1、变频器原理及应用大作业题 目 喷泉控制系统设计 院 系 中德机电学院 专 业 机电一体化技术 班 级 机电 1002 班 姓 名 刘 兆 华 学 号 100101239 指导教师 赵 厚 玉 - 1 -2012 年 10 月喷泉控制系统设计任务书一、设计的内容及要求（一）设计内容完成喷泉控制系统的电气设计。（二）设计要求1.根据控制任务，要求每个学生独立完成控制系统设计。2.喷泉水泵由一台三相交流电机（额定功率 370W，额定电压 380V，额定电流 1.15A,额度转速 1340rpm,功率因数 0.75）。3.要求用施耐德 Altivar302 型变频器控制其运行。4.预设八种喷水高度（对
2、应的频率为10Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz），各速度的运行顺序和运行时间自行确定，停车时采用自由停车方式。5.可以用 PLC 控制变频器自动运行，也可以设置成手动调速。6.设计说明书用钢笔或水笔书写（纸张格式为A4，标明页码），电路图可用铅笔。二、设计说明书内容1、喷泉的组成部分2、喷泉效果描述3、喷泉布局图4、运行状态描述5、电气原理图6、变频器参数的详细设置情况7、设置步骤8、PLC控制梯形图、输入输出表和接线图- 2 -喷泉控制系统设计说明书1、喷泉的组成部分本喷泉设计方案是由三相交流电、三菱 PLC 一台、熔断器、导线、开关、中间继电器、热
3、继电器若干、水路管道、喷头若干、施耐德 Altivar302 型变频器四台、四台三相交流电机（额定功率 370W，额定电压 380V，额定电流 1.15A,额度转速 1340rpm,功率因数 0.75）等器件组成。2、喷泉效果描述喷泉共由1个中心喷头和外围3圈水柱构成，在工作时会形成由内向外逐层递减的水幕层，同时每层高度会随时间变化，共计8个高度，形成美丽的水柱视觉效果。3、喷泉布局图 水 流 进 入4、运行状态描述系统上电自启动一次，系统启动后，4台电机全部以10Hz频率运行；10s后，M1 以20Hz 频率运行，其他电机不变；5s后，M1 以25Hz 运行，M2以20Hz运行，其它电机不变
4、；5s后，M1以30Hz运行，M2以 25Hz运行，M3以20Hz运- 3 -行，M4不变；5s后，M1以35Hz运行，M2以30Hz运行，M3以25Hz 运行，M4以20Hz运行；5s后，M1以40Hz运行，M2以35Hz 运行，M3以30Hz运行，M4 以25Hz运行；5s后，M1以45Hz运行，M2以40Hz 运行，M3以35Hz运行，M4 以30Hz运行；5s后，M1以50Hz运行，M2以45Hz 运行，M3以40Hz运行，M4 以35Hz运行；5s后，全部电机以50Hz运行10s，之后循环。其中SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。5、电气原理图- 4 -6、变频器参数的详细设置情况菜
5、单 代码 描述 工厂设定 用户设定ACC 加速斜坡时间 3s 4sdEC 减速斜坡时间 3s 4sLSP 最低速度 0Hz 10HzHSP 最高速度 bFr 50HzSETItH 电机热保护-最大电流 根据变频器型号 1.5AbFr 标准电机频率 50Hz 50HzUnS 铭牌给出的电机额定电压 400V 380VFrS 铭牌给出的电机额定频率 50Hz 50HznCr 铭牌给出的电机额定电流 根据变频器型号 1.1AdrCnSP 铭牌给出的电机额定速度 根据变频器型号 1340rad/minFr1 配置给定 AI1 AIPCtLtCC 2 线 /3 线控制 2C 2CPS2 2 种预置速度
6、nO AI3PS4 4 种预置速度 nO AI4PS8 8 种预置速度 nO AI5SP2 第 2 个预置速度 10Hz 20HzSP3 第 3 个预置速度 15Hz 25HzSP4 第 4 个预置速度 20Hz 30HzSP5 第 5 个预置速度 25Hz 35HzSP6 第 6 个预置速度 30Hz 40HzSP7 第 7 个预置速度 35Hz 45HzFun PSSSP8 第 8 个预置速度 40Hz 50Hz7、设置步骤1. 按电气原理图所示接线，检查接线是否正确；- 5 -2. 闭合开关 Q，进入变频器设置界面；3. 在 SET 菜单下先设置 FCS 打开，恢复其出厂值，再按照参数设
7、置表在每级菜单下设置相应参数，4 台变频器设置的参数相同；4. 将 PLC 置为 STOP 模式，使用数据传输设备将所编的 PLC 梯形图输入到 PLC 中；5. 将 PLC 置为 RUN 模式，观察电机的运转情况是否符合设计的思路。若不符合，则检查接线是否正确，程序是否有误等；若正确，则将电机接入到对应的水路；6. 确认水路电路完全正确后，闭合开关 Q，按下启动按钮 SB1，观察喷泉水流情况，停止时，按下停止按钮 SB2，断开开关 Q。8、PLC控制梯形图、输入输出表和接线图电动机对应控制示意表Y1 Y4 Y7 Y12Y2 Y5 Y10 Y13电动机 M1Y3M2Y6M3Y11M4Y14输入
8、输出地址分配表符号 地址 功能 符号 地址 功能SB1 X0 启动 KM1 Y0 启动所有变频器SB2 X1 停止 KM2 Y1KM3 Y2KM4 Y3KM5 Y4KM6 Y5KM7 Y6KM8 Y7对应速度控制- 6 -KM9 Y10KM10 Y11KM11 Y12KM12 Y13KM13 Y14PLC 梯形图- 7 -8 段速度输入组合表8 段速度 LI5 4 段速度 LI4 2 段速度 LI3 速度给定值 频率(Hz)0 0 0 Sp1 100 0 1 Sp2 200 1 0 Sp3 250 1 1 Sp4 301 0 0 Sp5 351 0 1 Sp6 401 1 0 Sp7 451 1 1 Sp8 50
