plc与变频说课

第一篇：plc与变频说课

PLC与变频调速技术培训总结

PLC技术听课总结

罗雪佳

受学校的安排，我和同事于2012年5月11日去清新县职业技术学校参加校验交流活动的PLC技术课程听课学习，通过这次的的听课，我认识到其他学校的老师在教学上的不同分析和参考了他们教学上的方式方法，现将我的心得体会总结如下：

此次听课主要内容是参照PLC编程与应用手册，教学内容是让学生掌握计数器、特殊标志位等指令能熟悉其编程格式及方法，进一步熟悉基本指令的应用。授课教师张晓龙利用投影辅助讲解，实物模型示范操作，让学生更直观的体验PLC技术的实用性，使学生在老师的讲解及示范过程中有问题可以及时解答，让学生更直观的了解本课题的重要性以及操作性。除此之外，授课教师张晓龙还在巡回指导过程中简单重复一次，强调注意事项，询问学生有没有存在问题，如有及时解答，必要时进行讲解示范操作，让学生在思考编程过程中遇到不能解决的问题可以即可帮学生解决并强调，也可以时刻刘奕学生对设备的违规操作，并及时给予指正。这是我最欣赏的地方，编程操作过程中遇到不能解决的文体可以让老师与自己共同解决，可以让学生能迅速将理论知识转化为实际操作。

整节课主要讲授计数器指令在PLC编程中的应用，了解正握计数器的功能，还有在实际编程操作过程中应注意的一些问题以及怎样去解决遇到的问题，授课教师对学生编程操作过程中出现的问题进行总结并讲解，让学生对自己在实际编程操作中遇到的问题金星反省及改正。

通过这次的听课学习，我对变频器的原理重要知识点有了初步了解，由于以前接触变频器相关的知识很少，而且时间有限，所以还有很多地方都似懂非懂，以后还要结合笔记和培训教材进一步的深入学习。

我参加此次培训的主要目的是学习PLC的相关知识，通过此次学习，通过张晓龙老师示范性的讲解，结合我们学校的设备和学生特性，使我找到了今后教学的方向。

第二篇：基于PLC与变频器的恒压供水系统

摘要：阐述了恒压供水的构成框图、工作原理及软件构成，侧重于给出恒压供水的实现思路。

关键词：PLC 变频器 恒压供水

中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2014)04-0018-01

PLC作为新一代工业自动化控制装置，具有可靠性高、编程简单、通用性好、维护简单等优点，被广泛应用于冶金、化工、机械、电子、电力等几乎所有的工业领域;触摸屏技术的发展，也为人机对话提供了良好的平台。

我公司大部分设备需用循环冷却水，但又受生产淡旺季、产品结构变化等因素的影响，经常出现冷却水供应、使用的不平衡，这主要表现在冷却水管网水压上，用水量大时，水压偏低、流量偏小;用水量小时，水压则偏高、流量偏大。将其控制系统进行改造，采用PLC、变频器、触摸屏等控制后，不但解决了上述水压不稳的问题，还有操作界面友好、节能降耗、降低维护成本等优点。

1 构成框图

该系统由触摸屏、PLC、变频器、压力变送器等组成，其构成框图如图1所示。

PLC：采用三菱FX1N-24MR，且选用配套的FX0N-3A模块，采集冷却水供水总管上的水压信号，并将其转换为4～20mA的电信号给PLC。变频器：采用三菱FR-A540系列。触摸屏：采用三菱F930GOT，显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、报警信号等。

2 工作原理

公司冷却水供应由2个泵组成，安装在公司冷却水供水总管上的压力变送器，采集水压信号，并将其转变为电信号给PLC，PLC将该信号与触摸屏上的设定值进行比较并计算，并将结果输出给变频器，控制变频器的频率值，从而控制水泵电机的转速，进而控制冷却水的压力。如用水量增大，1#泵转速达到额定转速也无法满足工艺要求时，系统自动将1#泵切换到工频电网上，同时启动、调节2#泵，直到采集到的水压稳定在水压设定值。如用水量减小，2#泵运行到下限频率时，系统自动将1#泵停运，2#泵继续通过变频器调节水压。此时，如用水量又增大，2#泵转速达到额定转速也无法满足工艺要求时，系统自动将2#泵切换到工频电网上，同时启动、调节1#泵，直到采集到的水压稳定在水压设定值。如此循环，实现自动恒压供水。

