自动控制实训题4_运料小车PLC控制和交流变频调速控制系统[整理].pdf

这篇文档涉及的是一个基于PLC控制的运料小车自动化实训项目，主要涵盖了PLC控制、交流变频调速系统以及电气自动控制技术。在这个实训系统中，运料小车的运动过程包括装料、卸料、清洗和返回原点等步骤，整个流程通过PLC进行智能控制，同时运用了交流变频调速技术来实现电机速度的精确控制。 实训设备包括安川电机的Varispeed G7交流变频调速装置，三相交流异步电动机，以及配备有三菱编程软件的FX2N系列PLC实训装置。变频器的主要作用是调节电机的速度，使其能够按照预设的工艺流程进行不同速度的运行。电动机的规格是PN=370W，UN=380V，IN=1.12A，nN=1400r/min，fN=50HZ，COSφN=0.72，ηN=0.70。 在自动工作模式下，运料小车在原点（限位开关SQ1压合）启动，经过一系列速度变化完成装载、卸载、清洗动作，最后返回原点。每个阶段都由不同的行程开关（如SQ2、SQ4、SQ5）触发，电机速度由PLC通过控制变频器的数字量输入端口进行调整。例如，装料时电机先以1200r/min运行6秒，然后减至500r/min；卸料则以1400r/min反向运行，减速至300r/min等。在手动点动模式下，用户可以通过正向和反向点动按钮控制小车的移动，方便设备调试和故障处理。 PLC控制系统包含了自动和手动点动两种工作模式的切换，启动、停止和急停按钮。交流变频调速系统采用了无PG的V/f控制方式，以满足工艺需求，并配备了能耗制动单元和制动电阻，确保了系统的稳定性和安全性。此外，系统还设置了“变频器故障”和“变频器正在运行”的指示灯，由PLC输出控制，采用DC24V电源。 交流变频调速系统的设定值对电机起停速度、加减速时间、直流制动参数和点动速度进行了规定。例如，电机启动至1500r/min需3秒，制动至停止需2秒，S字曲线加减速的时间特性也进行了详细设定，以保证平滑过渡。直流制动在转速降至250r/min时开始，制动电流为电动机额定电流的50%，持续时间0.5秒。正反向点动速度均为300r/min。 在实训过程中，学生需要根据上述工艺流程和控制要求，结合给定的PLC和交流变频调速实训装置，编写PLC控制系统的输入输出I/O地址编号，以实现对整个运料小车系统的全面控制。这不仅锻炼了学生的理论知识应用能力，也提升了他们实际操作和问题解决的能力。