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三相交流異步電機在工業生產中應用非常廣泛，它的優點是結構簡單，維護方便；缺點是不易調速。隨著變頻技術的成熟，三相交流異步電機逐漸向變頻調速發展。為了尋求一種簡單的實現三相異步電機多段速度控制的方法，本研究以一臺由三相交流異步電機驅動的小型皮帶輸送機為試驗對象，通過PLC和變頻器與電機的連接實現輸送機的三段速度控制。
可編程序控制器(programmable logic controller，簡稱PLC)，是一種數字運算操作的電子系統，專門用于工業環境設計。它的主要特點是可靠性高、使用方便、體積小、重量輕、編程簡單易學，在工業控制領域得到廣泛的應用 。通過PLC控制變頻器改變異步電動機轉速，是自動控制中一種典型的應用 。
1、PLC控制電機變頻調速系統構成
本研究中輸送機采用的是三相交流異步電機，功率為1.5kW。變頻器選用基本通用型變頻器SINAMICS Vl0系列。額定輸出功率為1.5kW；輸入頻率為50Hz；輸出功率為0～300Hz。PLC選用SIEMENS公司的s7-200系列PLC，型號為CPU224 XP CN，AC/DC/RELAY。它有14輸入/10輸出，I/O共計24點，滿足系統要求，并有一定的余量。與電腦用USB/PPI通信電纜連接。
PLC控制電機變頻調速系統由計算機、三相交流異步電機、SINAMICS VIO變頻器、西門子CPU224 XP CN PLC和USB/PPI通信電纜組成。
PLC通過USB/PPI通信電纜與計算機相連，變頻器與PLC之間用、PLC與電機之間普通導線連接，首先根據使用要求，設置變頻器參數，通過計算機在PLC中寫入控制程序，就能改變變頻器的頻率，從而實現PLC對電機頻率的控制，達到改變輸送帶輸送速度的目的，其原理見圖1。
圖1 PLC控制小型輸送機變頻器調速系統原理
2、變頻器參數設置
SINAMICS V10變頻器有1O種典型的接線方式，圖2采用的典型接線方式6，因此，需將接線方式設定為C06。表3中P0701設定為1即接通正轉/停車指令；結合圖2看，當PLC輸出端Q 0.0為1時，變頻器啟動；當Q 0.1為1時，變頻器以15Hz運行；當Q 0.2為1時，變頻器以25 Hz運行；當Q 0.1和Q 0.2同時為1時，變頻器以40Hz運行。如此，通過PLC控制，變頻器運行在3種不同的頻率下，相應的輸送機的速度也就有3種。此外，可以通過編程的方式，完成輸送機從較快到慢，在由慢到快的速度轉變。
3、PLC編程
為了實現輸送機從較快到慢，再從慢到快的速度控制，編寫如下程序，如圖3所示。
由圖3分析程序實現功能：M 0.0為1，Q 0.0為1，變頻器啟動；Q 0.0為1，Q 0.1為1，變頻器輸出頻率2，輸送機以頻率2(15Hz)運行；Q 0.0為1，T 37開始工作；10s后，T 37為1，Q 0.2為1，變頻器輸出頻率3，輸送機以頻率3(25Hz)運行，此時Q 0.1為0；M 0.1為1，Q 0.1為1，變頻器輸出頻率2+頻率3，輸送機以頻率2+頻率3(40Hz)快速運行。