3 系统软件

系统的软件包括变频器参数设定和PLC程序设计。

3.1 变频器参数设定

变频器变频运行，当水泵电机转速过低时，容易形成“空转”现象，所以将其变频下限设为20Hz;水泵电机可高速运行至额定功率(50Hz)，所以将其变频上限设定为50Hz。除此之外，变频器还自带欠压保护、过压保护、过载保护等功能，当电网电压异常或水泵出现异常时可及时发出警报。

3.2 PLC程序设计

PLC的程序设计包括手动控制和自动控制的程序设计，手动部分是通过按钮控制水泵电机在工频下的运行与停止，供调试、维修用;自动控制程序采用PID调节指令，在此不作详细论述。

4 系统优点

(1)冷却水压力可根据产品工艺要求在可设范围内任意设定，并将当前实际压力与设定压力显示在触摸屏上。(2)水泵电机启动由变频器控制，避免了直接启动的大电流给供电电网的冲击，既避免了对周边设备的影响，也能延长水泵电机的有效使用寿命。(3)工作泵与备用泵轮换运行，保证各泵有基本相同的运行时间，避免了因备用泵长期不用而发生的锈蚀现象。(4)有效降低水泵电机的运行能耗，节电率至少可达30%。

5 结语

该控制系统具有功能强大、性能稳定、运行可靠等优点，硬件品牌可根据个人实际情况合理选用，稍作改进，可广泛用于生活供水、消防供水、中央空调系统、集中供热等供水系统。

参考文献

[1]王红梅，方贵盛.基于PLC与变频器的恒压供水节能技术研究[J].浙江水利水电专科学校学报，2009，(12).

[2]韩卫杰.PLC和变频器在城市小区恒压供水中的应用[J].科学之友，2008，(10).

[3]杜韦辰，张世俊.基于PLC与触摸屏的恒压供水系统的设计[J].兰州石化职业技术学院学报，2010，(6).

第三篇：PLC与变频器控制的自动恒压供水系统

作者:日期:2007-4-16 16:25:57原地址:

1 系统简介

为改善生产环境，沱牌公司投资清洁水技改工程并建成一座日产水2.5万顿的供水系统，分别建设了抽水泵系统、加压泵系统和高位水池。根据公司用水需求特点，从抽水泵系统过来的水一部分直接供给生产用水部门，一部分则需通过加压泵输送到高位水池，而供给生产用水部门的水压与供给高位水池的水压相差较大。同时高位水池距抽水泵房较远达十多公里，高位水池的液位高低和加压泵系统的设计以及如何与抽水泵系统“联动”也是较难解决的。

鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们设计了用PLC控制与变频器控制相结合的自动恒压控制供水系统，同时通过主水管线压力传递较经济地实现了加压泵系统与抽水泵系统“远程联动”的控制目的。 2 系统方案

系统主要由三菱公司的PLC控制器、ABB公司的变频器、施耐德公司的软启动器、电机保护器、数据采集及其辅助设备组成 2.1 抽水泵系统

整个抽水泵系统有150KW深井泵电机四台，90KW深井泵电机两台，采用变频器循环工作方式，六台电机均可设置在变频方式下工作。采用一台150KW和一台90KW的软起动150KW和90KW的电机。当变频器工作在50HZ，管网压力仍然低于系统设定的下限时，软起动器便自动起动一台电机投入到工频运行，当压力达到高限时，自动停掉工频运行电机。

系统为每台电机配备电机保护器，是因为电机功率较大，在过载、欠压、过压、过流、相序不平衡、缺相、电机空转等情况下为确保电机的良好使用条件，达到延长电机的使用寿命的目的。

系统配备水位显示仪表，可进行高低位报警，同时通过PLC可确保取水在合理水位的水质监控，同时也保护电机制正常运转工况。

系统配备流量计，既能显示一段时间的累积流量，又能显示瞬时流量，可进行出水量的统计和每台泵的出水流量监控。

2.2 公司内不同压力供水需求的解决

为稳定可靠地满足公司内部分区域供水太力(0.4~0.45Mpa)低于主管网水压力(0.8~0.9Mpa)的要求，配备稳压减压阀来调节，可调范围为0.1~0.8Mpa。

2.3 加压泵系统

由于抽水泵房距离高位水池较远，直接供水到高位水池抽水泵的扬程不足，为此在距离高位水池落差为36米处设计有一加压泵房，配备立式离心泵两台(一用一备)电机功率为75KW，扬程36米。该加压泵的控制系统需考虑以下条件：

