运动控制系统课程设计-基于plc的变频调速控制系统设计

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1、湖南工程学院课程设计课程名称运动控制系统课题名称基于PLC的变频调速控制系统设计专业班级姓名学号指导教师2011年9月23日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：运动控制系统题目：基于PLC的变频调速控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2011年09月13日课程设计完成日期2011年09月23日设计内容与设计要求一．设计内容：1.变频器的选择设计2.PLC的选择设计3.基于PLC的变频器开环调速控制系统的设计4.基于PLC的变频器模拟量闭环调速控制系统的设计二．设计要求：1．设计思路清晰，给出整体设计框图；2

2、．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；3．分析所有单元电路与总电路的工作原理，4．绘制控制系统原理图，PLC的控制程序设计，5．写出设计报告；主要设计条件1．设计依据主要参数1）西门子变频器一台2）S7-200PLC一台3）交流电动机一台2.可提供实验说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．PLC、变频器的选择及参数设置与操作5．基于PLC的变频器开环调速控制系统的设计6．基于PLC的变频器模拟量闭环调速控制系统的设计7．实验调试，实验数据及分析。1．总结与体会；2．附录（完整的总电路图）；3．参考文献；10、课程设

3、计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一:控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，19982．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，20003．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，20004．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，20005．

4、郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，19966．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，19967．刘祖润胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，19958．刘星平．运动控制系统实验指导书．校内，20099.刘星平.THPK-2型工业综合自动化控制装置实训指导书.2009目录第1章概述11.1系统概述11.2PLC的概述11.3变频器的简介2第2章总体设计方案42.1主电路的设计42.2控制电路的设计62.3保护电路的设计6第3章系统硬件设计83.1变频器的选择与设置83.2PLC的选择93.3S7——200PLC的

5、硬件组成及指令系统15第4章系统软件设计164.1PLC程序梯形图16第5章系统调试24第6章总结与体会26附录27参考文献28第1章概述随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，这促进了电气传动的技术革命。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。1.1系统概述在现代工业和经济生活中，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，交流变频

6、调速技术作为高新技术、节能技术广泛应用于各个领域；由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，在工控机上可开发出友好的人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能化”控制。在本课题的系统中，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，因此采用高功能性控制的通用变频器对电机进行转速调节，此变频器的S型加减速功能和转矩提升功能，能很好的解决转速之间的切换和启动问题。系统中由PLC完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。基于PLC的编程软件采用模块化的

7、程序设计方法，大量采用功能模块重用，减少软件的开发和维护。利用组态软件良好的人机界面和通信能力及PROFIBUS总线技术，使工程师、操作人员可以在中央控制室的工控机上方便的浏览现场的工业流程、实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止的控制；同时可以在现场进行电机的启动、停止及增减速等的操作。1.2PLC的概述可编程序控制器（PLC）是以微处理器为基础的工业控制装置，它的功能强，可靠性极高，编程简单，使用方便，体积小巧，近年来在工业生产中得到了广泛的应用，被誉为当代工业自动化的主要支柱之一。PLC的功能包括逻辑控制、定时控制、计数控

8、制、步进（顺序）控制、PID控制、数据控制、通信和联网以及许多特殊功能模块。PLC具有极高的可靠性，丰富的I/O接口模块并且采用了模块化结构以适应各种工业控制的需要，系统的规模和功能可根据用户