自控实训题1---配料系统PLC控制和交流变频调速系统

第1页自控实训题1―配料系统PLC控制和交流变频调速系统1.操作条件（1）安川电机VarispeedG7交流变频调速实训装置：（2）三相交流异步电动机：YSJ7124PN=370W,UN=380V,IN=1.12A,nN=1400r/min，fN=50HZ,COSφN=0.72,ηN=0.70（3）FX2N系列的PLC实训装置（配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑）2.操作内容（1）根据工艺流程与控制要求写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号，画出配料系统PLC控制系统和变频调速系统接线图，并在装置上完成系统接线。（2）根据工艺流程与控制要求写出变频器参数清单,并完成变频器参数设置及调试运行（显示频率，显示转速），达到控制要求。（3）根据工艺流程与控制要求写出PLC程序清单，并完成PLC程序编制及调试运行，达到控制要求。（4）完成配料系统PLC控制系统和交流变频调速系统联合调试运行并实现系统控制功能。3.操作要求（1）系统工艺流程及控制要求：1）系统工艺流程及PLC控制系统控制要求：配料系统工艺流程示意图如下图所示，配料小车电动机控制系统采用交流变频调速系统。配料系统PLC控制系统设有自动工作与手动点动工作转换开关，配料方式选择开关，自动工作时设有启动按钮，停止按钮和急停按钮。手动点动工作时设有运料小车正向点动按钮和反向点动按钮等。第2页注：SQ1-X11,SQ2-X12,SQ3-X13,SQ4-X14,SQ5-X15,KM1-Y5,KM2-Y6,KM3-Y7,KM4-Y4KM5-Y1,KM6-Y2。自动工作方式时装料、卸料及清洗运行控制要求如下：①配料方式由配料方式选择开关K2选择。当K2闭合时为配料方式(一),此时甲料斗先装料3（4）秒钟,然后乙料斗装料2（2.5）秒钟。当K2断开时为配料方式(二),此时乙料斗先装料4（3）秒钟,然后甲料斗装料2（3.5）秒钟。②在原位SQ1按下启动按钮时，配料小车按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料。在配料小车装料运行过程中（包括前进与后退运行过程）,配料小车电动机均先以1200（1300）r/min速度运行5（4）秒钟，然后减速至300（250）r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ3(X13)或SQ4(X14)时停车装料。甲料斗装料由KM1(Y5)控制,乙料斗装料由KM2(Y6)控制。③配料小车装料完毕后先以1200（1000）r/min速度运行5（4）秒钟，然后减速至300（250）r/min速度运行,当配料小车到达相应行程开关SQ2(X12)时停车卸料。由KM4(Y4)控制卸料5（6.5）秒钟。④卸料完成后，配料小车电动机先以1400（1300）r/min速度运行12（11）第3页秒钟后再以500（500）r/min速度驶向清洗阀处，当配料小车到达相应行程开关SQ5(X15)停车清洗。由KM3(Y7)控制清洗小车6（6）秒钟。⑤小车清洗完毕，先以1400(1300)r/min速度反向运行6（5）秒钟后，再减速到300(250)r/min反向运行退回装料处,继续按照配料方式选择开关K2预先设定的配料方式进行装料,然后再卸料，清洗，如此不断自动循环工作。⑥按停止按钮后，配料小车在本次装料、卸料、清洗完成后，以1400(1300)r/min速度反向运行20（21）秒钟后再以500(500)r/min速度驶向原点，当配料小车到达相应行程开关SQ1(X11)停车。⑦当按了急停按钮时，配料小车立即停在原处，由手动点动工作进行处理。在手动点动工作时，配料小车可通过正向点动按钮和反向点动按钮进行正向点动和反向点动以便对设备进行调整，检修和事故处理。正向点动速度为250(200)r/min，反向点动速度为250(200)r/min。2）交流变频调速系统控制要求：①配料小车交流变频调速系统采用PLC控制交流变频器的数字量输入端口来控制变频调速系统的运行停止、正反转、多段固定频率设定及正反向点动等。②配料小车交流变频调速系统的主电路设有自动空气断路器和熔断器。为满足运料小车工艺控制要求,并配置能耗制动单元和能耗制动电阻。③配料小车交流变频调速系统控制方式采用无PG的V/f控制方式（无PG矢量控制方式），上升时间为2.0(1.5)秒，下降时间为1.5(2.5)秒。交流变频调速系统按S字曲线进行加、减速运行，加速开始、加速完了、减速开始、减速完了的S字特性时间分别为0.4秒、0.2秒、0.2秒、0.2秒（0.4秒、0.3秒、0.2秒、0.2秒）。④停车时，当转速降至250(150)r/min开始进行直流制动，直流制动电流为50%（50%）电动机额定电流，制动时间为0.6(0.5)秒。注：以上各转速均为该电动机的同步转速（忽略转速降）。（2）根据上述工艺流程与控制要求及给定的PLC实训装置和交流变频调速实训装置，写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号，画出配料系统的PLC控制系第4页统和交流变频调速系统接线图，并在实训装置上完成系统接线。1)写出PLC的输入、输出端口I/O分配表：输入设备名称输入点编号输出设备名称输出点编号仿真小车向前KM5Y1仿真小车向后KM6Y2仿真卸料KM4Y4仿真甲料斗装料KM1Y5仿真乙料斗装料KM2Y6仿真清洗KM3Y7仿真限位开关SQ1X11仿真限位开关SQ2X12仿真限位开关SQ3X13仿真限位开关SQ4X14仿真限位开关SQ5X152)画出配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图第5页（3）按系统控制要求与设定值写出变频器参数清单,并完成变频器参数设置及调试运行（显示频率，显示转速），达到上述控制要求，结果向考评员演示。（4）按系统上述工艺流程与控制要求写出PLC程序清单，并完成程序编制与调试运行，达到上述控制要求，结果向考评员演示。（5）完成PLC控制系统和交流变频调速系统调试运行并实现系统控制功能，结果向考评员演示。