基于变频器和PLC的桥式起重机控制系统设计

摘要（200字左右）

本文是基于变频器和PLC的桥式起重机控制系统，由运行机构、起重机构和活叉机构组成。起升和运行部分由变频调速控制，大车、小车的进退和货叉的升和降由相应的限位开关进行定位，由PLC程序进行整机控制。

首先分析和制定了生产线的整体设计思想和方案，并借鉴其他行业的自动控制技术确保该生产线系统具有自动控制的能力。采用西门子PLC S7-200进行自动化控制生产线，在综合分析和考虑硬软件的设计部分，给出了系统硬件的连接图，PLC的I/O借口的引脚分配表及整体程序流程图等。在该系统的控制部分中，实现了高可靠性，高性能，高稳定性，编程简单，易于实现，并且采用了广泛应用与工业生产中的PLC。通过详细分析输送设备保护控制电动机原理图、程序框图、PLC系统外部连接图。分析了整个高度自动化的输送系统的目标及功能，让高度制动化的输送系统的结构清晰、层次分明，并且具有非常强的实用性。

关键词：PLC，变频器，变频调速，自动控制

ABSTRACT

This article is based on frequency converter and PLC of the bridge crane control system, the running mechanism, hoisting mechanism and live fork. Lifting and running parts controlled by frequency control of motor speed, in a cart, trolley and pallet fork the rise and fall of the corresponding position limit switch, the machine by PLC program control.

First analysis and made the overall design idea and scheme of production line, and draw lessons from other industries in the automatic control technology to ensure that the system has the ability of automatic control of the production line. Siemens PLC S7-200 is adopted to improve the automation production line, in the hardware software design part of the comprehensive analysis and consideration, gives the system hardware connection diagram, PLC I/O excuse pinout chart and program flow chart, etc. In the control part of the system to achieve the high reliability, high performance, high stability, simple programming and easy to implement, and adopted PLC is widely used in industrial production. Through detailed analysis of transportation equipment protection principle diagram, program block diagram, PLC control motor system external

connection diagram. Analyzed the goal and function of the highly automated conveying system, make highly brake transmission system structure is clear, distinct, and has very strong practicability.

Key words: PLC, frequency converter, frequency control, automatic control

目录

1 前言 (1)

1.1 PLC简介 (1)

1.2变频器简介 (1)

2 搬运车简介 (2)

2.1起重机的原理 (2)

2.2生产线起重机简介 (3)

2.3设计思想 (5)

3变频器调速控制 (9)

3.1变频器概念 (9)

3.2变频器工作原理 (9)

3.2.1主电路 (9)

3.2.2控制电路 (10)

3.3变频器的调速原理 (10)

4 PLC控制系统设计 (14)

4.1.1PLC概述 (14)

4.1.2PLC工作原理 (15)

4.2PLC输入输出连接图 (16)

5.2PLC梯形图 (19)

5.3系统抗干扰措施 (24)

6结论 (24)

参考文献 (25)

致谢 (26)

1 前言

基于变频器和PLC的桥式起重机在很多工业生产中广泛应用。该文着重对该生产线的搬运车的电气系统进行讨论和设计。

根据这个控制方案的特点和复杂程度，可使用可编程逻辑器件(PLC)和变频器的技术对其进行局部和整体的设计和控制。

为了应用及介绍方便，下面简要介绍可编程逻辑器件（PLC）和变频器并对该设计运用的理由加以简介。

1.1 PLC简介

可编程逻辑器件（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置。它功能性强，可靠性高，编程简单，使用方便，体积小。近年来在工业生产中得到广泛应用，被誉为当代工业自动化的主要支柱之一。

