一、 plc微機調速器系統結構（系統配置及特點介紹）
1、系統結構框圖：
plc部分有測頻模組、開度給定、功率給定進行pid調節。
2、系統工作原理：
調節器具有頻率調節和功率調節兩種控制模式。
a、 頻率調節：分為跟蹤方式和不跟蹤方式：
跟蹤方式：可實現空載頻率跟蹤，便於併網。
不跟蹤方式：按給定頻率fg =50hz執行。
b、 功率調節模式：pi環節按功率偏差進行調節，實現機組有功功率恆定。
二、 plc微機調速器系統配置（簡單介紹兩種）
1、 電源系統：
開關電源：是具有交、直流雙供電迴路的，帶有過流、過壓保護的整流、穩壓電源。交、直流互為備用，具有多種電壓輸出。
2、 可程式設計控制系統：
採用三菱公司生產的a系列可程式設計，此為模組式結構，具有控制多個模擬量系統的pid迴路調節功能，且具有很強的通訊能力。
我廠有的模組：
1 a1s62p：電源模組。
2 a2ascpu：cpu模組
3 a1sx40：16點直流輸入模組（內裝測頻模組sccp01）
4 a1sx41：32點直流輸入模組
5 a1sy41：32點直流輸出模組
6 a1s6ada：模擬量輸入/輸出組合模組（2塊）
7 a1sg60為i/o空蓋板，內插功放模組（scgf01）。
8 a1sj71vc24-r2：計算機通訊模組（rs232c）。
3、 機械系統配置：
hdy環噴電液轉換器
自動復中裝置
③輔助接力器
④主配及閥體
⑤機械手操及開限機構
⑥手、自動切換閥、緊急停機、雙連濾油器。
三、 plc微機調速器主要功能及特點：
㈠主要功能：
1、 調節與控制功能：
1 機頻、網頻均採用軟、硬體相結合的測量方法，具有檢錯及容錯測頻功能。
2 空載時，具有頻率給定及頻率跟蹤兩種控制方式。在跟蹤方式下，頻率能自動跟蹤系統頻率。
3 具有適應式變引數變結構pid調節功能。
4 具有實時故障診斷和顯示及報警功能。
5 根據水頭的變化，自動修改啟動開度、空載開度和不良工況限制區功能。
6 能根據水頭變化實時進行數字協聯，提高發電機組效率。
7 能實現功率閉環調節：pi調節。
8 具有電氣自動、電氣手動、機械手動三種執行方式，且電氣自動與電氣手動之間可實現無擾動切換。微機能自動跟蹤機械手動執行，可實現無條件無擾動切換。
9 水頭訊號可選自動和手動輸入方式。（我廠是手動方式）；（上微機輸出已接入，但水頭不准，無法穩定高效執行。）
2、 診斷及容錯功能：
* 診斷內容包括：
1 a2系列可程式設計本身的診斷：如cpu模組，電源、輸入、輸出、a/d、d/a模組、通訊模組及應用軟體的診斷。
2 調速系統：測頻訊號、功率及水頭訊號、反饋訊號及機械系統、通訊系統等診斷及容錯。（所有故障在面板有顯示）
* 容錯功能有：
⑴機頻訊號容錯：
a、 fj 在空載執行時發生故障：自動切除頻率跟蹤功能，導葉開度關至完全的空載位置，並可接受停機令。
b、 fj 在發電執行時發生故障：用fw取代fj，負荷無擾動。若fj恢復正常，則採用fj參與調節，負荷無擾動。
c、 fj與fw在發電執行時全部故障，調速器維持負荷不變，可以通過功率給定或增減操作來調整機組出力。
⑵電網頻率（fw）容錯：
a、空載時，fw故障，則自動處於不跟蹤fw的方式執行，fj跟蹤於fg。
b、發電執行時：fw不參與調節，則fw故障只顯示無fw。
⑶導葉反饋故障：出現，則通過繼電器斷開輸出與電轉間的連線，使電轉控制線圈懸空，由於調速器自動復中裝置維持中間位置，從而使接力器維持開度不變。若要改變，可切機械手動變負荷。
⑷功率訊號故障，則退出功率閉環調節，自動切至頻率開度調節模式，通過常規控制機組出力。
