基于PLC與博士FSC—G5變頻器的工業洗衣機系統設計

楊菊

摘 要：系統選取博士FSC-G5變頻器及PLC作為主要設備，進行了工業洗衣機系統PLC狀態轉移圖設計，電氣自動控制電路的連接圖設計，PLC的輸入輸出分配，變頻主要功能參數設置，實現了系統的運行與調試，并提出了PLC與變頻器時間控制的問題。

關鍵詞：工業洗衣機 FSC-G5變頻器 PLC 多段速運行

中圖分類號：TM925.33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（c）-0055-02

工業洗衣機是指額定洗滌容量大于6 kg，應用于專業洗滌部門及服務行業使用的工業洗衣機[1]。隨著變頻調速技術的發展，大型工業洗衣機也逐漸采用PLC與變頻器組合控制。采用變頻調速技術控制變頻電動機解決了洗衣機洗滌與脫水時的轉速差異問題，解決了傳統洗衣機中使用鼠籠型異步電動機為降低啟動電流而犧牲啟動轉矩的根本問題。

該系統采用博士FSC-G5變頻器和三菱FX2N-48MRPLC對工業洗衣機進行了改造。

1 系統設備清單

系統設備清單有：博世FSCG05.1-5K50-3P380-A-EP系列變頻器1臺，可編程控制器實驗箱1臺，導線若干，三相插頭1個，常用電工工具1套，數字式萬用表1臺，變頻電動機1臺。

2 設計思想

基于PLC與博士FSC-G5變頻器的工業洗衣機系統的控制流程如圖1所示。由PLC控制電動機模擬洗衣機的加洗滌劑洗滌1次，清水洗滌2次。使用FSC-G5變頻器的多段速功能實現每次洗滌的小循環。其中電動機洗滌正轉、洗滌反轉及中間暫停時間可設置變頻器參數靈活改變。洗滌和脫水時變頻器輸出頻率可設置為50 Hz，加減速時間可根據實際情況設定。

2.1 工業洗衣機PLC狀態轉移圖設計

根據系統要求設計PLC狀態轉移圖并寫入到PLC中。工業洗衣機PLC狀態轉移圖設計如圖2所示。

2.2 工業洗衣機電氣自動控制電路的連接圖

工業洗衣機電氣自動控制電路的連接原理圖如圖3所示。

2.3 PLC的輸入輸出分配

起動按鈕SB0（X0），停止按鈕SB1（X1），高水位開關SQ1（X2），低水位開關SQ2（X3），進水接觸器KM0（Y0用指示燈替代），排水接觸器KM1（Y1用指示燈替代），脫水電磁閥（Y2用指示燈替代）、Y3結束報警指示燈，電動機正轉FWD（Y4），選擇第一段程序開始循環（Y4）。

2.4 FSC-G5變頻器主要功能參數設置

FSC-G5變頻器采用高級參數控制進行多段速多次循環運行，變頻器主要功能參數設置如下。

2.4.1 基本運行參數（b參數）

b-0=2（高級運行參數），b-1=9（外部端子選擇），b-2=50（0.00～上限頻率），b-3=2（外部端子（鍵盤STOP有效）），b-7=380（200～500 V負載電機額定電壓）。

特別注意電動機根據b-7的設定值一定接成Y型，若設為220，則接成△。

2.4.2 中級運行參數（L參數）

L-5=50（下限頻率～500.00 Hz），L-10=0.5（0.00～上限頻率），L-13=5（啟動頻率）。

2.4.3 高級運行參數（H參數）

H-14～H-17分別設置為50，0 ，50，0代表1～4段的多段速頻率。

H-29=2（可編程控制的多次循環）。

H-30～H-32分別設置為12，0，3，代表第1的運行時間、轉向、加減速時間。

H-33～H-35分別設置為6，0，3，代表第2的運行時間、轉向、加減速時間。

H-36～H-38分別設置為12，1，3，代表第3的運行時間、轉向、加減速時間。

H-39～H-41分別設置為6，0，3，代表第4的運行時間、轉向、加減速時間。

H-42、H-45、H-48都設置為0，清空第5、6、7段。

3 系統調試

系統調試流程圖如圖4所示。

4 PLC與變頻器時間控制問題的提出

在該系統中，變頻器所用7段共用36 s（設7段總時間為t），PLC的T0設定為36 s，兩者剛好一致，系統按設計時間的要求正常運行。若PLC的T0設定時間與變頻器所設定的4段時間不一致，系統運行有以下兩種情況。

（1）T0>t，系統運行n次小循環，剩余T0-nt的時間補充到變頻器的7段中去，變頻器的7段時間是固定不變的，當T0的時間到直接從7段的任意位置被強迫停止，電動機依靠慣性停止。

（2）T0

綜上實踐證明，系統的時間由PLC設定時間決定，內部運行效果由變頻器決定，一旦PLC設定時間到，系統中電動機直接被強迫并依靠慣性停止。

參考文獻

[1] 李志斌.PLC和變頻器在工業洗衣機控制系統中的應用[J].電機與控制應用，2008，35（6）：44-46.