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随着电力电子技术的飞速发展，变频调速的性能指标可以达到甚至超过直流电机调速系统。通过调节输入驱动器的脉冲频率以及驱动器的细分参数来达到调节步进电机转速的作用，其实就是控制单位时间内步进电机的步数。
一、改变极对数调速：优点：①无附加转差损耗，效率高; ②控制电路简单，易维修，价格低; ③与定子调压或电磁转差离合器配合可得到效率较高的平滑调速。缺点：有级调速，不能实现无级平滑的调速，并且由于受到电机结构和制造工艺的限制，通常只能实现2～3种极对数的有级调速，调速范围相当有限。
二、变频调速：优点：①无附加转差损耗，效率高，调速范围宽; ②对于低负载运行时间较长，或起、停较频繁的场合，可以达到节电和保护电机的目的。缺点：技术较复杂，价格较高。
三、换向器电机调速：优点：①具有交流同步电机结构简单和直流电机良好的调速性能; ②低速时用电源电压、高速时用步进电机反电势自然换流，运行可靠; ③无附加转差损耗，效率高，适用于高速大容量同步电机的启动和调速。缺点：过载能力较低，原有电机的容量不能充分发挥。
四、串级调速：优点：①可以将调速过程中产生的转差能量加以回馈利用。效率高; ②装置容量与调速范围成正比，适用于70%～95%的调速。缺点：功率因素较低，有谐波干扰，正常运行时无制动转矩，适用于单象限运行的负载。
五、定子调压调速：优点：①线路简单，装置体积小，价格便宜; ②使用、维修方便。缺点：①调速过程中增加转差损耗，此损耗使转子发热，效率较低; ②调速范围比较小; ③要求采用高转差电机，比如特殊设计的力矩电机，所以特性较软，一般适用于55kW以下的异步电机。
六、电磁转差离合器调速：优点：①结构简单，控制装置容量小，价值便宜; ②运行可靠，维修容易; ③无谐波干扰。缺点：①速度损失大，因为电磁转差离合器本身转差较大，所以输出轴的高转速仅为电机同步转速的80%～90%; ②调速过程中转差功率全部转化成热能形式的损耗，效率低。
七、转子串电阻调速：优点：①技术要求较低，易于掌握; ②设备费用低; ③无电磁谐波干扰。缺点：①串铸铁电阻只能进行有级调速。若用液体电阻进行无级调速，则维护、保养要求较高; ②调速过程中附加的转差功率全部转化为所串电阻发热形式的损耗，效率低。 ③调速范围不大
6ES7313-6CG04-0AB0安装调试
1 引言
变频器作为一种控制拖动的装置系统在冶金等行业的运行越来越广泛，随着工业自动化程度的不断提高，通过网络通讯的方式进行数据的交换越来越普遍，plc作为企业自动化控制的中心枢纽，在设备的自动化方面已经，plc与变频器的通讯功能的实现，为自动化程度的提高向前迈了一大步，通过profibus dp网线实现通讯功能，由plc将信号传输给变频器实现控制电机的运转功能。本文结合西门子s7-300plc与6se7变频器为例，浅谈其之间的网络通讯功能的实现配置，供初学者参考。
profibus - dp是一种高速低成本工业现场总线，用于设备级控制系统与分散式i/o的通信。使用profibus-dp可取24vdc或4-20ma信号传输。profibus-dp用于现场层的高速数据传送，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(plc)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，profibus-dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。
2 配置硬件系统
项目以s7-300 plc cpu315-2dp作为profibus-dp主站，6se7系列变频器作为从站为例，配置硬件如图1所示。
图1 plc硬件配置
硬件的组态过程不再说明，组态时profibus 地址为6，传输率为1.5mbit/s，行规为“dp"，在profibus属性operating mode中，将其设为“dp master"，配置vvvf时设定其地址为“10"，所选为pp01包括2个字的pzd分别为pzd1输出控制起停、正反转等，pzd2输出主设定到vvvf，pzd1输入当前的电流值，pzd2输入当前的输出功率。
3 变频器参数的设置
为了实现通过通讯功能实现对电机的控制，需要对vvvf的参数进行设置，为了实现一个简单的正反转功能，需要设置：
p053:w#16#ff (使能cbp2参数化)
p918:10 (从站地址必须与硬件组态时保持一致)
p695:10ms (报文监控时间)
p554:3100(控制字pzd1，启动/停止)
p443：3002(控制字pzd2，设定主频率)
p734，i001：0022(vvvf输出电流)
p734，i002：0023(vvvf输出功率)