(1)若高位水池水位低和主管有水，则打开进水电动蝶阀和起动加压泵向高位水池供水;

(2)若高位水池水位满且主管有水，则给出报警信号并关闭加压泵和进水电动蝶阀;

(3)若主管无水表明用水量增大或抽水泵房停止供水，必须开启出水电动蝶阀由高位水池向主管补充不。

像抽水泵一样，我们为加压泵配备了软起动器和电机保护器，确保加压泵长期可靠地运转，同时配备了高位水池的水位传感器和数显仪和缺水传感器。

为保证整个主水管网的恒压供不，当高位水池满且主水管有水时，加压泵停止，此时主管压力将“憋压”，最终导致主管压力上升，并将此压力传递到抽水泵房，抽水泵的控制系统检测到此压力进行恒压变频控制，进而达到整个主管网的恒压供水，这是整个控制系统设计的关键。

3 系统实现功能

3.1 全自动平稳切换，恒压控制

主水管网压力传感器的压力信号4~20mA送给数字PID控制器，控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算，并给出信号直接控制变频器的转速以

使管网的压力稳定。当用水量不是很大时，一台泵在变频器的控制下稳定运行;当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压和稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被 PLC检测到，PLC自动将原工作在变频状态下泵投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将一台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量保证压力稳定。若两台泵运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另一台备用泵投入变频运行。

当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，PLC首先将工频运行的泵停掉，以减少供水量。当上述两个信号仍存在时，PLC再停掉一台工频运行的电机，直到最后一台泵用主频器恒压供水。另外，控制系统设计六台泵为两组，每台泵的电机累计运行时间可显示，24小时轮换一次，既保证供水系统有备用泵，又保证系统的泵有相同的运行时间，确保了泵的可靠寿命。

3.2 半自动运行

当PLC系统出现问题时，自动控制系统失灵，这时候系统工作处于半自动状态，即一台泵具有变频自动恒压控制功能，当用水量不够时，可手动投入另外一台或几台工频泵运行。

3.3 手动

当压力传感器故障或变频器故障时，为确保用水，六台泵可分别以手动工频方式运行。

4 实施效果

实际运行证明本控制系统构成了多台深井泵的自动控制的最经济结构，在软件设计中充分考虎变频与工频在切换时的瞬间压力与电流冲击，每台泵均采用软起动是解决该问题关键。变频器工作的上下限频率及数字PID控制的上下限控制点的设定对系统的误差范围也有不可忽视的作用。

①采用变频恒压供水，消除了主管网压力波动，保证了供水质量，而且节能效果明显，并延长了主管网及其阀门的使用寿命。

②用稳压减压阀经济地解决了不同用水压力的问题。

③拓宽运用变频恒压控制原理，较好地解决了加压泵房与抽水泵房的远程通讯总是并达到异地连锁控制的目的。

④在抽水泵房设置连续液位显示，并将信号传与PLC，防止泵缺水烧坏电机，设定的取水位置，确保水的质量。

⑤电机既有电机保护器，又有软起动器，克服了起动时的大电流冲击，相对延长了电机制使用寿命。

⑥由于采用PLC控制的压力自动控制，可以实现无人远程操作，系统的PLC预留有RS485接口，可与公司总调度室计算机网络进行连接。

⑦由于系统采用闭环恒压控制，电机在满足主水很容易网的压力的前提下，节能效果显著，年节电61万度，折合为人民币36万元。

⑧通过采用变频器控制，可在不同季节、节假日、日夜及上下班等全面调控水量，按日节水100吨计，则年可节水36500吨。

第四篇：PLC变频的教案

定义：PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。相当于人的大脑，机器怎么运行就靠这个PLC。

plc目前的主要品牌

美国AB，北京和利时，瑞士ABB，松下，西门子，汇川，三菱，，台达，富士，施耐德，等

基本构成为：PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，： a、电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

b. 中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

c、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

d、输入输出接口电路

1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

e、功能模块

如计数、定位等功能模块。

f、通信模块

如以太网、RS48

5、Profibus-DP通讯模块等。

3、PLC的工作原理(P253 顺序

1、)

2、看看PLC是怎么接收输入信号，怎么输出相应的指令的。P250 输入电路分析： 错误点指出

光耦合器(英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。普通光耦合器只能传输数字(开关)信号，不适合传输模拟信号。近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。

反向并联的作用：

从COM(公共端子)端子流回24V电源的负极，使光耦合器中两个反并联的发光二极管中的一个亮，R1串接电阻对输入信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。

