基于plc的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)本科論文.doc

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1、課程設(shè)計課程名稱基于PLC的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)課題名稱專業(yè)班級學號姓名指導(dǎo)教師2013年9月13設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求一．設(shè)計內(nèi)容：1.變頻器的選擇設(shè)計2.PLC的選擇設(shè)計3.基于PLC的變頻器開環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計4.基于PLC的變頻器模擬量閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計二．設(shè)計要求：1．設(shè)計思路清晰，給出整體設(shè)計框圖；2．單元電路設(shè)計，給出具體設(shè)計思路和電路；3．分析所有單元電路與總電路的工作原理，4．繪制控制系統(tǒng)原理圖，PLC的控制程序設(shè)計，5．寫出設(shè)計報告；主要設(shè)計條件1．設(shè)計依據(jù)主要參數(shù)1）西門子變頻器一臺1）S7-200PLC一臺2）交流電動機一臺2.可提供實驗說明書格式

2、1．課程設(shè)計封面；2．任務(wù)書；3．說明書目錄；4．PLC、變頻器的選擇及參數(shù)設(shè)置與操作5．基于PLC的變頻器開環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計6．基于PLC的變頻器模擬量閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計7．實驗調(diào)試，實驗數(shù)據(jù)及分析。8．總結(jié)與體會；9．附錄（完整的總電路圖）；10．參考文獻；10、課程設(shè)計成績評分表進度安排第一周星期一:課題內(nèi)容介紹和查找資料；星期二:總體電路方案確定星期三:主電路設(shè)計星期四:控制電路設(shè)計星期五:控制電路設(shè)計；第二周星期一:控制電路設(shè)計星期二：電路原理及波形分析、實驗調(diào)試及仿真等星期四~五:寫設(shè)計報告，打印相關(guān)圖紙；星期五下午:答辯及資料整理參考文獻1．石玉栗

3、書賢．電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計指導(dǎo)．機械工業(yè)出版社，19982．王兆安黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù)（第4版）．機械工業(yè)出版社，20003．浣喜明姚為正．電力電子技術(shù)．高等教育出版社，20004．莫正康．電力電子技術(shù)應(yīng)用（第3版）．機械工業(yè)出版社，20005．鄭瓊林．耿學文．電力電子電路精選．機械工業(yè)出版社，19966．劉定建朱丹霞．實用晶閘管電路大全．機械工業(yè)出版社，19967．劉祖潤胡俊達．畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)．機械工業(yè)出版社，19958．劉星平．運動控制系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書．校內(nèi)，20099.劉星平.THPK-2型工業(yè)綜合自動化控制裝置實訓(xùn)指導(dǎo)書.2009目錄第一章系統(tǒng)的功能設(shè)計分析和總

4、體思路11.1概述11.2系統(tǒng)功能設(shè)計分析21.3系統(tǒng)設(shè)計的總體思路3第二章PLC和變頻器的型號選擇42.1PLC的型號選擇42.2變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)置52.2.1變頻器的選擇52.2.2變頻調(diào)速原理62.2.3變頻器的工作原理72.2.4變頻器的快速設(shè)置7第三章硬件設(shè)計以及PLC編程93.1開環(huán)系統(tǒng)硬件設(shè)計93.2開環(huán)系統(tǒng)PLC程序9第四章基于PLC的變頻器模擬量閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計144.1閉環(huán)系統(tǒng)硬件設(shè)計144.2閉環(huán)系統(tǒng)PLC程序15第五章實驗調(diào)試和數(shù)據(jù)分析215.1PID參數(shù)整定215.2運行結(jié)果22第六章總結(jié)與體會23參考文獻24電氣與信息工程系課程設(shè)計

5、評分表25第一章系統(tǒng)的功能設(shè)計分析和總體思路1.1概述調(diào)速系統(tǒng)快速性、穩(wěn)定性、動態(tài)性能好是工業(yè)自動化生產(chǎn)中基本要求。在科學研究和生產(chǎn)實踐的諸多領(lǐng)域中調(diào)速系統(tǒng)占有著極為重要的地位特別是在國防、汽車、冶金、機械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。調(diào)速控制系統(tǒng)的工藝過程復(fù)雜多變，具有不確定性，因此對系統(tǒng)要求更為先進的控制技術(shù)和控制理論?？删幊炭刂破鳎≒LC）可編程控制器是一種工業(yè)控制計算機，是繼續(xù)計算機、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動裝置。它具有抗干擾能力強，價格便宜，可靠性強，編程簡樸，易學易用等特點，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個

6、領(lǐng)域中被廣泛地使用。目前在控制領(lǐng)域中，雖然逐步采用了電子計算機這個先進技術(shù)工具，特別是石油化工企業(yè)普遍采用了分散控制系統(tǒng)（DCS）。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍舊是常規(guī)的PID控制。PID結(jié)構(gòu)簡樸、穩(wěn)定性好、工作可靠、使用中不必弄清系統(tǒng)的數(shù)學模型。PID的使用已經(jīng)有60多年了，有人稱贊它是控制領(lǐng)域的常青樹。變頻調(diào)速已被公認為是最理想、最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一，采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。用戶根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合

7、選擇不同類型的變頻器。25組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且輕易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。組態(tài)王是海內(nèi)一家較有影響力的組態(tài)軟件開發(fā)公司開發(fā)的，組態(tài)王具有流程畫面，過程數(shù)據(jù)記錄，趨勢曲線，報警窗口，生產(chǎn)報表等功能，已經(jīng)在多