PLC与变频器控制系统调试教学课件作者姜永华ppt 项目八 电动机多段速运行控制.ppt

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1、可编程控制器应用技术项目八电动机多段速运行控制一、任务提出二、任务分析三、任务咨询与计划1、西门子MM440系列变频器2、使用USS协议库控制MicroMaster变频器3、电动机多段速运行控制系统的设计四、任务评估与修正五、任务实施电动机多段速运行控制系统的实施六、交流与评价1任务提出设计一个由S7-200PLC和MM440变频器控制的电动机多段速运行控制系统。S7-200PLC通过自由口通信和USS协议传输数据，将频率等信息输出到变频器以改变电动机的转速。电动机为0.75kW的三相交流异步电动机，要求能控制电动机的启动、停止和正反转，有相应的保护和状态指示。

2、停止方式有斜坡停止（限时3秒）和快速停止，电动机在运行过程中，变频器输出频率可在15Hz、25Hz、35Hz和50Hz中选择，以便电动机可在不同转速下运行。要求设计、实现该控制系统，并形成相应的设计文档。2任务分析该控制系统是一个PLC通过网络通信控制变频器的PLC自动控制系统，功能相对比较简单。难点主要是通过网络通信和USS协议进行数据的传输以及变频器的设置。硬件主要包括控制部分的PLC、控制电动机的变频器、控制变频器通断电的接触器等。通过本项目的学习和实施，应掌握的知识主要有：MM4系列变频器、S7-200系列PLC的USS通信协议。应具备的能力有：能独立完

3、成PLC交流异步电动机运动控制系统的设计、施工和调试，包括控制方案的确定，设备和电器元件的选择，电气原理图设计，工艺设计，系统施工和调试，技术文件的编写整理等，为以后从事相应的工作打下基础。3任务咨询与计划3.1、西门子MM440系列变频器3.2、使用USS协议库控制MicroMaster变频器3.3、电动机多段速运行控制系统的设计3.1西门子MM440系列变频器MM440是西门子公司MM4系列变频器的一种，有多种型号，额定功率范围从120W到200kW（恒定转矩（CT）控制方式）或者250kW（可变转矩（VT）控制方式）。与MM420相比，其主要特点为：具有多

4、个继电器输出和多个模拟量输出（0～20mA），6个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP接线，2个模拟输入：AIN1为0～10V，0～20mA和-10～+10V，AIN2为0～10V，0～20mA，2个模拟输入可以作为第7和第8个数字输入，具有详细的变频器状态信息和全面的信息功能，有多种可选。有下列选件供用户选用：用于与PC通讯的通讯模块，基本操作面板（BOP），高级操作面板（AOP），用于进行现场总线通讯的PROFIBUS通讯模块等。具有过电压/欠电压保护、变频器过热保护、接地故障保护、短路保护、I2t电动机过热保护、PTC/KTY电动机保护等完善的保护特

5、性。MM440与电动机的连接、参数的设置和调试以及安装等与项目6中所讲的MM420基本相同。MM440系列变频器的具体控制方式及各参数详细含义，请参见西门子公司《MICROMASTER440通用型变频器使用大全》，限于篇幅这里不再介绍3.2使用USS协议库控制MicroMaster变频器USS通信硬件连接S7-200PLC使用USS协议和变频器通信的方式使用USS协议专用指令的要求与变频器通信的时间要求使用USS协议专用指令连接和设置4系列MicroMaster变频器3.2使用USS协议库控制MicroMaster变频器西门子公司的变频器都有一个串行通信接口，采

6、用RS-485半双工通信方式，以USS通信协议作为现场监控和调试协议，其设计标准适用于工业环境的应用对象，最多可以连接32台电动机驱动器（如MM420/440通用变频器，6SE70工程型变频器，6RA24/70全数字直流调速装置等），而且根据各电动机驱动器的地址或者采用广播信息都可以找到需要通信的电动机驱动器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个电动机驱动器则是从属的控制对象（从站）。变频器接收来自主机的控制信息，检查命令中的起始标志，以及核对站地址与自己的站地址是否相符，如一致就响应该命令，给主机作出应答；不一致，就忽略该命令，并结束这次通信。3.2使用U

7、SS协议库控制MicroMaster变频器一、USS通信硬件连接（1）条件许可的情况下，USS主站尽量选用直流型的CPU（针对S7-200系列）。当使用交流型的CPU22X和单相变频器进行USS通信时CPU22X和变频器电源必须接成同相位。（2）一般情况下USS通信电缆采用双绞线即可，如果干扰比较大，可采用屏蔽双绞线。（3）在采用屏蔽双绞线作为通信电缆时，要确保通信电缆连接的所有所有设备共用一个公共电路参考点，或是相互隔离以防止不应有的电流产生。屏蔽层必须接到外壳上或9针连接器的1脚上。建议将变频器上的接线端2(0V)接到外壳地上。（4）尽量采用较高的波特率，通

8、信速率只与通信距离有关，