在设计过程和实际应用过程中使用最多的PLC的编程语言是梯形图，而梯形图语言形象直观，易学，易懂，故很容易被编程者和读者掌握。一台可编程逻辑器件内由成百上千个内部继电器，几十个几百个定时器和计数器，具有很强的功能，针对生产线搬运这种复杂的控制亦可实现。可编程逻辑器件用软件代替大量中间继电器，时间继电器。这样因触点接触不良造成的故障会减少很多。另外PLC还采取了一系列硬件和软件相结合抗干扰措施，具有很强抗干扰能力，可直接应用于有强烈干扰的工业生产现场。可编程逻辑器件的程序还可以在实验室模拟调试，可以在调试好后在进行现场统一调试，所以可以方便快捷地发现故障，并进行维修。类似搬运车控制的复杂系统，可以用可编程逻辑器件减少大量中间继电器和时间继电器。缩小体积，易于实现机电一体化。

1.2变频器简介

因为该控制系统出现了大量速度变化、起重机的起升和停止等问题，所以要用到变频器。

变频器技术是家用电器和工业企业中广泛应用的一种新技术，也是在高科技中广泛应用的综合技术。

当今变频技术得到飞速发展，其产业化规模日益扩大，而从20世纪90年代以来随着人们节能环保意识的增强，变频器的应用愈加普及。

变频器可以在零速零电压下启动，向通过电机通过工频直接启动时产生7到8倍的电机额定电流，变频器能充分降低启动电流从而提高绕组承受启动电流，对于该系统尤其受

用。此外，启动的特点还能很大程度消除电压下降，使启动功率更低。变频器能让工业生产的需要进行光滑加速，而且其加速曲线亦可选择。对于运行速度，变频器可根据工艺过程迅速改变，还能通过远控PLC来实现速度变化。通过变频调速后能够设置相应的转矩极限来保护机械不致被损坏，从而保证工艺过程的连续性，产品的可塑性。和可控的加速一样，在变频调速中停止方式也可控。可根据不同需要进行选择减速停止或自由停止等。这样也可减少机械部件对电机的冲击，使整个系统可靠运行。在生产过程中只需改变输入电压的相序即可实现可逆运行的控制，降低了成本，节省安装空间。另外，在实际生产过程中，采用变频器，可以降低能耗，节约资源。

2 搬运车简介

2.1起重机的原理

起重机有塔式和主臂两种基本组合形式，每种组合形式又可以组装成不同的高度和幅度，所以本机具有很多种其中特性，能满足不同工程需要。本机有40多个部件组成。上部结构由主臂、主撑臂、副臂、副撑臂、及各种撑杆、拉索组、伴起驾、饶绳、机台、电器室、操纵室以及主臂头部。下部有门架，运行台车、回转支撑及平衡梁，还有电缆卷筒和中心导线装置。

取物装置为吊钩，共配用了三种吨位的吊钩。II型还有一个副钩。转动部分主要有运行机构，回转驱动机构、主副起重机构、主副变频机构。安全保护装置由夹轨器、起升高度限位器、臂架变幅检测及臂架倾角限位装置、限位装置、起升绳和变频拉力传感器、电子式力矩限制器以及过载、短路失压和联锁保护。此外，还有电器系统和平衡梁。

上部结构中主要承受压力构件为管桁结构。主副臂分段制造后用销轴连接，各分段都可以互换装配。受拉件为带铝合金压制接头的钢丝绳拉锁组，它有重量轻、风阻力小、安装方便、受力明确等优点。下部结构是空间矩形板梁式的门架，具有很好的刚度和扭曲性能。在门架下的四个门腿上装有四套双规式运行机构，用电动机单独驱动。下部回转用直径11m滚子夹套转盘式的转支撑装置，它使下部环形轨道和上部弧形轨道同时接触，且能支撑上部回转部分。使陆路运输更加方便，结构分件都制造为拆拼形式，用精制的交制孔螺栓进行连接。

I型起升机机构是用电动机来驱动。一个大的一个小的电动机分别连接在减速器的减速器双身轨道上，起重时两个两个电动机要同时驱动。空钩或轻载时小电动机单独驱动，大电动机空转，将八级换到四级状态就可以2倍额定速度运行。本机II型是有两个起升机构，均为一个电动机驱动。如果起重重量在10t及以下时，用副起升机构进行作业，可以