阻容吸收的作用

用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势,可防止过电压造成的负载绝缘击穿

它可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减。

输出电路分析：

双向晶闸管加触发电路：在微机控制系统中，大量应用的是开关量的控制，这些开关量一般经过微机的I/O输出，而I/O的驱动能力有限，一般不足以驱动一些点磁执行器件，需加接驱动介面电路，为避免微机受到干扰，须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路，电压较高，电流较大，不易与微机直接相连，可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。

PLC注意事项：

1)PLC扫描周期是指PLC从主程序第一行一直执行到最后一行后重回到第一行所需要的时间。主要取决于程序的多少。如果程序中使用了比较多的条件跳转和子程序调用，那么这个时间是可变的。

变频器：

变频器的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive)，变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。

1、V/f模式是什么意思?

频率下降时电压V也成比例下降

2、矢量控制 具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。

3、直接转矩控制

这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制，不仅控制转矩，也用于磁链量的控制和磁链自控制。目前被应用于通用变频器的控制方法是一种改进的、适合于高开关频率逆变器的方法。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接转矩控制通用变频器，动态转矩响应速度已达到<2ms，在带速度传感器PG时的静态速度精度达土0.001%，在不带速度传感器PG的情况下即使受到输入电压的变化或负载突变的影响，同样可以达到±0.1%的速度控制精度。其他公司也以直接转矩控制为努力目标，

脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

变频空调

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频 空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽 热，并消耗较多电能。而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消 耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低 转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。

变频空调”采用了比较先进的技术，启动时 电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的 无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。不过，“变频空调”的价位通常较“定频空调”高

第五篇：PLC变频调速毕业论文及制作

PLC控制变频器调速系统设计与调试

论文系列 2007-04-16 17:41:25 阅读2292 评论9 字号：大中小

绪 论

可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

如今，PLC在我国各个工业领域中的应用越来越广泛。在就业竞争日益激烈的今天，掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。

任何生产机械电气控制系统的设计，都包括两个基本方面：一个是满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是满足电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。因此，电气控制系统设计包括原理设计和工艺设计两个方面。前者决定一台设备使用效能和自动化程度，即决定着生产机械设备的先进性、合理性，而后者决定着电气控制设备生产可行性、经济性、外观和维修等方面的性能。

在现代控制设备中，机-电、液-电、气-电配合得越来越密切，虽然生产机械的种类繁多，其电气控制设备也各不相同，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。

在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠，动作准确，结果简单、经济，电动机及电气元件选用合理，操作、安装、调试和维修方便。

要完成好电气控制系统的设计系统，除要求我们掌握必要的电气设计基础知识外，还要求我们必须经过反复实践，深入生产现场，将我们所学的理论知识和积累的经验技术应用到设计中来。本次课程设计正是本着这一目的而着手实施的实践性环节，它是一项初步的模拟工程训练。通过这次课程设计，我感到更深地了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。

目 录

课程设计任务书 -------------1 绪论 -----------------------2 课程设计内容 ---------------5 一. 设计要求 ---------------5 二. 设计任务和目的 ---------5 三. 课题要求 ---------------5 四. 控制要求 ---------------5 五. 总体设计方案 -----------6 六.硬件部分设计 -----------9 七.软件部分设计 -----------13 八.调试过程和结果 ---------17 心得体会 ------------------18 参考文献 ------------------19

课程设计内容

一. 设计要求 1.确定控制方案，选择PLC和变频器及电动机型号。 2.画出电气控制线路原理图。 3.设计程序

4.完成PLC控制系统梯形图软件的编制任务。

5.在实验室条件下，通过试验调试初步验证其程序的正确性。

二. 设计任务和目的

1.了解PLC控制变频调速系统。

2.了解OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块。 3.了解电气控制系统设计的基本原则、内容与一般步骤。 掌握PLC控制变频调速系统调试基本过程及方法。

三. 课题要求

1.按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图;

2.完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试; 3.完成课程设计说明书

电气控制系统设计的基本原则：在最大限度满足生产设备和生产工艺对电气控制系统要求的前提下，力求运行安全、可靠、动作准确、结构简单、经济、电动机及电气元件选用合理，操作、安装、调试和维修方便。

四. 控制要求

1.变频调速器受0~10V输入电压控制;

0V输出频率为0HZ，对应同步转速为0 r/min; 5V输出频率为18HZ，对应同步转速为1500 r/min; 10V输出频率为36HZ，对应同步转速为3000 r/min; 输入电压与输出频率按线性关系变化。

2.要求输出转速按函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。

3.改变输出转速~时间的变化函数，重复上述过程.

