西门子连接电缆6SL3060-4AW00-0AA0

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PLC控制器和变频器技术在门机上的应用

PLC控制器和变频器技术在门机上的应用
    摘 要: 随着现代企业的不断进步和发展，效益是企业永恒的主题。利用新技术提高企业生产装置的管理水平和节能降耗已是各企业的手段之一。本文主要介绍了PLC控制器与变频器调速原理，并说明PLC控制器与变频器技术在MQ12T门机上的应用情况，分析了使用PLC控制器控制变频器调速后的效果，即在调速范围内方便连续控制。使得各机构运行平稳，机械冲击力小，延长了门机使用寿命，减少了故障发生率。
    关键词：PLC 控制器 变频器 门机 应用
    1.引言
    PLC技术是一种基于PC的新型控制技术，它具有开放的体系结构、强大的网络通讯能力和更强的数据处理能力，能较好地满足现代工业自动化的要求，是目前工业自动化领域研究的热点之一。变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命。随着科学技术的高速发展，变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在门机、行车设备、过程控制、电梯等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。
   随着国投公司的发展，门机的使用频率越来越高，一直满负荷、**负荷的作业。随着使用时间的延长，门机的故障率开始上升，经常过流使主接触器触头烧坏、粘连在一起造成缺相或短路故障。同时原门机电气控制使用了大量的继电器、接触器，电气结构复杂，维护困难，不易调整，故障率高。采用电机转子串联切割电阻，进行有级调速，使得门机工作时较不平稳，并且能耗大（因为能量消耗在串联的电阻片上了）、效率低。因此公司购买了2台新门机MQ12T上采用了先进平稳的无极变频调速技术。
    2．PLC控制器与变频器调速原理
    2．1 PLC控制器
    PLC是可编程控制器的简称，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是1台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为3个阶段，即输入采样，用户程序执行和输出刷新3个阶段。完成上述3个阶段称为1个扫描周期，在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行3个阶段，见图1。
   
    在输入采样阶段，PLC控制器以扫描方式依次读入各类按钮、开关类电器主令控制器的输入状态和数据，并将它们存入I／0(输入／输出)映象区中的相应单元内。在用户程序执行阶段，PLC控制器总是按顺序由上而下的依次扫描，预编好的各种软继电器及其触点组成逻辑程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路图进行逻辑运算，然后根据逻辑运算结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM 储存区中对应的状态，或者刷新该输出线圈在I／0 映象区中对应位的状态；确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。当扫描用户程序结束后，PLC控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I／0映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的被控负载，如各种电磁阀线圈、接触器、信号指示灯或变频器等执行电器，这时才是PLC控制器的真正输出。

（一）、MCGS 。

MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。

MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时使用MCGS组态软件能够避开复杂的计算机软、硬件问题，集中精力去解决工程问题本身，根据工程作业的需要和特点，组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。

（二）MCGS的构成。

MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分。

用户的所有组态配置过程都在组态环境中进行，组态环境相当于一套完整的工具软件，它用户设计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一个数据库文件，称为组态结果数据库。

运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态结果数据库中用户*的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态结果数据库一起作为一个整体，才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成，运行环境和组态结果数据库就可以离开组态环境而独立运行在监控计算机上

系统主要有以下一些功能。

（一）系统管理

用户只能凭密码登录后才能操作软件，拒绝非法登录。用户可以修改密码，登录用户分管理员、教师和学生。管理员具有管理其它用户的权利，能使用软件的全部功能；教师能使用软件的大部分功能（除了管理用户）；学生只能使用软件的部分功能，但无权使用通讯功能。

（二）状态显示

分为设备状态显示，登录用户显示，当前时间显示和累计运行时间显示等。

（三）实验演示

软件内部为每个实验都建立了实验模型，能逼真、客观、动态演示PLC的程序。如果PLC程序正确，软件演示的结果就正确；如果PLC程序有错，软件演示的将显示错误的结果。从演示效果可以看出PLC程序的对错。

（四）软件的调用

    根据实验的需要，在实验时要用到其他的软件，可在软件调用窗口正确书写所需软件的路径，点击确认，即可方便地调用。

（五）输入输出显示

能实时显示I0.0～I1.5，Q0.0～Q1.1共24点的状态。

（六）帮助菜单

针对初次使用的用户有简明的使用帮助