把起升速度设为20m/min。当起重重量小于主钩的60%额定重量时，允许主副钩联合动作，进而提高吊装效率，扩大了作业的范围，本机I型也可以装15t副钩，起升速度是20m/min。两种形式起重机的起升机构都采用过流制动器的调速，起重和制动平稳且无冲突，并可以实现较低就为速度。

为防止臂架的运动超过极限位置和吸收冲量，，副臂采用碟黄式撑杆限位。I型机的主臂和主臂撑杆为液压式的，II型机全部改造为结构简单碟黄式。

I型机是手动的夹轨器。II型机增加了一套电动夹轨器，更加方便操作。起重机的全部操作都在操作室进行。在工地和现场的统装方式是先在地面进行分件组装，再整理扳起到自立的状态。和其他大型的塔式起重机进行比较，“扳机式”具有明显的拆装方便的优点。起重机运行机构驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，就是用一台电动机来带动长传动轴来驱动来驱动两边的主动车轮；二类为分别驱动，就是两边主动车轮分别用一台电动机类驱动。小、中型桥式起重机大多采用制动器、电动机和起重机组成一体的“三合一”驱动方式，起重量大的普通桥式起重机为便于调整和安装，驱动装置通常采用万向联轴器。

2.2生产线起重机简介

起重机的主要性能指标：对于臂架类起重机来说，他额定起重量随幅度而变化，起重特性指标用起重力矩来表征。标牌上标示的值为最大起重量。起重机铭牌上表示的起重量，常是起重机的额定起重量，应该醒目的表示在起重机结构明显的位置。当取物装置放到地面或轨道顶面以下时，它的下放速度为下降深度。就是吊具最低工作位置和起重机水平支撑面之间的垂直距离。

起重机主要参数表征起重机的主要技术参数，是起重机为起重机设计的依据，也是起重机安全技术要求重要依据。

1.起重量G

起重量是指被起升重物的质量，单位kg或t。可分为最大起重量、额定起重量、有效起重量、总起重量等。

1) ）额定起重量Gn

额定起重量是起重机能吊起的物料和可分吊具或者属具（比如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等质量）的总和。

2.有效起重量Gp

有效起重量是起重机能吊起物料的净质量

生产线搬运车起重机结构如图1-1所示，主要有起升机构（如图1-2所示）、运行机构、夹紧机构（如图1-3所示）组成。起升机构由两台电动机进行控制其上升和下降运动，运行机构包括大车、小车，大车是由两台电动机控制的前进后退，小车设计中由于管道长度一定，不需频繁操作，故没有用到，夹紧机构是由双向液压的电磁阀控制它的加紧和释放。

图2-1 生产线搬运车起重机示意图

图2-2生产线搬运车起重机起升机构示意图

图2-3生产线搬运车起重机起重货叉结构示意图

3.总起重量Gz

总起重量是起重机能够吊起的物料连同可分吊具及长期固定在起重机上的和包括吊钩、起重钢绳、滑轮组及在起重小车以下其他起吊物的质量总和。

2.3设计思想

运行机构负责起重机整体前后移动，由左右两个电动机正反转带动来完成，将工件运送到下件工位处。小车则负责调整左右两个起升机构间的距离，在生产线搬运车起重机中，小车实际调节的是两个货叉间的距离，跟管道长度有关，在此认为管道长度一定，小车调好后不用动，故设计没用到小车。起升机构负责工件提升与下降，由左右两个电机的正反转来带动。货叉机构负责的是工件的抓取与释放。起升和运行机构用变频器调速控制要实现生产线的自动运行的功能，有很多方法，但在与实际情况结合补充后，确定了一个比较完善方案。

设计中将所有吊具上升和减速开关并联起来，用一个输入点，把所有吊具的下降减速开关并联起来后作为一个输入点，三工位的高限位开关与低限位开关互相并联起来，用两个输入点，可以节省输入点。其余限位开关不能并联，因大车是循环往复运动的，搬运完一次后下次那个工位有工件不确定，若把其余任意两个并联在一起，当大车运行时可能碰到很多开关，并联的任一个开关动作，输出点就有信号的输入，这样便会造成控制混乱，故其余开关要分别和PLC输入口相连接。