五. 总体设计方案

本次设计是实现控制变频调速系统，选用PLC和变频器的组合可完成数字量的输入，实现模拟量和数字量的输出控制。可以通过对频率的调节来实现对速度的控制，使得速度变化更加平滑和实现精确调速。

1.选择机型

本次设计PLC控制变频调速系统设计系统中可以用OMRON-CPM2A PLC加模拟量扩展单元,也可以用OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块.在这里选用OMRON-CS系列CPU加CS1W-MAD44模拟量I/0模块和ID模块.变频器采用欧姆龙公司的变频器，电机选择380V,3000W，3000r/min。

2.确定系统控制结构 由PLC和变频器组成的开环控制系统，模拟量输入端由两输入，开始与停止按钮;PLC输出端是从0—10V的模拟量作为变频器的输入。

实现如下控制：

0V输出频率为0Hz，对应同步转速为0r/min; 5V输出频率为18Hz，对应同步转速为1500r/min; 10V输出频率为36Hz，对应同步转速为3000r/min。

当PLC模拟量输出0—10V变化时，变频器输出频率为36Hz;电机经过20s速度由0—3000r/min;电机以最大速度运行10s，PLC模拟量输出由10V将到5V，变频器输出频率为18Hz，对应同步转速降为1500 r/min经历10s达到一定值速度运行20s后，PLC模拟量输出由5V降到0V，变频器输出为0Hz，电机转速为0r/ min。

3. 系统流程图

4.系统原理接线图

5. 设计步骤

(1) 使用PLC的OD模块的两个输入点作为系统的启动和停止信号的输入点; (2) 使用PLC的ID模块的一个输出点作为使电机正转启动的输出信号，接到变频器的S0端子上;

(3) 连接CS1W-MAD44模拟量I/0模块的A1+、A2-至变频器的电压输入端; (4) 调节变频器使其输出频率受模拟量输入电压控制; (5) 然后编制输出按时间函数循环的梯形图程序; (6) 最后调试并运行。

六. 硬件部分设计

1. CS1W-MAD44模拟量I/0模块图

2. CS1W-MAD44模拟量I/0功能块

3.模拟量输出回路

4. 输出规格

如果设臵值超过下面提供的规定，将发生输出设臵错误，并将输出有输出保持功能规定的输出量。

根据设计要求选取输出范围:0~10 V： 5. 标度转换

输出范围:0~10V所对应的16进制数为:0000H~0FA0H 6. 模拟量输出接线图

7. 数据交换概要

数据通过特殊I/O单元区域(用来操作单元的数据)和特殊I/O单元DM区域(用来进行初始设臵的数据)在CPU单元和CS1W-MAD44模拟量I/O单元之间交换。

8. I/O刷新数据

模拟输入转换值，模拟输出设臵值，和其它用来操作单元的数据根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元区域里分配，并在I/O刷新过程中交换.

9. 固定数据

单元的固定数据，如模拟量输入信号范围和模拟量输出信号范围，根据单元号在CPU单元的特殊I/O单元DM区域里分配，并在电源接通或单元重启动时交换。

10. 设臵单元号开关

每个模拟量I/O单元占据的特殊I/O单元区域和特殊I/O单元DM区域字地址是通过单元前板上的单元号开设臵的。11. 模拟量I/0模块的软件设臵过程

在此系统中单元号设臵成4. (1)根据下表，特殊I/0单元域地址CIO2040- CIO2049, 特殊I/0单元DM区域地址D20400-D20499.

