可编程控制器与变频器：电机多段速控制方案优化

项目提出

案例：港口码头上，用皮带机进行煤炭、矿砂等货物的连续运输，把由货轮运输来的货物，转运到临时仓库存放。

皮带机在运输货物的时候，依靠货物和传送带之间的摩擦力带动货物前进。如果货物较少，摩擦力也较小，也就是在电动机发出的力矩（功率）中，电动机空载成分较大，电动机的运行效率就低。如果在传送带上堆积的货物多，电动机的运行效率就高，但散装的货物在传送带上堆积过多，会造成货物在运输过程中散落。货物进库的时间也有要求，一般都会有几台机械同时工作，由一台机械进行货物装卸。在传送带上形成的货物厚度与有几台机械同时工作形成的货物厚度也不一样，为了防止在多台机械同时装卸作业时货物散落，考虑在要求运输能力大的时候，加快皮带机的运行速度。

港口码头上，装卸机械的总数量是一定的，但同时会有几台在作业，是一个具有很大变化的因素，而且每一台机械的能力也是不同的，所以从节约能源和文明生产考虑，皮带机需要在多段速上运行，而PLC 与变频器的结合可以实现皮带机的多段速控制。

项目分析

在工业自动化控制系统中，PLC 和变频器单独使用，只能对电动机做一些简单的控制。最为常见的是PLC 和变频器的组合运用，并且产生了多种多样的PLC 控制变频器的方式，比如可以利用PLC 的模拟量输出模块控制变频器，PLC 还可以通过RS-485 通信接口控制变频器，也可以利用PLC 的开关量输入/输出模块控制变频器。通过PLC 与变频器的组合对生产过程进行控制，具有较强的抗干扰、传输速率高、传输距离远、节能环保等优点。PLC和变频器的组合运用，更能有效地反应故障信息，控制精准，操作简单方便，广泛应用于工业控制的各个领域。

变频器接收外部信号有3 种方式：开关信号输入、模拟量输入和通信接口输入，而PLC也有这3 种方式的输出，且两者互相匹配，因此通过适当的链接，配以相应的软件，就可以通过PLC 对变频器进行灵活的控制。(www.xing528.com)

本项目依托三菱FX2N-48 MT PLC 实现对三菱变频器FR-D700 多段速控制实训，以达到以下目标：

（1） 能正确进行PLC 与变频器的电路连接。

（2） 学会PLC 控制变频器多段速的组合控制方法。

（3） 巩固PLC 控制程序的编制方法。

（4） 培养爱岗敬业的责任感和团队协作精神，养成良好的职业素养。

项目实施