SQ17

SQ22SQ21

SQ18SQ10SQ11SQ12SQ4SQ5

SQ6

SQ7SQ8SQ9SQ14SQ14SQ14SQ16SQ16SQ16SQ16SQ15SQ15SQ15SQ15SQ13SQ13

SQ13SQ1SQ2 SQ3

SQ19 SQ20

高限位开关高限位开关低限位开关

低限位开关

初始位等待

货位开关

下件工位

1号生产线

2号生产线

3号生产线停车开关减速开关

停车开关停车开关停车开关减速开关减速开关

减速开关减速开关

减速开关减速开关减速开关停车开关

图2-4运行控制流程图

根据工艺要求，生产线搬运车的工艺流程说明如下：

设备在初始位置时货叉处于缩回状态，操作人员在按下启动键后运行过程开始。 1．设备自动向生产线运行，遇到减速撞块后，减速开关动作，设备低速运行，当撞到停止撞块，运行停止；

2．设备开始快速下降，当遇见下降减速开关之后换为慢速，到低限位时下降停止； 3．货叉伸出，延时两秒直到确定到位；

4．吊具过渡到快速上升，当遇到上升减速开关后切换为慢速，到达高限位时上升停止；

5．运行机构向下件工位（下方工件的位置）运行，当接近下件工位时碰到减速撞快，减速开关动作，设备开始低速运行。碰到停止撞块时停止运行，即到达下件工位；

6．吊具即起升机构快速下降，碰到下降减速开关，切换为慢速运行，到达低限位即停止下降；

7．把工件放到下降位置，延时2秒；

8．吊具开始快速上升，遇见上升减速开关后切换到慢速上升，到达高限位时就停止上升；

这样，整个生产线搬运就完成一次循环。采用对生产线优先级的设置，决定优先执行顺序进而完成一个有一个循环，直到各生产线上没有工件，它将回到初始位置等待下一次搬运操作，当有操作人员按下启动按钮时，在进行工作循环。

其流程图为：

图2-5 运行流程图（viso）

3变频器调速控制

3.1变频器概念

变频器是用电力半导体器件通断将工频50HZ交流电源变为另一频率的交流电的控制开关，交流—交流变流电路分为直接方式（交交变频），间接方式（交直交变频）。它有两部分电路构成，一是主电路有电解电容、整流模块、逆变模块，二是控制电路有开关电源板、控制电路板。CPU安装在控制电路板上，变频器的操作程序烧录在CPU上，同一型号变频器软件固定，唯一不同的是三菱变频器，软件可根据需要变更。

一、变频器的组成部分通常有：高容量电容、整流电容、逆变器、控制器。

1．整流单元把工作频率一定的交流电转换为直流电。

2．高容量电容用来储存转换后的电能。

3．逆变器是由一系列大功率开关晶体管组成的电子开关，用来将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

4．控制器由程序控制工作，控制输出的方波的幅度、脉宽，使叠加后近似为正弦波的交流电，驱动交流电动机。

二、变频器的作用，变频器因集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术而得到广泛应用。变频器用来改变交流电机供电的频率和幅值的，因而改变运动磁场的周期，达到平滑的调节电机转速的目的。变频器使复杂的调速控制简单化，用变频器和和鼠笼式电动机组合来代替原先只能用直流电机完成的工作，不仅缩小了体积，还降低了维修率，使传动技术得到了新的发展。

3.2变频器工作原理

3.2.1主电路

一、电子器件开关

电子半导体器件分为不可控器件（电力二极管），半控器件（晶体管），全控器件（可关断晶闸管（GTO），巨型晶体管（GTR），电力MOSFET，双极性集体管（IGBT））。从晶闸管到功率集成器件（PID），功率集成器件（PIC）。通过门极或栅极控制脉冲可实现器件通断的全控型器件。按驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。从电流型控制模式到电压型控制模式，大大降低了门极、栅极的控制功率，且大大提高器件导通和通断速度，使器件工作频率大大提高。

