PLC控制变频器

一、实训目的

通过变频器PLC控制电路的设计、安装与调试，使学生掌握变频器开环应用、闭环应用时机外控制电路参数的计算及选择，掌握PLC与变频器的联合应用，接口的处理和程序的编制；培养学生在变频器应用方面的实践操作能力，提高学生分析问题和解决问题的能力；培养对学生常见故障分析处理能力、检索电气技术资料的能力、安装/测试报告的撰写能力，使学生具有简单实用设计创新能力。

二、实训题目

用PLC控制的变频器的恒压供水系统设计、安装与调试

三、实训内容及要求

1．设计  根据实训室提供的硬件，包括恒压供水模拟管网、变频器、PLC 及各种控制电器，由学生设计控制电路。

2．实训安装   根据变频器的具体情况，可有多种安装方法，如PLC为实训台，可将变频器“组件”由导线和PLC连接起来。主要考虑的是PLC实训室是否可提供三相交流电，其次是接口电路的连接。PLC和变频器也可以在同一块实训板上安装。为了防止PLC在反复拆装时接线端子的损坏，也可以将各端子用导线接线排上，做成“PLC组件”。“PLC组件”和变频器组件” 可以在实训板上组成各种控制电路， 

3．调试运行   电路连接完毕，将根据梯形图编好的运行程序输入到PLC，将变频器的有关功能参数也预置到变频器。连接电路经老师检查确实无误后即可进行试机运行。操作PLC的各个开关，观察变频器是否按设计的功能运行。如有问题，首先要分清是PLC输出控制信号不对还是变频器的参数设置的不对，还是电路连接有误，要认真进行检查。当变频器运行正常后，可用变频器的外部紧急停止端子控制变频器的紧急停止，以观察总报警输出端（30A、30B）动作，控制PLC发出断电信号，使KM释放，变频器断电。

四、控制原理

本实训课题是变频器的升降速端子在供水中的具体应用，分为两种控制方法：一种是用接点压力表进行恒压控制，一种是用水位接点变送器进行水位控制。这两种控制方法由于价格低廉、运行可靠，在工程上经常被采用。

1．恒压供水

恒压供水控制系统如图7-9所示。水泵将水箱1中的水压入管道中，由节水阀门1控制出水口的流量。将节水阀门关小时，出水口流量减小，管道中的水压增加；将节水阀门开大时，出水口流量增加，管道中的水压减小。在管道上安装一接点压力表，此压力表中安装有上限压力和下限压力触点，如图7-10所示。这两个压力触点可根据需要进行调整， 既可以调整每个触点的压力范围，又可以调整这两个触点的压差大小。当上限和下限压力触点的位置确定之后，压力表的表针达到上限触点位置时，将上限触点与公共端接通；压力表的表针下降到下限触点位置时，将下限触点与公共端接通。变频器利用接点压力表发出的上、下限压力信号调整输出转速（压力高变频器降速，压力低变频器升速），使管道中的水压达到恒定（在一定压力范围）。

2．水位控制供水

水位控制系统如图7-9所示。水泵将水注入水箱2，调节节水法门2，以模拟供水系统用水量的大小，在水箱中安装有上、下水位控制输出点，水位控制点连接到水位接点变送器。当水箱中水位达到上限水位或低于下限水位时，分别发出水位信号，由水位接点变送器输出到变频器的升、降速端子，控制水泵的转速，将水箱的水位在上、下限之间。

此供水系统在进行恒压供水实验时，将节水阀门2开到最大，控制节水阀门1；进行水位控制供水时，将节水阀门1开到最大，控制节水阀门2。

3．控制电路与变频器的连接

连接电路如图7-10所示。将接点压力表和水位接点变送器的输出通过一只多位开关连接到变频器的升、降速端子。注意上限接降速端子，下限接升速端子，利用转换开

关进行两种控制的切换。                                     

4.实训操作

电路连接完毕，首先对变频器进行功能参数预置，即定义升、降速端子、预置上限频率和下限频率等。然后将转换开关打到接点压力表，先进行恒压控制实验。将FWD端子闭合，变频器开始正向升速运行。当转速上升到上限压力时，升降停止，并保持恒速运转。这时可将节水阀门1开大，观察变频器的运行情况。

将转换开关打到水位接点变送器控制端，控制节水阀门2，观察变频器的运行情况；当把节水阀门2关至最小，水箱中水位达到上限水位时，观察变频器的运行情况；然后将节水阀门2开大，再观察变频器的运行情况。由以上操作过程可以看出，变频器供水具有节能功能并避免了电动机的频繁起动。

五、注意事项

1．电路连接时要注意PLC的220V高压电不要接错位置，以免造成PLC损坏。

2．实训前要认真阅读本实训课题的有关内容，做到心中有数；根据所用PLC编制指令程序，并将编好的程序交老师审查。

六、实训报告

根据实训结果写出实训报告。通过实训观察，了解变频器是怎样达到节能的；将变频器供水与电动机恒转速供水进行比较，总结变频器供水的优点。