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1、基于PLC的電機調速系統(tǒng)設計 摘要：可編程控制器是以微處理器為核心的計算機控制系統(tǒng)，具有使用方便、通用性強、可靠性高、適應面廣、編程簡單、抗干擾能力強的特點，廣泛應用于工業(yè)控制的場合。本文設計了基于西門子S7-200系列PLC對直流電機進行調速控制的方案，使用觸摸屏作為控制界面，提高了直流調速系統(tǒng)的控制性能，為實現(xiàn)直流電機的數(shù)字控制提供了一種新的方法?！ ￡P鍵詞：PLCS7-200編碼器觸摸屏電機 直流調速系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中最常用的電氣傳動裝置之一，廣泛地應用于軋鋼機、冶金、印刷、金屬切削機床等許多領域的自動控制系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的直流調速控制系統(tǒng)多采用模擬
2、元件，如晶體管、各種線性運算電路等，雖在一定程度上滿足了生產(chǎn)要求，但線路復雜，調速性能較差[1]。采用PLC實現(xiàn)直流電機的調速系統(tǒng)，電路設計簡單，調速性能更好?！ LC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，在結構、性能、功能及編程手段等方面都有獨到的特點。在構成上，具有模塊結構的特點，有利于維護，并且功能擴充很方便，便于安裝。在性能上，可靠性高。PLC的平均無故障時間一般可達三五萬小時，并采用在線監(jiān)控、故障診斷、冗余等技術，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。在功能上，可進行開關邏輯控制、閉環(huán)過程控制、位置控制、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控、多PLC分布式控制等功能。在編程手段上，PLC的編程語言直觀、簡單
3、、方便，易于各行業(yè)工程技術人員掌握[2]?！ ∫?、系統(tǒng)總體設計 本控制系統(tǒng)設計方案采用西門子S7-200系列PLC作為控制核心，它根據(jù)接收的觸摸屏設定轉速值，向直流電機發(fā)出控制信號，并采集旋轉編碼器的脈沖信號，將脈沖信號轉換為實際轉速值，發(fā)送到觸摸屏進行實時顯示。系統(tǒng)總體設計圖如圖1所示： 1、S7-200系列PLC S7-200是西門子公司生產(chǎn)的一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。它具有以下特點：極強的可靠性，極豐富的指令集，易于掌握、便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能，實時特性，強勁的通訊能力，豐富的擴展模塊
4、。S7-200系列PLC在自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮了其強大功能，使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制，應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等[3]。 S7-200系列PLC提供了4個不同的基本型號的8種CPU供您使用，本設計方案采用的是CPU224XP。CPU224XP具有14個數(shù)字輸入點，10個數(shù)字輸出點，2個模擬輸入點，1個模擬輸出點和6個高速計數(shù)器(30KHz)，可方便地用數(shù)字量和模擬量擴展模塊進行擴展[3]?！ ?、GT01觸摸屏 GT01是松下
5、公司生產(chǎn)的3英寸、3色LED背光燈觸摸屏。它不僅能顯示信息、圖形，還能自由顯示按鍵、指示燈、PLC數(shù)據(jù)、圖表、時鐘等。此外，配合設備的狀況，它能夠切換3色背光燈，使運行狀況一目了然。GT01備有5VDC/24VDC兩種電源和RS232C/RS422(RS485)兩種通信方式，可與各公司的PLC連接通信[4]?！ ?、電機與驅動器 本設計方案采用的是和利時公司生產(chǎn)的直流無刷電機和驅動器?！ ?、編碼器 旋轉式編碼器，是將旋轉的機械位移量轉換為電氣信號，對該信號進行處理后檢測位置、速度等信息的傳感器。本設計方案采用的是歐姆龍增量式編碼器，分辨率為600P/R
6、?！ 《⑾到y(tǒng)軟件設計 該控制系統(tǒng)的軟件設計部分分為PLC程序設計與觸摸屏程序設計兩部分?！ ?、PLC程序設計 (1)PLC程序總體設計 PLC程序使用的是STEP7MICRO區(qū)、AI區(qū)、AQ區(qū)等。觸摸屏的當前頁面保存在S7-200的V].機械工業(yè)出版社，2014. [3]S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊[M].西門子自動化工程有限公司，2004. [4]可編程智能操作面板GT01技術手冊[M].松下電器有限公司，2006. [5]松下觸摸屏軟件GT].松下電器有限公司，2006.