将变频器参数p918的地址一定设为10，与plc硬件配置的地址统一，此时vvvf通讯指示灯闪烁，标识plc与vvvf之间的通讯已经建立起来。
硬件配好后，将pc、变频器、plc用profibus dp通讯线连好，将硬件配置下载到plc中。
4 通讯程序编写
简单直接的方法就是调用sfc14、sfc15两个系统块，sfc14用于读vvvf的数据，sfc15用于写入变频器数据，laddr配置pzd的起始地址为w#16#108(264)，ret-val表示程序运行状态正确是否，以不同的代码表示，record表示p#m0.0byte 4是从变频器读上来的数据放到mw0-mw2中，p#m10.0byte 4表示plc mw10/mw12的数据传输到变频器中。如图2所示。
图2 通讯程序
图3 变量监控
为了实现电机的运转，需要预置变量如下：由图3可以看出要使变频器运行，plc必须给变频器一个使能命令，就是控制字1的bit10，也就是必须给定m10.2为“1"，此参数不用在变频器内设定；变频器启动命令bit0，对应vvvf参数为p554为3100；正转命令为bit11对应变频器参数为p571为3111；反转命令为bit12对应变频器参数为p572为3112；其变频器控制字与plc变量对应关系为bit0-m11.0 bit7-m11.7 bit8-m10.0 bit15-m10.7
以上所举的是变频器为pp01的例子，其它如变频器为pp02、pp03原理相同。
5 结束语
通过以上举例讲述，以profibus-dp为基础的plc与变频器之间的通讯协议，在企业中得到越来越广泛的应用，其还可以实现在线监控功能，实时了解和掌握变频器等设备运行的状况，因此，信息传输的网络化是当今企业设备运行的发展趋势
和学别的学科一样，在学完plc理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。我们做的是机械手臂的plc控制系统。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了plc设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。 通过这次设计实践。我学会了plc的基本编程方法，对plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到plc中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对plc 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。 通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出好的方案。在这过程也提高了我们的表过能力。 通过此次课设，让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于plc设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出适合的设计方法。 虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题 在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。 plc设计心得体会（2）： y/△降压启动，刚接触课题时并不知道具体怎么操作，也不懂得plc在此电路中有什么作用。经过同组成员的讨论，画出电气图及plc外部接线图时便都晓得了。在接线的过程中，主电路相当的顺利，而plc的连接尤其是加入小的中间继电器，使电路变的有点复杂。老师的讲解，自己的琢磨，plc代替控制电路连到主电路中，plc没输出。在同学的帮助下才知画的外部接线是常开，实际用的是常闭，所以在接线时我们应该用常开实现，但却接了常闭因此plc没输出。 一开始设计 一切改好之后，电动机没动作。当时真是干着急，在老师的帮助下，原因来自小中间继电器的常开接错了。重新改过之后电动机km无动作，一点点找过之后，确定是连接km的中间继电器接触不良。几次动作之后，电动机终于转了，真是一波几折，成功之后的喜悦可想而知。虽然扩展部分没法动手操作，但大致的方案老师已经审核认可。 接下来所做plc的设计，让我进一步对plc的应用及功能做了了解，对gx软件梯形图的应用也变的熟练。自动门的设计主要考虑到当开门和关门时有人突然来到，从而实现自动检测自动开门关门的控制。在设计的过程中，遇到了很多问题，t0时间范围内有人来，t0不重新计时，关门的过程中有人来却不开门，这些在经过一次次测试、认真思考和讨论的过程中得到了解答。 总之一周的课设，让我觉得很累，但从中收获了很多，终的成功让我觉得累也是值得的。在此，感谢同学们的帮助以及老师在此次实验中的指导。 |