基于PLC的便携式变频器教学机的设计

宋玉庆　孙宪良

（山东劳动职业技术学院，济南 250022）

基于PLC的便携式变频器教学机的设计

宋玉庆孙宪良

（山东劳动职业技术学院，济南 250022）

随着应用变频技术与微电子技术的发展，变频技术的成熟，变频器应用也愈加广泛，造纸、化工、建材、机械、电力、以及建筑系统等工业传动领域都有它的身影，为辅助培训高精尖变频器人才，为此我们设计制作了本实训机，希望通过使用学习本教学装置，可以使同学们对变频器有初步的认识了解，结合老师所讲专业知识，学好变频器参数的设定。

便携式教学机变频调速

引言

随着应用变频技术和微电子技术的发展，变频器技术也在迅猛发展，随之而来的是各行各业变频器的应用，比如应用于冶金、矿山、造纸、化工、建材、机械、电力、以及建筑系统等所有工业传动领域，成为工业控制领域中最重要的自动化装置之一。虽然技术的发展带来了便利，但是变频器的高精尖操作与维修人员远远不能满足社会的需求，而老式教学设备的落后已经不能满足灵活多变的教学需求，于是新式的便携式变频器教学机横空出世。

1总体设计方案

1.1外观设计

（1）箱体为铁板喷塑，颜色为RAL7035。

（2）箱体右侧面下方是一个通风孔，便于箱体内温度的过高。

（3）箱体左侧上方是设备的总电源。

（4）箱体下侧有4个圆形橡胶垫，便于箱体的减震。

（5）箱体正面下部分是各种操作按钮，上部分是透明聚酯板，可清晰的看到设备内部的运转状况。设计实物如图1所示。

图1

表1

1.2控制系统硬件选型

1.3系统硬件设计及原理

本控制系统采用台湾力扬PLC，国产海利普变频器。四相断路器为该实训机的总电源开关，三相断路器为工频模式总开关，两相断路器为变频模式总开关，接触器KA1控制电动机工频运行。接触器KA2 KA3控制电动机变频运行（KA2给变频器供电，KA3防止工频模式下变频器输出端有电压输入）。两个熔断器分别用于保护控制电路、风扇和指示灯，直接接于主线路上。开关电源给PLC提供24V电源。PLC Y0输出端通过 KA1继电器控制KM2、KM3接触器的导通关断。PLC y3输出端口通过KA4继电器控制KM1接触器的导通和关断。PLC y1输出端通过 KA2继电器接变频器SPH端口、控制变频高速运行。PLC Y2输出端口通过KA3继电器接变频器 SPL端口控制变频器低速。PLC y4输出端口通过 KA5继电器接变频器FOR端口，控制变频器正转。PLC y5输出端口接蜂鸣器，用于变频器故障时的声光报警。PLC x0、x1接旋钮开关，用于工变频切换。X2接变频启动按钮，X3接变频停止按钮，X4接急停按钮，X5接变频高速按钮，X6接变频低速按钮，X7接工频启动按钮，X10接工频停止按钮，X11变频器故障报警输入端，接变频器FA FC端口。硬件电路图如图2所示。

图2

2系统控制软件设计

2.1控制系统输入输出分配

表2

表3

2.3 PLC程序设计

3　结束语

该便携式变频器基于变频技术及相关课程实训教学或一体化教学而开发的实训设备，是在本人指导下学生通过毕业作品的形势设计制作的，通过这次比较完整的变频器实训机设计，让学生摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高学生们查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使学生的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。

图3

［1］海利普变频器C系列中文说明书.

［2］力扬PLC操作手册CH01.2012-06.

［3］狄建雄，陶国正，王永红.自动化类专业毕业设计指南（第二版）.南京大学出版社，2015.

［4］瞿彩萍.PLC应用技术（三菱、第二版）.中国劳动社会保障出版社，2015-1.

［5］王进军，庞恩泉.AUTOCAD，2010.机械绘图一体化教程.山东科学技术出版社，2014-1.

［6］李金钟.电机与电气控制.中国劳动社会保障出版社，2012-12.

Electrical Design of Mitsubishi PLC and Frequency Control Based on Y7520W

Universal Thread Grinder
SONG Yuqing，SUN Xianliang
（Shandong Labor Vocational and Technical College，Ji'nan 250022）

Alongwiththedevelopmentoftheapplicationof frequencyconversiontechnologyandmicroelectronictechnology，frequency conversion technology is mature，the inverter also increasingly widely applied，papermaking，chemical industry，building materials，machinery，electric power，as well as the building system and other industrial drive industry has its own shadow，as assistant training advanced inverter talent，therefore we design the training machine，hope to learn the teaching through the use of the device，can make the students have a preliminary understanding of knowledge of frequency converter，combining the teacher speak knowledge，learn the inverter parameter Settings.

portable，teaching machine，frequency control of motor speed