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(jì)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(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師2013年9月13設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求一.設(shè)計(jì)內(nèi)容:1.變頻器的選擇設(shè)計(jì)2.PLC的選擇設(shè)計(jì)3.基于PLC的變頻器開環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)二.設(shè)計(jì)要求:1.設(shè)計(jì)思路清晰,給出整體設(shè)計(jì)框圖;2.單元電路設(shè)計(jì),給出具體設(shè)計(jì)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(jì),5.寫出設(shè)計(jì)報(bào)告;主要設(shè)計(jì)條件1.設(shè)計(jì)依據(jù)主要參數(shù)1)西門子變頻器一臺(tái)1)S7-200PLC一臺(tái)2)交流電動(dòng)機(jī)一臺(tái)2.可提供實(shí)驗(yàn)說明書格式

2、1.課程設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)7.實(shí)驗(yàn)調(diào)試,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析。8.總結(jié)與體會(huì);9.附錄(完整的總電路圖);10.參考文獻(xiàn);10、課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分表進(jìn)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(jì)星期四:控制電路設(shè)計(jì)星期五:控制電路設(shè)計(jì);第二周星期一:控制電路設(shè)計(jì)星期二:電路原理及波形分析、實(shí)驗(yàn)調(diào)試及仿真等星期四~五:寫設(shè)計(jì)報(bào)告,打印相關(guān)圖紙;星期五下午:答辯及資料整理參考文獻(xiàn)1.石玉栗

3、書賢.電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社,19982.王兆安黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù)(第4版).機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社,20005.鄭瓊林.耿學(xué)文.電力電子電路精選.機(jī)械工業(yè)出版社,19966.劉定建朱丹霞.實(shí)用晶閘管電路大全.機(jī)械工業(yè)出版社,19967.劉祖潤(rùn)胡俊達(dá).畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社,19958.劉星平.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.校內(nèi),20099.劉星平.THPK-2型工業(yè)綜合自動(dòng)化控制裝置實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書.2009目錄第一章系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析和總

4、體思路11.1概述11.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析21.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路3第二章PLC和變頻器的型號(hào)選擇42.1PLC的型號(hào)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(jì)以及PLC編程93.1開環(huán)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)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(jì)144.1閉環(huán)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)144.2閉環(huán)系統(tǒng)PLC程序15第五章實(shí)驗(yàn)調(diào)試和數(shù)據(jù)分析215.1PID參數(shù)整定215.2運(yùn)行結(jié)果22第六章總結(jié)與體會(huì)23參考文獻(xiàn)24電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)

5、評(píng)分表25第一章系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)性能好是工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中基本要求。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)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(guó)防、汽車、冶金、機(jī)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(duì)系統(tǒng)要求更為先進(jìn)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(jì)算機(jī),是繼續(xù)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)裝置。它具有抗干擾能力強(qiáng),價(jià)格便宜,可靠性強(qiáng),編程簡(jiǎn)樸,易學(xué)易用等特點(diǎn),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(gè)

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(jì)算機(jī)這個(gè)先進(jìn)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(jiǎn)樸、穩(wěn)定性好、工作可靠、使用中不必弄清系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(rèn)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(dòng)系統(tǒng)的主要目的,一是為了滿足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)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(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)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(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)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(dòng)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(shí)現(xiàn)某一任務(wù),都是通過編寫程序來實(shí)現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長(zhǎng),而且輕易犯錯(cuò)誤,不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn),解決了這個(gè)問題。對(duì)于過去需要幾個(gè)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(shì)曲線,報(bào)警窗口,生產(chǎn)報(bào)表等功能,已經(jīng)在多

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