減少了損耗電能、性較高并且操作過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟效益明顯等一系列的優(yōu)點(diǎn)，合理利用變頻調節系統和PLC控制的優(yōu)越性并將其應用于所需要的各個(gè)，來(lái)推動(dòng)它的發(fā)展。
　　一、變頻調速及分類(lèi)
　　1、按變頻電源的性質(zhì)分類(lèi)
　　按變頻電源性質(zhì)分類(lèi)可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。對于交一直一交型的變頻器，中間直流環(huán)節采用什么樣的濾波器是電壓型變頻器和電流型變頻器的主要區別。在電路中間環(huán)節，直流環(huán)節多采用大電容濾波器，直流電壓波形平直，施加在負載上的電壓值一般不會(huì )受到負載的影響，電壓值基本保持不變，電壓型變頻器通過(guò)逆變的方式輸出的交流電壓形狀大多為矩形或階梯形，但是當通過(guò)電動(dòng)機負載濾波器后波形接近正弦式，其含有的諧波分量較大。其優(yōu)點(diǎn)是其運行方便，幾乎不受負載等因素的影響。缺點(diǎn)是當負載短路時(shí)或者在變頻運行時(shí)投入了負載，都會(huì )出現過(guò)電流的現象，需要短時(shí)間內采取措施進(jìn)行保護。
　　2、電流型變頻器
　　在電路中間直流環(huán)節多采用大電感濾波電流波形平直，其不受施加在負載上的電流的影響，所以電流值比較穩定類(lèi)似于電流源這就是電流型變頻器。通過(guò)應用電流型變頻器來(lái)控制直流電流時(shí)可以通過(guò)改變直流電壓的方式，從而形成可調節的直流電源進(jìn)一步可以控制輸出。因為電流的可控性好的特點(diǎn)所以電流型變頻器可以限制因負載短路問(wèn)題引起的過(guò)電流現象，經(jīng)常用在頻繁加減速和四象限運行的地方。交一交變頻器沒(méi)有濾波電容，但是供電電源的低阻抗使它具有電壓源的性質(zhì)所以也屬于電壓型變頻器，有的交一交變頻器用電抗器把輸出的電流波形變成矩形波，讓它具有電流源的性質(zhì)這時(shí)屬于電流型變壓器。
　　3、PLC的介紹
　　PLC中文名為可編程邏輯控制器，PLC是一種在數字運算操作下的電子系統，主要應用在工業(yè)環(huán)境中，其內部存儲程序、執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)和計數與運算操作等指令主要采用可編程的存儲器，同時(shí)在控制不同類(lèi)型的機械生產(chǎn)過(guò)程時(shí)主要采用數字或模擬式輸入輸出的方式。在工作運行時(shí)PLC想要實(shí)現控制功能主要通過(guò)執行反應要求的客戶(hù)程序，用戶(hù)要求的程序需要不斷重復輸入直到停機或者切換到stop工作模式，這樣PLC輸出的信號才能不斷的反饋可能會(huì )發(fā)生變化的輸入信號一。
　　二、PLC控制校平機變頻調速系統設計
　　1、校平機PLC控制變頻器的方法
　　校平機在采用PLC控制變頻器時(shí)常用兩種方法模擬量控制法和通信方式。模擬量控制的方法操作簡(jiǎn)單而且直觀(guān)，在通過(guò)此方法實(shí)現對變速器的控制時(shí)主要是利用變頻器的I/O端子將變頻器的跟隨速度設置成某個(gè)模擬量的輸入，一般一個(gè)模擬量通道中只能有一個(gè)變頻器。通信的方法不單單實(shí)現了對變頻器的控制，還可以獲取變頻器的運行狀態(tài)，它操作方式很簡(jiǎn)單只需要把變頻器看做為一個(gè)設備，PLC來(lái)通信來(lái)讀寫(xiě)出變頻器內部的寄存器從而實(shí)現了對變頻器的控制。
　　2、變頻器中數值型信號的輸入
