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浅谈如何运用变频器和PLC实现电动机调速控制

作者：钟盛龙

来源：《学校教育研究》2017年第09期

随着控制技术和电力电子技术的发展，变频调速技术的应用越来越广泛，当今社会PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，在工控机上可开发出友好的人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能化”控制。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高性能、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 1.变频器的工作原理

变频器的工作原理是把市电（380V、50Hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用GTR或IGBT组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电。 2.异步电动机变频调速原理

交流异步电动机是电气传动中使用最为广泛的电动机类型。交流调速是通过改变电定子绕组的供电的频率来达到调速的目的的，但定子绕组上接入三相交流电时，定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转的磁场，它与转子绕组产生感应电动势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩。使电动机转起来。 4.PLC的选择

可编程控制器（PLC）是一种常用工业数控手段。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。 5.工程设备配置 7.数据库

数据库是“组态王”最核心的部分。数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。

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在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框。 8.画面命令语言

命令语言有六种形式，其区别在于命令语言执行的时机或条件不同： 应用程序命令语言

可以在程序启动时、关闭时或在程序运行期间周期执行。如果希望周期执行，还需要指定时间间隔。 热键命令语言

被连接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者随时按下热键都可以启动这段命令语言程序。 事件命令语言

规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。 数据改变命令语言

只连接到变量或变量的域。在变量或变量的域值变化到超出数据字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被触发执行一次。 自定义函数命令语言

提供用户自定义函数功能。用户可以根据组态王的基本语法及提供的函数自己定义各种功能更强的函数，通过这些函数能够实现工程特殊的需要。 画面命令语言

可以在画面显示时、隐含时或在画面存在期间定时执行画面民命令语言在定义画面的各种图素的动画连接时，可以进行命令语言的连接。

在画面的任意位置单机鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择“画面属性”命令，在画面属性对话框中选择“命令语言”选项，弹出命令语言对话框。

单击菜单中的“全部存”命令，再单击“切换到VIEW命令”进入系统运行从而达到监控现场的目的。

在此同时，我们需要PLC写入程序来共同完成对电动机速度控制；

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总之，随着电力电子技术的不断发展完善，交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、以维护等特点，加之它的价格不断下降，功能的不断完善和强大，环保问题的不断改进，能耗问题的不断改良，为运用变频器和PLC实现电机调速控制起到很好的作用。在此基础上，使学生对变频器和PLC的实际应用有了更好的认识和理解。