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1、理論課的首要任務(wù)是讓學(xué)生明確PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教師可以通過一個簡單、形象實例(如:電機的長動控制)的完整講解、操作與演示,先讓學(xué)生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路,PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本的環(huán)節(jié)僅僅充當控制電路部分,讓學(xué)生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成與工作過程,再以此為基礎(chǔ)進行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本環(huán)節(jié)的深入講解,這樣便于學(xué)生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握,明確課程的中心任務(wù),有了目標也就有了學(xué)習(xí)的動力。
理論課教學(xué)過程中要使用多媒體教學(xué)手段,利用多種計算機技術(shù)制作以PPT為主體的電子課件,借助多媒體技術(shù),用生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時可以提高教學(xué)的效率。PLC的外部接線(包括主電路接線)首先講原理圖,結(jié)合實驗、實訓(xùn)、實習(xí)講解裝配圖與實際連線圖,要讓學(xué)生體會課堂上的原理圖、實驗中的接線與實訓(xùn)、實習(xí)中的接線的區(qū)別與聯(lián)系,教會學(xué)生善于理論聯(lián)系實踐,以理論指導(dǎo)實踐,以實踐驗證理論。
當前流行的三菱PLC的編程軟件為FXGP_WIN-C與GXDeveloper,F(xiàn)XGP_WIN-C沒有仿真功能,在理論講授中缺乏直觀性,而GXDeveloper編程軟件加裝GXSimulator6-C后具有仿真功能,在編程器件、指令與編程實例的講解中利用仿真可以加強直觀性,便于學(xué)生的理解,對于某些程序的檢驗與編寫學(xué)生可以不用到實驗室,直接利用學(xué)校機房結(jié)合軟件的仿真功能完成,這樣既增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高了學(xué)習(xí)興趣,也提高了學(xué)習(xí)的效率,學(xué)生不用走進實驗室也能使理論教學(xué)與實驗教學(xué)同步進行,大大提高老師的教學(xué)效果以及學(xué)生的理解和接受能力。
2、實驗、實訓(xùn)與上機課可以采用自主學(xué)習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)方式是一種學(xué)習(xí)者在總體教學(xué)目標的宏觀調(diào)控下,在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)自身條件和需要自由地選擇學(xué)習(xí)目標,學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法,并通過自我調(diào)控的學(xué)習(xí)活動完成具體學(xué)習(xí)目標的學(xué)習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)離不開教師的適時指導(dǎo)與評價,學(xué)生只有在教師的適時幫助下,才能不斷地完成一個又一個實驗與實訓(xùn)項目,獲得越來越大的成就感,增加自己自主學(xué)習(xí)的動力,從而保證自主學(xué)習(xí)方式的良性發(fā)展。教師還必須結(jié)合理論課程的進程,結(jié)合實驗實訓(xùn)設(shè)備編寫由淺入深、逐步遞進、面向不同層次學(xué)生的實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供有力的理論支撐。
3、綜合實訓(xùn)是PLC課程重要的一個環(huán)節(jié)。要安排充足的時間進行,還要提高實訓(xùn)的效率,綜合考慮學(xué)生個體的差異。在實訓(xùn)中,遵循能者多勞,共同提高的原則,把學(xué)生按個體差異分組,各組根據(jù)自己的能力情況選擇不同控制要求的實訓(xùn)內(nèi)容,根據(jù)控制要求,進行編程、調(diào)試,故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學(xué)生能力差異存在的相互制約問題,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的分工及團隊合作的能力。
西門子變頻器在中國市場的使用早是在鋼鐵行業(yè),
西門子變頻器(圖1)
控制參數(shù)
編輯
變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問題,很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設(shè)置不當引起的。西門子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個,只有系統(tǒng)地、合適地、準確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。 [1]
變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定,電動機的機械負載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定:
p= t n/ 9550
式中:p——電動機功率(kw)
t——轉(zhuǎn)矩(n. m)
n——轉(zhuǎn)速(r/ min)
轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負載種類大體可分為3種[2]。
(1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負載,此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。
(2)隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。
(3)轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、機床主軸、卷取機等。
變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0,變頻器工作于線性
v/f控制方式,將使調(diào)速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對象。
將p1300設(shè)為2,變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式,這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對于這種負載,如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系,則低速時電機的許用轉(zhuǎn)矩遠大于負載轉(zhuǎn)矩,從而造成功率因數(shù)和效率的嚴重下降。為了適應(yīng)這種負載的需要,使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小,從而減小電機的磁通和勵磁電流,使功率因數(shù)保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。
可以進一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值,具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。
變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機時,在某些頻率段,電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩,嚴重時系統(tǒng)無法運行,甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護,使得電機不能正常啟動,在電機輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴重??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點,在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度,當電機加速時可以自動跳過這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點,設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。
有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉(zhuǎn)矩,用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標,對應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。
參數(shù)p1300設(shè)置為20,變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善,調(diào)速范圍寬,低速范圍起動力矩高,精度高達0.01%,響應(yīng)很快,高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。
參數(shù)p1300設(shè)置為22,變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前上*的控制方式,其他方式是模擬直流電動機的參數(shù),進行保角變換而進行調(diào)節(jié)控制的,矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制,控制簡單,精確度高。
MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標準變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術(shù),提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性,同時具備*的過載能力,以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能有*的靈活性。
主要特征:
200V-240V ±10%,單相/三相,交流,0.12kW-45kW; 380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-250kW;
矢量控制方式,可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制;
高過載能力,內(nèi)置制動單元;
三組參數(shù)切換功能??刂乒δ埽?線性v/f控制,平方v/f控制,可編程多點設(shè)定v/f控制,磁通電流控制免測速矢量控制,閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制,節(jié)能控制模式;
標準參數(shù)結(jié)構(gòu),標準調(diào)試軟件;
數(shù)字量輸入6個,模擬量輸入2個,模擬量輸出2個,繼電器輸出3個;
獨立I/O端子板,方便維護;
采用BiCo技術(shù),實現(xiàn)I/O端口自由連接;
內(nèi)置PID控制器,參數(shù)自整定;
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊;
具有15個固定頻率,4個跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;
可實現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式;
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能;
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,帶
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