二、整流电路

通常三相变频器整流电路有三相全控整流桥式电路组成。其主要作用是对50HZ的外部电源进行整流，给逆变电路和控制电路提供直流电源。整流电路按其控制方式，可以分为是直流电压电源和直流电流电源。

三、逆变电路

逆变电路利用六个半导体开关器件组成三相桥式逆变电路，进行有规律控制逆变器中的主开关器件通断，可以得到任意频率的三相交流电，它在控制电路控制下将直流电源转换为频率和电压任意可调的交流电。逆变电路的输出就是逆变器的输出，它用来对异步电动机调速控制。

3.2.2控制电路

控制电路包括主控制电路、门极驱动电路、信号检测电路、外部接口电路、保护电路，是变频器的核心部分。它的好坏决定了变频器性能的优劣。控制电路有对整流电路的电压控制、逆变器开关控制及各种保护功能。

随着电力电子器件和微型计算机控制技术的发展，电力变频技术也得到新的突破，在70年代发展起来的脉宽调制即PWM技术成为最常用的变频器的功率开关器件。SPWM是较为常用的是脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。SPWM通常采用正弦波作为调制信号的调制方法，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制可以得到SWM波形。常采用等腰三角形作为载波，因为等腰三角形上下宽度成线性关系并且左右对称，它与调制信号的正弦波交点处控制开关器件的通断，就可以得到宽度正比于正弦波

和调制信号的频率fr，之幅值的脉冲，这样就得到SPWM控制的要求。三角波的频率f

c，

比称为载波比。用生成的SPWM波来控制逆变器开关的通断，就能得到幅值相等，宽度按

改变fr，正弦规律变化的一系列矩形输出电压。正弦波的频率fr，就是逆变器的输出频率f

1

就可以改变输出频率，三角载波的幅值恒定，改变正弦调制波的幅值便可以改变矩形脉冲面积，从而改变输出电压的幅值。

3.3变频器的调速原理

；

；

其中：

n—异步电动机转速，单位r/min；

f—定子频率，单位Hz；

s—电机转差率；

p—磁极对数；

由公式可知，若改变输入电机电源频率f ，就可改变电机转速。

为额定值，磁极太弱不能充分利用电机的磁

芯，若增大磁通，又可能使磁通饱和，从而导致过大的励磁电流，甚至因为绕组过热而损

坏电机。对直流电机而言，励磁系统独立，

在交流异步电机中，

磁通是定子和转子合成产生。

三相异步电动机相电动势有效值为：

—气隙磁通在定子相电动势有效值，单位V;

Hz ；

—定子每相绕组匝数；

—基波绕组系数；

Wb

；

，需要考虑额定频率。额定频率

以下调速，保持U1/f1

为常数。

f ，因为绕组中感应电动势难以控制，在忽略漏阻抗上的压降时，认为定子相电压U1≈E ，则U1/F1=常值。低频

时U1读数较小，定子漏阻抗上的压降比较显著，因而不能忽略。可以采用认为将电压U 提高些的方法近似补偿定子电压。有定子压降补偿的恒功率比控制特性为

b 线

），无定子电压补偿的为

a ）。如图：

I0.6

I0.7

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

Q0.4

（ S ）

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I0.0

（ RET ）

NETWORK 5

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉夹紧

货叉释放

图3-1频比控制特性

（

2）额定频率以上调速，保持

在额定频率以上调速时，因为电压不允许额定电压，所以要保持电压等于额定电压，频率增加时，转速随之增加。

把额定频率以下和额定频率以上调速结合起来看，可知异步电动机的变频调速特性，如图

3-2

时为恒转矩调速，由于U1/F1=常值，所以磁通量为定值，即为恒转矩调速。

时为恒功率调速。

I0.6

I0.7

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

Q0.4

（ S ）

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I0.0

（ RET ）

NETWORK 5

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉夹紧

货叉释放

图3-2异步电动机变频调速特性 3.4变频器基本结构及功能 变频器结构示意如图3-3

I0.6

I0.7

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

Q0.4

（ S ）

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I0.0

（ RET ）

NETWORK 5

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉夹紧

货叉释放

图3-3变频器结构图

变频器的功能是为电动机提供频率可变的电源，可以实现电动机的无极调速。变频器可保护电机和自身的过热、过载、过流、过压、接地、缺相等，进而避免设备在非正常状态下长期运行而损坏。

