基于plc的造纸机控制系统设计 毕业论文

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1、目录引言11.1造纸机控制系统设计目的与意义31.2造纸机控制系统的研究现状31.3本文的主要内容42造纸机控制系统52.1造纸机控制系统要求52.2造纸机控制系统的方案63控制系统的硬件电路设计73.1硬件系统组成73.1.1硬件电路主要器件73.1.2硬件电路的工作原理83.2系统硬件原理图123.2.1系统电机部分原理图123.2.2PLC与变频器连接的硬件电路143.2.3PLC的模块电路174系统软件设计214.1系统软件设计的介绍214.1.1Step7软件内容214.1.2添加通讯适配器

2、214.2系统硬件组态与软件编程224.2.1系统硬件组态224.2.2软件流程图224.2.3PLC的软件编程23结论26谢辞2729参考文献28附录1：系统控制原理图29附录2：PLC原理图3029基于PLC的造纸机控制系统的设计摘要造纸业是与社会文明和经济发展息息相关的基础原材料产业,目前国内造纸业自动化水平与国外存在着一定差距，因此造纸系统的设计对造纸业来说至关重要。本文设计了一套基于PLC的造纸机控制系统，系统以S7-300PLC作为控制核心，以ABB变频器作为驱动单元，三相交流电机作为执行

3、单元,由PLC通过Profibus-DP网络与变频器之间的通信完成各传动点的启动、停止、加速、减速、紧纸等操作。论文介绍了国内外造纸行业的发展历程，根据造纸机的控制要求确定了系统的控制方案；设计了控制系统的硬件电路图，介绍了其工作原理，并进行了元器件的选型；基于编程软件Step7完成了系统的硬件组态以及控制程序的编写。本文设计的基于PLC的造纸机控制系统，结构简单，成本低，控制方便。关键词造纸机；变频器；通讯控制；组态；Profibus-DP29引言1.1造纸机控制系统设计目的与意义本次课题主要研究的

4、是基于PLC的造纸机控制系统的设计。通过对造纸机控制系统的研究与设计，我可以了解造纸机传动的工艺要求、各个传动点的交流电机具体工作情况，系统硬件参数选择的依据，以及交流变频调速系统在造纸机传动控制系统中的应用。同时掌握PLC与变频器的控制方式，软硬件的配合调节交流电机的转速，培养我个人对知识的理解和使用，理论与实际结合以及对于处理细节问题方面的能力。目前，我国造纸业存在许多问题，诸如造纸技术设备陈旧、水平落后、现代技术含量低等等。本课题的设计，可以在一定程度上改善这些问题，提高造纸机械的装备水平，加强

5、造纸机械加工能力和电气控制的能力。同时，就我个人而言，对本课题的设计可以培养自己分析与解决问题的能力，同时也能对工业生产中运用到的如：电动机、变频器、PLC、通讯技术、现场总线、操作屏等有更深一步的理解，对于电动机的控制方法及运用了解的更为深入。1.2造纸机控制系统的研究现状随着人们对纸和纸板及其制品品种多样化的要求和消费量日益增长,造纸工业面临的主要问题仍是纤维原料的来源,节约能源,降低污染,设备的大型化、高速化、自动化等[1]。造纸工业只有在解决这些问题的过程中才能得到发展,制浆技术和造纸技术的进

6、步也无不紧紧围绕上述问题而发展着。目前，我国造纸工业的特点是：产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型、技术密集型、产品明显落后于发达工业国家、生产要素决定性作用正在削弱、产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大、企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。近十几年以来，随着我国国民经济的不断发展和人民生活水平29的日益提高，我国造纸工业也取得了快速的发展。我国造纸工业国际化、集中化、专业化的格局已初步形成，而且国内许多造纸企业引进了很多国外先进的技术装备，国内许多大的造纸企业

7、已经完全与国际接轨。这都是我国造纸工业国际化的趋势。各个造纸企业都在向生产名牌专业产品而努力。但是从世界范围看，早期是基于经验的应用常规调节仪表的简单控制阶段，但由于纸机传动在生产中的特殊重要地位,如今造纸机电气传动控制的一般配置由PLC控制单元、变频器单元等组成[2]，现在则是越来越多的基于PLC等稳定可靠先进控制器的控制系统，造纸工业正在飞速发展，在欧美等发达工业国家，车速更快的高速造纸机已在大量推广使用[3]。因此全面提升我国造纸行业整体的管理、装备和自动化水平，使我国造纸行业进入低污染、低消耗

8、、高效益的强国之列。1.3本文的主要内容本文设计的基于PLC的造纸机控制系统共有网部、真空、主压、大缸、一烘、二烘、压光、卷取八个传动点需要控制，其控制方案是以S7-300PLC作为系统的控制中心，ABB变频器为驱动单元，三相交流电机作为执行单元，同时由PLC通过Profibus-DP网络与变频器之间的通信完成各传动点的启动、停止、加速、减速、紧纸操作。依据该控制方案，本文主要工作如下：（1）造纸机控制系统的控制要求以及控制方案，主要是利用S7-300P