(2)根据系统原理接线图，A1 A2电压输出1和CIO区中转换可用字表设臵2040为: 0001H

(3)根据输入使用设臵表，设臵D20400为: 0001H

(4)根据输入信号范围表，设臵D20401为: 0001H

上面的所有设臵在程序的1~3条完成。

七. 软件部分设计

系统的软件设计是根据系统给定的时间函数运行的，所以软件的设计主要是以时间原则来设计。

1. 程序的主体主要由以下三部分组成 (1) 控制字的设臵 (2) 时间段设计 (3) 数据的增减 2. I/0分配表

3. 系统设计程序 PLC梯形图

4. 程序助记符

LD

启动按钮 LD

停止按钮 KEEP(011) 启动保持 LD

启动保持 MOV(021) #000F 2040 //

转换可用位臵1 LD

启动保持

MOV(021) #000F D20400 //

输出使用位臵1 LD

启动保持

MOV(021) #0055 D20401 // 输出信号范围臵0101.0-10V LD

启动保持 ANDNOT T0004

@MOV(021) #0000 D0

//

一个循环开始时臵#0000 LD

启动保持

MOV(021) D0 20

41 //

送D0 值至输出通道 LD

启动保持

ANDNOT T0004

TIM 0000#0200

//

时间变化流程 TIM 0001 #000 TIM 0002 #0400 TIM 0003 #0600 TIM 0004 #0650

LD

启动保持 AND P_0_02s ANDNOT T0000

@+(400) D0 #0004 D0

// D0值增加,使输出值连续增加 LD

启动保持 AND P_0_02s AND T0001 ANDNOT T0002

@-(410) D0 #0004 D0

// D0值减小,使输出值连续减小 LD 启动保持 AND P_0_02s AND T0003 ANDNOT T0004

@-(410) D0 #0008 D0

// D0值减小,使输出值连续减小 LD 启动保持

OUT 0.00 //

变频器正转启动信号 END(001) 5. 程序说明

第0条：起动和停止信号，用KEEP保持在2100.00中，表示程序启动运行。

第1条：程序启动运行过程中，根据接线图A1 A2电压输出1和CIO区中转换可用字表设臵2040为: 000FH

第2条：程序启动运行过程中，根据输入使用设臵表设臵D20400为: 000FH 第3条：程序启动运行过程中，根据输入信号范围表设臵D20401为: 0055H

第4条：程序启动时并且每个循环的开始时D0臵#0000，所以输出电压每次都是从0V开始

第5条：只要是在运行过程中，在程序每次扫描过程中D0中的值臵入2040通道中转换成电压输出。

第6条：程序启动运行过程中，每次循环中设臵成五个时间段T0000—T0004，T0004为复位信号。

第7条：程序启动运行过程中，从0—20秒，D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时加#0004，则20秒时刚好D0值为#0FA0，即10V。

第8条：程序启动运行过程中，从30—40秒，D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时减#0004，则10秒后刚好D0值为#07D0，即为5V。

第9条：程序启动运行过程中，从60—65秒，D0中的数在每个0.02秒脉冲的上升沿时减#0008，则5秒时刚好D0值减为#0000，即0V。

第10条：程序启动运行过程中电机正转信号保持为ON。 第11条：程序结束标志。

八. 调试过程及结果

调试过程：

1.先将PLC程序传入OMRON-CS PLC中，只连接启动与停止开关，先不与变频器相连接，以免输出电压不正确导致变频器出错。

2.按下启动按钮，然后用万用表测CS1W-MAD44模拟量I/0模块的A

1、A2两点间的电压，看是否按照规定曲线运行，如果运行正确则证明PLC部分调试成功。 3.连接PLC的输出点与变频器的输入点，并且调试好变频器的参数设臵，最后把变频器的输出与电机接好。

4.最后打开启动按钮，电机正常运行，并且按照给定的时间函数循环运行。显示的最大频率是36HZ。

调试结果：

系统按照给定的时间函数连续循环运行，如图所示，由此说明系统设计合理可靠，此设计完全符合设计要求。

心得体会

通过本次课程设计，对欧姆龙系列PLC的特点有了更深的理解。利用了欧姆龙系列PLC的特点，对按钮、开关等输入/输出进行控制，实现了变频器在控制作用下的自动化。

在本次课程设计的实践环节中，我更深刻地理解和掌握了电器控制及可编程控制器(PLC)的理论知识和动手技能。参阅了大量的电器控制及可编程控制器(PLC)系统设计的书籍资料，查询了大量的图表、程序和数据，使得课程设计的方案和数据更为翔实和准确，力求科学严谨，使本次以变频器为主题的课程设计精益求精。

经历一周的方案设计、比较、论证、探讨等步骤，经过不懈的努力和反复的验证，积聚了同组同学的一致讨论并通过，再加上指导老师的细心点拨和教诲，终于成功地完成了本次课程设计。但是，由于学识浅薄和资历肤浅，对待解决问题还不成熟，望老师不吝纠正，深感谢意!

参考文献

电器控制及可编程控制器

祖龙起 主编

轻工业出版社 可编程控制器原理与程序设计

谢客明 主编 日本OMRON公司CPM2A编程手册 张立科 主编

电子工业出版社 2003