3.5变频器在大行车中的应用

随着在工业生产中对起重机调速性能要求的不断提高，常用的起重机的调速方法有：绕线型电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等调速方式的共同缺点是转子异步电动机有集电环和电刷，他们需要定期维护，由于集电环和电刷故障较常见，再加上大量继电器和接触器的使用，导致维护工作量大，调速系统故障率较高且综合技术指标较差，不能满足工业生产的技术要求。交流变频调速技术的广泛应用为交流电动机驱动的桥式起重机的大范围、高质量调速提供了全新方案。它可使用结构简单、维护方便、工作可靠的鼠笼型异步电动机，其外围控制线路简单，维护工作量小，运行可靠性高。故采用交流变频调速是起重机交流调速技术主流发展方向。

变频器在大车中的运用，如图3-4.三相电压经过变频器转换成可变交流电压，进而控制电动机的旋转速度，制动单元用来控制大车的前后电动机的制动。

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I0.0

（ RET ）

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉释放

图3-4 变频器在大车中的运用

变频器在夹具中的运用如图3-5.三相电压经过变频器转换成可变交流电压，可以控制吊具电动机运转速度，制动单元用来控制电动机的制动。

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I0.0

（ RET ）

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉释放

图3-5 变频器在控制电路中的运用

4 PLC 控制系统设计

4.1PLC 技术简介 4.1.1PLC 概述

可编程程序控制器（Programmable controler ）,也称为PLC ，即可编程逻辑控制器。它采用计算机结构，主要包括CPU 、输入输出接口及模块、存储器、编程器、通讯接口及电源六部分组成。如图4-1所示，PLC 内部采用总线结构，用来进行数据和指令的传输。外部各种开关信号、模拟信号、传感器检测的信号都可作为PLC 的输入信号，它们经过PLC 外部端子输入到内部寄存器，再经过逻辑运算或其他运算处理后送到输出端子输出，对现场设备进行控制。

图4-1PLC基本结构示意图（viso画）

4.1.2PLC工作原理

PLC投入运行后，工作过程分三个阶段，即输入采样、用户程序执行、输出刷新。完成这三个阶段称为一个扫描周期。整个运行期间，PLC以一定扫描速率重复执行上述三个阶段。

1.输入采样

PLC以扫描方式依次进行读入所有输入状态和数据，且把它们存入I/O相应单元内。采样结束后进行用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O相应单元内容也不会改变。因此，若输入的是脉冲信号，必须保证这个脉冲信号宽度大于一个扫描周期，保证在任何情况下，这个信号都能被读入。为提高PLC抗干扰能力，提高可靠性能，PLC每个开关量输入端都要采用光电隔离技术。此外，PLC还采用了不同于一般计算机的运行方式——扫描技术。以上两方面技术使得PLC得到I/O响应比一般计算机慢的多，响应时间至少要等一个周期。

2.用户程序执行

PLC总是按由上而下顺序依次地进行扫描用户程序。在扫描每个梯形图时又总是先扫描梯形图左边的由各接触构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由接触点构成的控制线路进行逻辑运算，再根据逻辑运算结果，刷新逻辑线圈在RAM中对应的状态；或刷新逻辑线圈在I/O中对应位的状态；或者确定是否执行阶梯图形所规定的的特殊功能。也就是在用户程序执行过程中，若输入点在I/O映像区内状态和数据不发生变化，

