基于PLC与博士FSC—G5变频器的工业洗衣机系统设计

杨菊

摘 要：系统选取博士FSC-G5变频器及PLC作为主要设备，进行了工业洗衣机系统PLC状态转移图设计，电气自动控制电路的连接图设计，PLC的输入输出分配，变频主要功能参数设置，实现了系统的运行与调试，并提出了PLC与变频器时间控制的问题。

关键词：工业洗衣机 FSC-G5变频器 PLC 多段速运行

中图分类号：TM925.33 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（c）-0055-02

工业洗衣机是指额定洗涤容量大于6 kg，应用于专业洗涤部门及服务行业使用的工业洗衣机[1]。随着变频调速技术的发展，大型工业洗衣机也逐渐采用PLC与变频器组合控制。采用变频调速技术控制变频电动机解决了洗衣机洗涤与脱水时的转速差异问题，解决了传统洗衣机中使用鼠笼型异步电动机为降低启动电流而牺牲启动转矩的根本问题。

该系统采用博士FSC-G5变频器和三菱FX2N-48MRPLC对工业洗衣机进行了改造。

1 系统设备清单

系统设备清单有：博世FSCG05.1-5K50-3P380-A-EP系列变频器1台，可编程控制器实验箱1台，导线若干，三相插头1个，常用电工工具1套，数字式万用表1台，变频电动机1台。

2 设计思想

基于PLC与博士FSC-G5变频器的工业洗衣机系统的控制流程如图1所示。由PLC控制电动机模拟洗衣机的加洗涤剂洗涤1次，清水洗涤2次。使用FSC-G5变频器的多段速功能实现每次洗涤的小循环。其中电动机洗涤正转、洗涤反转及中间暂停时间可设置变频器参数灵活改变。洗涤和脱水时变频器输出频率可设置为50 Hz，加减速时间可根据实际情况设定。

2.1 工业洗衣机PLC状态转移图设计

根据系统要求设计PLC状态转移图并写入到PLC中。工业洗衣机PLC状态转移图设计如图2所示。

2.2 工业洗衣机电气自动控制电路的连接图

工业洗衣机电气自动控制电路的连接原理图如图3所示。

2.3 PLC的输入输出分配

起动按钮SB0（X0），停止按钮SB1（X1），高水位开关SQ1（X2），低水位开关SQ2（X3），进水接触器KM0（Y0用指示灯替代），排水接触器KM1（Y1用指示灯替代），脱水电磁阀（Y2用指示灯替代）、Y3结束报警指示灯，电动机正转FWD（Y4），选择第一段程序开始循环（Y4）。

2.4 FSC-G5变频器主要功能参数设置

FSC-G5变频器采用高级参数控制进行多段速多次循环运行，变频器主要功能参数设置如下。

2.4.1 基本运行参数（b参数）

b-0=2（高級运行参数），b-1=9（外部端子选择），b-2=50（0.00～上限频率），b-3=2（外部端子（键盘STOP有效）），b-7=380（200～500 V负载电机额定电压）。

特别注意电动机根据b-7的设定值一定接成Y型，若设为220，则接成△。

2.4.2 中级运行参数（L参数）

L-5=50（下限频率～500.00 Hz），L-10=0.5（0.00～上限频率），L-13=5（启动频率）。

2.4.3 高级运行参数（H参数）

H-14～H-17分别设置为50，0 ，50，0代表1～4段的多段速频率。

H-29=2（可编程控制的多次循环）。

H-30～H-32分别设置为12，0，3，代表第1的运行时间、转向、加减速时间。

H-33～H-35分别设置为6，0，3，代表第2的运行时间、转向、加减速时间。

H-36～H-38分别设置为12，1，3，代表第3的运行时间、转向、加减速时间。

H-39～H-41分别设置为6，0，3，代表第4的运行时间、转向、加减速时间。

H-42、H-45、H-48都设置为0，清空第5、6、7段。

3 系统调试

系统调试流程图如图4所示。

4 PLC与变频器时间控制问题的提出

在该系统中，变频器所用7段共用36 s（设7段总时间为t），PLC的T0设定为36 s，两者刚好一致，系统按设计时间的要求正常运行。若PLC的T0设定时间与变频器所设定的4段时间不一致，系统运行有以下两种情况。

（1）T0>t，系统运行n次小循环，剩余T0-nt的时间补充到变频器的7段中去，变频器的7段时间是固定不变的，当T0的时间到直接从7段的任意位置被强迫停止，电动机依靠惯性停止。

（2）T0

综上实践证明，系统的时间由PLC设定时间决定，内部运行效果由变频器决定，一旦PLC设定时间到，系统中电动机直接被强迫并依靠惯性停止。

参考文献

[1] 李志斌.PLC和变频器在工业洗衣机控制系统中的应用[J].电机与控制应用，2008，35（6）：44-46.