用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制

湖南工程学院应用技术学院

毕业设计（论文）任务书

PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

湖南工程学院应用技术学院

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PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

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PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

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PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

湖南工程学院应用技术学院

毕业设计（论文）任务书

PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

用三菱PLC实现PID控制变频器

用三菱PLC-FX2N与F940变频器设计一个带PID控制的恒压供水系统

控制要求：

（1）有两台水泵，按设计要求一台运行，一台备用，自动运行时泵运行累计100小时轮换一次，手动时不切换。

（2）两台水泵分别由m1、m2电动机拖动，电动机同步转速为3000转/min，由km1、km2控制。

（3）切换后起动和停电后起动须5s报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警。

（4）采用plc的pid调节指令。

（5）变频器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能单元fx0n-3a的模拟输出，调节电动机的转速。

（6）水压在0～10kg可调，通过触摸屏（使用三菱f940）输入调节。

（7）触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、报警信号等。

（8）变频器的其余参数自行设定。

软件设计：

1．fx2n-48mrplc 的i/o分配：根据控制要求及i/o分配，其系统接线图如图所示。

plc输入，x1：1号泵水流开关；x2：2号泵水流开关；x3：过压保护。

plc输出，y1：km1；y2：km2；y4：报警器；10：变频器stf。

2．触摸屏画面设：根据控制要求及i/o分配，制作触摸屏画面。

触摸屏输入：m500：自动起动。m100：

北京天拓四方科技有限公司是西门子工业自动化和驱动集团核心分销商（一级代理商）及系统集成商

变频器是如何改变频率和电压控制电机的？

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。

工频电源：由电网提供的动力电源（商用电源） 起动电流：当电机开始运转时，变频器的输出电流

变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

1.当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此

实验二十八 变频器控制电机正反转

一、实验目的

了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。 二、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 三、控制要求

1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。

3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图

1. 参数功能表 序号 变频器参数 出厂值 1 2 3 4 5 6 7 n1.00 n1.05 n1.09 n1.10 n2.00 n2.01 n4.04 50.00 1.5 10.0 10.0 1 0 0 设定值 50.00 0.01 10.0 10.0 1 1 1 最高频率 最低输出频率 加速时间 减速时间 操作器频率指令旋钮有效 控制回路端子（2线式或3线式） 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 功能说明 名称 实验挂箱 电机 实验导线 通讯电缆 计算机 型号与规格 THORM-D CM51 WDJ26 3号/4号 USB 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 自备 网络型可编程控制器高级实验装置 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为

实验二十八 变频器控制电机正反转

一、实验目的

了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。 二、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 三、控制要求

1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。

3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图

1. 参数功能表 序号 变频器参数 出厂值 1 2 3 4 5 6 7 n1.00 n1.05 n1.09 n1.10 n2.00 n2.01 n4.04 50.00 1.5 10.0 10.0 1 0 0 设定值 50.00 0.01 10.0 10.0 1 1 1 最高频率 最低输出频率 加速时间 减速时间 操作器频率指令旋钮有效 控制回路端子（2线式或3线式） 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 功能说明 名称 实验挂箱 电机 实验导线 通讯电缆 计算机 型号与规格 THORM-D CM51 WDJ26 3号/4号 USB 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 自备 网络型可编程控制器高级实验装置 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为

兰州工业高等专科学校

毕业设计（论文）任务书

电气工程系2012届电力系统自动化技术专业

毕业设计（论文）题目 课题内容性质 课题来源性质 校内（外）指导教师 裴永清 职 称 副教授 PLC与变频器集成控制的恒压供水变频系统 工程设计 教师收集的结合生产实际的课题 工作单位及部门 电气工程系 联系方式 13993120626 一、题目说明（背景、目的和意义） 随着人们生活水平的日益提高、城市化进程的加快，居民用水（或生产用水）的供应质量和稳定显得十分重要。传统的供水系统（如水塔、一级供水等）在用水峰、谷时存在高层楼层水压不足、压力过大扰民休息的许多问题。基于PLC、变频调速技术实现恒压供水，不仅能满足生活、生产用水，也能达到节能的目的。因此对供水控制系统进行研究具有现实意义。题目涵盖电机学、电力电子技术、电气控制技术与PLC等知识，通过课题研究和设计，加强学生综合运用电气技术的开发和设计能力，提高学生的科技创新能力。 1

二、设计（论文）要求（工作量、内容、设计成果） 1.说明 恒压供水系统由PLC、变频器组成闭环系统，系统具有压力—转速双闭环结构，水泵组的变频、工频切换依据先投后切除的原则。性能指标要求如下： （1）出水口水压：2Mp；