其他输出点和软设备在I/O 映像区或RAM 内的数据和状态都可能发生变化，且上边梯形图会对下边梯形图的线圈或数据起作用；但下边梯形图不会对上边梯形图起作用。

3.输出刷新

扫描用户程度结束后，PLC 的CPU 按I/O 映像区内对应的数据和状态刷新所有输出锁存电路，经过输出锁存电路驱动响应外设。这才是PLC 的输出。所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。 4.2PLC 输入输出连接图

设计采用西门子S7-200系列PLC ，其中输入点34个，输出点13个。

I0.6

I0.7

I4.2

I0.7

I4.3

I0.6

Q0.4

（ S ）

1

Q0.4

（ R ）

1

手动程序

I1.0

I1.1

I1.0

I1.0

I1.1

M0.3

( )

NETWORK 1

NETWORK 2

NETWORK 3

子程序 SUB 0

I0.0

（ RET ）

NETWORK 5

NETWORK 6

NETWORK 7

货叉夹紧

货叉释放

I1.2

M0.4

( )

M0.5

( )

优先级判断

I3.3

I3.0

NETWORK 4

Q0.1

（ S ）

1

Q0.5

（ S ）

1

Q0.0

（ S ）

1

Q0.5

（ S ）

1大车高速后退

大车高速前进

图4-2PLC 输入输出连接图 5软件程序设计

5.1I/O 地址分配和流程

控制系统应该具备输入输出点数，代码、名称、地址编号如表5-1和表5-2所示。 表 5-1 输入地址分配表

《PLC与变频器应用技术》试卷3

PLC与变频器应用技术试卷C 一、选择题 (分值20分) 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、及扩展接口 等部分组成 4、在三菱PLC FX1N-40MR型号中的M代表，40代表， R代表。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用D表示数据寄存器。 7、PLC有两种工作状态，即和停止状态。 8、三菱PLC置位指令符号为，复位指令符号为。 三、根据给出的梯形图写出对应的语句表。 (分值10分) 四、电动机双重互锁正反转控制程序设计：按下按钮SB1，电动机正转；按下按钮SB2，电动机反转；按下按钮SB3，电动机停止工作。 根据控制要求完成：1、输入/输出（I/O）地址分配。2、画出I/0接线图。3、程序设计(梯形图) (15分)

PLC与变频器技术应用复习题

《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、 输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。

PLC与变频器技术应用复习题

P L C与变频器技术应用 复习题 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处 理、输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭 合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。