⑸導葉機械故障中，電轉或機械引導卡死等，則可切至機械手動或緊急停機。
⑹plc故障：plc退出執行，「報警」，機櫃維持狀態不變。
㈡主要特點：
1、 調節效能優越：採用適應式變引數、變結構pid調節。
2、 a系列plc可靠性強，平均無故障時間不小於30萬小時（34年）
3、 抗干擾能力強：有自診斷、容錯功能。
四、 plc微機調節器的硬體（硬體及工作原理介紹）
面板：plc
（實物面板為橫排）
外加：1 sccp01 測頻模組 （在a1sx40內）
2 scgf01 功率放大模組 （在a1sg60內）
3 開關電源
簡介：㈠電源系統：
1、 plc電源模組：a1s62p
① 輸入：200v-240v ac+10% 50hz （我廠為改進型a1s62p電源輸入，使之能交、直流同時輸入）。
輸出：5v dc 、 24v dc
電源輸出：供plc中cpu及各模件使用。執行時，power燈亮。（不亮，則模組壞）
②特點：具有電流過載，過電壓保護。
a、 過流保護動作：則切斷5v、24v dc電路，並終止系統執行。
b、 過壓：輸出電壓達5.5-6.5v時，保護動作切斷5v dc，並終止系統執行。
2、 外部電源（開關電源）：
1 輸入：交、直流同時輸入（220v）（交、直流互為備用）
2 輸出：+5v， ±15v ， +24v
其中：+5v供測頻模組 ±15v供功放模組及反饋。+24v供指示燈，外部繼電器。
ac220v
輸出dc220v
特點：有過電流保護，即所有輸出端均有短路保護和過流保護。
3、 cpu內有一節電池，用於保護cpu內rom暫存器引數、時鐘、資料。
（提供64k或256k電池後備記憶體）
4、 軟體內使用的暫存器、繼電器：
資料暫存器：可設定成掉電不保持和掉電保持兩個部分。
a、 掉電不保持的只是暫存程式運算結果。
b、 掉電保持用於存放程式及固定引數，如機組有關引數和pid引數等。
㈡a2as cpu
①面板標識：run 燈亮表示在「執行」 、 error燈亮表示「出錯」。
stop停止
run執行
方式切換開關
reset 復位
reset 復位
clear 清除
2 特點：控制方式：按所存程式，反覆執行。（順序掃瞄，不斷迴圈）
具有自診斷功能：即故障監視定時器檢測、記憶體出錯檢測、cpu出錯檢測、i/o故障檢測、電池故障檢測。
3 cpu操作處理：
a、初始化處理：此為執行順序程式的預處理。（上電啟動或復位時執行初始化處理）
1 通過復位i/o模組進行初始化。
2 將資料儲存器的未鎖範圍初始化。
3 自動診斷檢查引數設定並執行操作。
b、i/o模組的恢復處理。
c、 順序程式的操作處理：cpu由順序程式從0步執行到end指令。
d、處理：當順控操作處理完成後，程式返回到0步。
1 執行自診斷（熔絲 i/o模組檢驗電池電壓）
2 更新：從cpu及各模組讀取資料，執行寫指令，更新連線資料。
㈢a1sx40（16點） a1sx41（32點） 直流輸入模組採用光電耦合。
a1sx40：內裝測頻模組（廠家寫程式）用於將測頻模組輸出的頻差輸入到cpu。
a1sx41：用於各種命令和引數bp. bt等的輸入（如：開、停機令、水頭、開限、功增、功減等）
㈣a1sy41（電晶體輸出模組）
採用光電耦合：
用於八段數碼顯示，故障指標及繼電器控制。（如面板顯示和面板各故障指示燈及故障鎖定繼電器）
㈤a1s63 ada（模擬量輸入/輸出組合模組）
特點：具有內建的微處理器進行模擬量/數字量、數/模轉換。二個輸入通道，乙個輸出通道。
二個模組
模組一：輸入通道（電壓電流訊號均可）