　　變頻器中也存在一些頻率、電壓等數值型指令信號的輸入，有數字輸入和模擬輸入兩種，數字輸入在給定時(shí)通常應用變頻器面板上的鍵盤(pán)操作和串行接口，模擬輸入給定時(shí)一般通過(guò)接線(xiàn)端子的內部，通常電壓信號-為0~10V/5V或者輸入的電流信號為0/4~20mA。接口電路因輸入信號來(lái)決定，所以在選擇PLC的輸入模塊時(shí)   要依據變壓器的輸入阻抗來(lái)決定。如果變頻器和PLC的電壓信號范圍不同時(shí)，又加上變頻器和PLC的輸入、輸出端晶體管所允許的電壓、電流的限制因素，所以需要將限流電阻用串聯(lián)的方式接入來(lái)開(kāi)關(guān)時(shí)不超過(guò)PLC和變頻器輸入輸出端的允許容量。
　　3、PLC的優(yōu)點(diǎn)
　　如今大多數PLC的“梯形圖編程方式”在控制線(xiàn)路上思緒清晰直觀(guān)，滿(mǎn)足了很多工廠(chǎng)企業(yè)中工人們和技術(shù)人員的編程水平和讀圖的習慣，所以讓人易于接受，掌握。在執行梯形圖程序時(shí)用內部的解釋程序將其翻譯成匯編語(yǔ)言，雖然比直接執行匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序消耗時(shí)間長(cháng)一些，但是對于目前的大型機電控制裝備來(lái)說(shuō)這些都顯得微不足道，就目前對控制的要求來(lái)講   可以滿(mǎn)足。
　　三、設計中應注意的問(wèn)題
　　1、啟動(dòng)變頻器時(shí)
　　在啟動(dòng)變頻器時(shí)，不能地把給定電壓達到設定值應該逐步達到設定值來(lái)實(shí)現軟啟動(dòng)功能，這樣就會(huì )減少起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊破壞，還節約了電能的損耗。在啟動(dòng)階段不能調節PID，防止出現震蕩現象。負載過(guò)大時(shí)，可以在變頻器的側邊加上電抗器來(lái)減少變頻器高次諧波的影響。
　　2、將變頻器與PLC相連接時(shí)
　　對校平機PLC進(jìn)行接地時(shí)要按照規定的接線(xiàn)標準和接地條件，連線(xiàn)應使用雙絞線(xiàn)或者屏蔽線(xiàn)這樣可以提高抗噪聲能力，注意和變頻器用接地線(xiàn)要不是同一根。當電源條件不好時(shí)，可以將噪聲濾波器和降低噪音用的變壓器接入PLC的電源模塊和輸入輸出模塊的電源線(xiàn)上。如果在同一個(gè)操作柜安裝了PLC和變頻器時(shí)，盡量把與變頻器有關(guān)的導線(xiàn)和PLC有關(guān)的導線(xiàn)分開(kāi)。在PLC和變頻器連接時(shí)，由于弱電控制強電的因素，所以要注意到連接時(shí)的干擾避免出現由于干擾造成的變頻器故障發(fā)生，導致變頻器和PLC受損。
　　3、在進(jìn)行變頻切換時(shí)
　　電機在變頻供電方式下切換時(shí)，   接觸器閉合和斷開(kāi)的順序和開(kāi)關(guān)時(shí)的時(shí)間，防止電機繞組產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢加載到變頻器的輸出逆變橋上，造成損壞。在校平機PLC自動(dòng)調節時(shí)，PLC運算中斷要定時(shí)防止受到掃描周期的影響，可以依據系統的調速指標和控制精度來(lái)設定中斷的時(shí)間周期，當然也要考慮到系統在給定到系統運行輸出時(shí)的時(shí)間的延遲。
　　目前的PLC技術(shù)能夠滿(mǎn)足大多數企業(yè)的技術(shù)人員的編程水平，變速調控技術(shù)和PLC相結合讓兩者優(yōu)點(diǎn)共同發(fā)揮   有益于現在企業(yè)的發(fā)展?？偠灾?，雖然現在PLC技術(shù)還可以滿(mǎn)足工廠(chǎng)企業(yè)的需求但是也要不斷發(fā)展和完善可編程邏輯控制器技術(shù)，將其與變頻調速系統相結合共同應用于所需的范圍來(lái)推動(dòng)我國工業(yè)水平的發(fā)展。