PLC和变频器在控制系统中的应用

PLC和变频器在控制系统中的应用 发表时间：2018-05-14T11:04:37.057Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：徐永健戴智鑫赵敏李军[导读] 摘要：近年来，我国的电气工程发展迅速，PLC和变频器应用的越来越广泛。电气工程是国家经济发展的一个重要基础，同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。 （广西大学电气工程学院广西南宁 530004；广西工业技师学院广西南宁 530031）摘要：近年来，我国的电气工程发展迅速，PLC和变频器应用的越来越广泛。电气工程是国家经济发展的一个重要基础，同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器，分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值，总结PLC和变频器在控制系统中的应用。 关键词：PLC；变频器；控制系统引言 PLC是一种可编程逻辑控制器，它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等，其应用作用是提升电气自动化控制工作效率，促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下，工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下，电气工程也在深化改革过程中，改革的主要方向是信息自动化，而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术，所以有必要对它们开展研究。 1PLC与变频器概述 1.1PLC与变频器概念 PLC即可编程逻辑控制器，能依照用户的制定需求开展工作，其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器，在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令，再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出，以此控制整个生产过程。变频器是指使用变频技术以及微电子技术，通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成，依照电机的切实需求提供适合的电源电压，从而实现节能、调速的效果，同时变频器也具备着多种保护功能，如过流、过压保护等。 1.2PLC特点 PLC具有高可靠性、通用性以及强抗干扰性优点。PLC选用优质器材，采用先进的抗干扰技术和材料，融入了实时监控技术、故障诊断技术以及冗余技术，良好的综合设计使得其稳定性特别高，同时诸多生产厂家都开发了各种系列化产品，满足不同用户需求，组成所需要的控制系统。此外，PLC编程简单，一般采用梯形图语言，形象直观，容易掌握，现场改变程序也比较简单，携带安装维修方便，硬件接线少，很适合工程操作人员使用。 2PLC和变频器在控制系统中的应用价值 2.1有助于加大电气设备产品存储量 PLC系统是一种计算机应用技术，主要的特点在于具有一个独立的存储器结构，系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件，而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间。另外，此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据，保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。 2.2有助于强化电气设备产品的智能化 PLC技术与变频器应用于电气自动化控制系统中的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率，同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制，以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理，同时对整个系统的运行情况做出评估，实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中，提供实际需求的电源电压，调节与控制各环节的电压，以确保系统稳定运行。 3PLC在控制系统中的具体应用 3.1在顺序控制系统中的应用 PLC技术被作为一种顺序控制器应用，这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用，呈现出三个方面的具体应用。第一，远程控制和监督电气工程自动化系统，以此来确保电气工程工作人员的安全，同时也减少了人力资源的应用；第二，在电气工程自动化系统中进行现场传感，以确保电气工程自动化的控制水平；第三，对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。 3.2在开关量控制中的应用 通常来说，电气自动控制系统利用电磁性电器元件较多，使得系统接线更加复杂，同时还容易导致触电事故，威胁整个控制系统的安全性和稳定性。将PLC应用到电气自动控制系统中，可以通过虚拟继电器完成对开关量的控制，在减少开关数量的同时，能够集中控制多台继电器，提高系统的控制效率。同时，PLC在开关量控制中具有较快的反应速度，同时不会对电气设备产生伤害，进一步保障了电气自动控制系统的稳定性。例如，基于PLC的供电自动化控制系统，可以通过编程来控制备用电源，实现实时自动投切功能。 3.3在闭环控制中的应用 应用在闭环控制中的主要作用是测量转速，同时合理控制调节器，具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后，PLC细致地分析动力泵运行时间，同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵，在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可，便能有效提高运行效率，同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处，从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。 3.4在数控系统中的应用 数控系统较为复杂，不只存在直线型，同时还包括连续型与点位型。在生产过程中，点位型数控系统多应用在孔洞机床中，原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置，在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善，但需要承担的成本也相对较高，与单板机模式相比，全功能型装置的应用存在一定的局限性。

《PLC与变频器应用技术》试卷1

《PLC与变频器应用技术》试卷A 班级：姓名： 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、、 等部分组成 4、PLC循环扫描过程分为、通信服务、、、、五个阶段。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用表示数据寄存器。 三、根据给出的语句表写出对应的梯形图。 (分值10分) 0 LD X000 1 AND X001 2 LDI X002 3 ANI X003 4 ORB 5 AND X004 6 OUT Y000 7 LD X004 8 OR X005 9 LDI X006 10 ORI X007 11 ANB 12 OUT Y001 13 END 四、程序设计：电动机正反转控制。(15分) 根据控制要求完成：1、输入/输出地址分配。2、程序设计(梯形图)。 3、画出接线图

三菱PLC控制变频器的几种方法

PLC控制变频器的几种方法 1、引言 在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。 本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC 的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。 2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置 2.1 系统硬件组成 FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)；FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)； 或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)； FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)； 带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)； RJ45电缆(5芯带屏蔽)； 终端阻抗器(终端电阻)100Ω； 选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。 2.2 硬件安装方法 (1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。

PLC和触摸屏与变频器的组合应用

PLC和触摸屏与变频器的组合应用 摘要：组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID 调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

《PLC与变频器技术应用》复习题

《PLC与变频器技术应用》复习题

《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来 完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到， 常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点 断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用 八进制进行编号，其他所有软元件均采用十进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”， 对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出

处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态0 ，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输入

电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频

PLC和触摸屏与变频器的组合应用

PLC和触摸屏与变频器的组合应用（恒压供水系统） 组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID 运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

触摸屏和PLC与变频器的组合应用.

触摸屏和PLC与变频器的组合应用 摘要：组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从摘要： 组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA 或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视 化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～ 20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的