①用於機組功率訊號採集數模 ②用於水頭訊號採集
輸出：導葉d/a 電壓：0——10v數模
模組二：輸入①用於模擬功率給定②用於導葉反饋採集。
模擬量輸出：漿葉d/a、電壓輸出0——10v
㈥a1sj71c24—r2通訊模組
處理週期為1掃瞄週期，同步系統（上、下機約定方式）
㈦sccp01（測頻模組）
頻差至油開關不跟蹤 a1sx40
機頻fj rxd
網頻fw txd
1 80c51fa智慧型測頻系統，對 fj和fw的各種狀態進行判斷。
2 頻差（△f）計算：
a、油開關分，且網頻正常：△f=fw-fj （為並網）
b、油開關合或油開關分，但網頻不正常：△f=fg-fj
c、頻率死區（e）
1 空載時或以頻率調節：e=0
2 功率調節時：e=0.2hz（可設定）
㈧ scgf01（功率放大模組）
a1s63ada輸出控制電壓（0——+10v）輸入功放模組，同時將導葉、漿葉反饋（0——+10v）送入功放，放大由此得到。導葉、漿葉電轉控制電壓（±10v， 200ma）
五、 plc主程式流程框圖（流程及操作介紹）
㈠框圖：
※上電取樣導葉反饋及頻差：e=50-40 ＜10hz即y＞7%，f＞40hz
y＞7%、f＞40hz y＞7%、f＞40hz 且dl分
且dl合
y＜7% 或f＜40hz
開機令 f＞45hz
dl合dl分
㈡各程式簡介：（舉例）
1、 上電或復位程式：
①設定標誌單元（d、和m） ②pid模組初始化 ③設定定時器初始值
④採集導葉反饋及頻差 ⑤pid引數初始值設定
㈢ 調節模式：設有頻率調節模式及功率調節模式：
1、 頻率調節模式：
1 條件：a、空載執行時
b、負載執行時：人為指定為頻率調節模式（按面板）
c、功率調節時：功率訊號故障或頻率超差
2 執行方式：a、調節規律：pid
b、給定引數：頻率給定開度給定
c、人工失靈區：空載為0 負載±0.5hz
d、增減開度給定
2、 功率調節模式：
1 條件：負載執行時，有功率調節指令。
rtu 5秒鐘啟動一次，檢測功率差，（實際負荷與設定差值）大於死區時（0——5%pn）進行調節，發脈衝訊號。
2 執行： a、調節規律pi b、給定引數：功率給定 c、功率死區0—5%pn
d、功率給定方式：三種只用兩種
ⅰ、數字量（禁用） ⅱ、模擬量：rtu模擬給定 ⅲ、開關量：中控室面板增、減。
㈣、開、停機規律：
1、開機規律：
1 基本開機特性：
a、 接到開機令後，調速器將導葉開啟至第一開機開度y1
b、 開始檢測機頻
c 、fj大於45hz，則導葉關至第二開度y2
d、調速器由開機工況轉入空載工況，進行pid調節。
2 開機特性與水頭的關係:
開機特性中y1、y2均與水頭有關。根據調速器記憶體入的各水頭值下的y1、y2數表取值。根據水頭值，自動選取y1開機。（觀察我廠低水頭時yi=14，高水頭時y1=12）
※ 如果到達開機頂點後，由於測頻故障等原因一定時間未達到45hz，則自動將導葉關至空載位置。（設值空載開度）
yyb c d a
y1e b
y2 20%tct
基於PLC的變頻器調速系統
畢業 系別專業 班級姓名 學號2012 2013 學年第一學期 摘要三相交流非同步電動機是工農業中最重要的拖動裝置之一，因為其結構簡單 維修容易而得到了廣泛的應用，而隨著社會進一步的發展，交流電機已經不僅僅侷限於簡單的恆速控制，在更多的現代工業生產中，很多裝置需要根據不同的工作環境，要調節到乙個特定...
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