PLC控制变频器实现电动机的正反转

无锡市技工院校 教 案 首 页

授课日期 班 组

1.12 自动化51001 1.9 自动化71001 课题： PLC控制变频器实现电动机的正反转 教学目的要求： 1.掌握利用PLC和变频器控制电动机正反转的方法

2.能够进行PLC与变频器的连接和控制程序的编制 3.会根据功能要求设置有关参数

教学重点、难点 ：

重点：1. 利用PLC和变频器控制电动机正反转的方法

2. PLC与变频器的连接和控制程序的编制 难点：PLC与变频器的连接和控制程序的编制 授课方法： 讲授、分析、图示 教学参考及教具（含多媒体教学设备）：

《变频器原理及应用》 机械工业出版社 王延才主编 授课执行情况及分析：

通过本次课的学习，学生已掌握PLC控制变频器实现电动机正反转的方法，在授课中通过任务引入——分析——实施的顺序进行教学，教学效果良好。

页脚内容5

页眉内容

板书设计或授课提纲

PLC控制变频器实现电动机正反转 一、PLC与变频器的连接方法 1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器 2.PLC通过485通信接口控制变频器 3.利用PLC的开关量输入/输出模块控制变频器 二、PLC控制变频器实现电动机正反转的方法 只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正反转控制，而不需要专门的正反转切换装置。 三、设计过程 1.PLC的I/O分配 2.控制电路 3.程序设计 4.参数设置

页脚内容5

页眉内容

教 学 内 容 复习： 1.变频器的日常检查项目有哪些？ 2.变频器的定期维护有哪些项目？ 新课引入： 可编程控制器（PLC）是一种数字运算和操作的电子控制装置。PLC作为传统继电器的替代品，已广泛用于工业控制的各个领域。由于它可通过软件来改变控制过程，且具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强及可靠性高等优点，故非常适合于在恶劣工作环境下运行，因而深受欢迎。 当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，许多情况是采用和PLC配合使用。那么，PLC与变频器有几种方式来联机控制变频器？通常选择哪种控制方法？它们具体是如何连接的？这些就是本次课我们要学习的内容。 讲授新课： PLC控制变频器实现电动机正反转 一、PLC与变频器的连接方法 PLC与变频器一般有三种连接方法 1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器 PLC的模拟量输出模块输出0 ~5V电压或4~20mA电流，将其送给变频器的模拟电压或电流输入端，控制变频器的输出频率。这种控制方式的硬件接线简单，但是可编程序控制器的模拟量输出模块价格相当高，有的用户难以接受。 2.PLC通过485通信接口控制变频器 这种控制方式的硬件接线简单，但需要增加通信用的接口模块，这种模块的价格可能较高，熟悉通信模块的使用方法和设计通信程序可能要花较多的时间。 3.利用PLC的开关量输入/输出模块控制变频器 PLC的开关量输入/输出端一般可以与变频器的开关量输入/输出端直接相连。这种控制方式的接线很简单，抗干扰能力强，用PLC的开关量输出模块可以控制变频器的正反转、转速和加减速时间，能实现较复杂的控制要求。但只能是有级调速。 在生产实践中，电动机的正反转时比较常见的。传统的方法是利用继电器、接触器来控制电动机的正反转，如图2-6（a）。而利用PLC控制变频器实现电动机正反转与传统的方法相比，在操作、控制、效率、精度等各个方面都具有无法比拟的优点，可以简单、方便地实现电动机正反转等多种控制要求。 二、PLC控制变频器实现电动机正反转的方法 利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，要实现电动机的正反转切换，必须利用接触器等装置对电源进线切换。而利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正反转控制，而不需要专门的正反转切换装置。 【控制要求】：按下启动按钮SB1，变频器得电，按下停止按钮SB2，变频器断电。在变频器得电后，将开关SA旋至“正转”，电动机正转运行；将开关SA旋至中间位置，电动机停转；将开关SA旋至“反转”位，电动机反转。要求有故障报警、有正反转指示。 三、设计过程 1.PLC的I/O分配 输入 启动按钮SB1 停止按钮SB2 SA2正转位 SA2反转位 X0 X1 X2 X3 接触器KM 变频器得电指示灯HL1 电动机正转指示灯HL2 电动机反转指示灯HL3 页脚内容5

备 注 输出 Y0 Y1 Y2 Y3 页眉内容

Y10 变频器正向启动端子 Y11 变频器反向启动端子 2.控制电路 SB1SB2 SA2 KMLN24+COMX0X1X2X3X4X5X6 KFP L C ABR S TCCOMY0Y1Y2Y3COMY4Y5Y6Y7COMY10Y11 U V W1025STRSTFSD123 KMHL1HL2HL3 HL4220M RP~3~ 3.程序设计 X000 SET Y000 X001X002X003 RST Y000X004 Y000 (Y001) X002(Y002) (Y010) X003(Y003) (Y011) X004 (Y004) END 分析：按下SB1，输入继电器X0得到信号并动作，输出继电器Y0动作并保持，接触器KM 动作，变频器接通电源。Y0动作后，Y1动作，指示灯HL1亮。将SA旋至“正转”位，X2得到信号并动作，输出继电器Y10动作，变频器的STF接通，电动机正转启动并运行。同时Y2也动作，正转指示灯HL2亮。如果SA2旋至“反转”位，X3得到信号并动作，输出继电器Y11动作，变频器的STR接通，电动机反转启动并运行。同时Y3也动作，反转指示灯HL3亮。 当电动机正转或反转时，X2或X3的常闭触点断开，使SB2（X1）不起作用，从而防止变频器在电动机运行的情况下切断电源。将SA2旋至中间位置，则电动机停转，X2、X3的常闭触点闭合。如果这时再按下SB2，则X1得到信号，使Y0复位，KM断电并且复位，变频器脱离电源。 电动机运行过程中，如果变频器因为发生故障而跳闸，则X4得到信号，一方面使Y0复位，变频器切断电源；同时，Y4动作，指示灯HL4亮。 4.参数设置 故障指示灯HL4 Y4 页脚内容5

页眉内容

参数名称 上升时间 下降时间 加减速基准频率 基底频率 上限频率 下限频率 运行模式 参数号 Pr.7 Pr.8 Pr.20 Pr.3 Pr.1 Pr.2 Pr.79 参考值 4s 3s 50Hz 50Hz 50Hz 0Hz 2 课堂小结： 1. PLC与变频器连接的三种方法 2. PLC控制变频器实现电动机正反转的方法 3.具体的设计过程：包括PLC的I/O地址分配，控制电路接线、程序设计及参数设置。 布置作业： 课本P76 能力测试

页脚内容5