基于plc控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、蘇州市職業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)名稱(chēng)基于PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　2012年6月25日至2012年6月29日共1周院　系電子信息工程系班級(jí)10電氣自動(dòng)化4姓名徐小冬學(xué)號(hào)107301437系　主　任張紅兵教研室主任鄧建平指導(dǎo)教師淮文軍12目錄第一章緒論1第二章課程設(shè)計(jì)主要儀器的介紹21PLC的介紹21.1PLC的簡(jiǎn)介21.1.1PLC的組成21.1.2CPU的構(gòu)成31.2PLC的工作原理32變頻器的介紹42.1控制面板圖43電機(jī)的介紹6第三章PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試71系統(tǒng)的接線(xiàn)71.1主回路接線(xiàn)71.2控制回路接線(xiàn)72外部接線(xiàn)圖83系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)83.1I/O地址分配表83.2梯

2、形圖程序94軟件系統(tǒng)的調(diào)試95實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析10第四章課程設(shè)計(jì)小結(jié)11參考文獻(xiàn)1212第一章緒論隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制、順序控制的范圍，它與計(jì)算機(jī)有效結(jié)合，可進(jìn)行模擬量控制，具有遠(yuǎn)程通信功能等。有人將其稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（即PLC，機(jī)器人，CAD/CAM）之一。目前可編程序控制器（ProgrammableController）簡(jiǎn)稱(chēng)PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具。目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線(xiàn)路的清晰直觀(guān)，又考慮到大多數(shù)

3、工廠(chǎng)企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。PLC在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺g成匯編語(yǔ)言然后執(zhí)行（PLC內(nèi)部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的用戶(hù)程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時(shí)間要長(zhǎng)一些，但對(duì)于大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，是微不足道的，完全可以滿(mǎn)足控制要求。現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話(huà)、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線(xiàn)，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，并且PLC各種硬件裝置品種齊全，可以組成能滿(mǎn)足各種要求的控制系統(tǒng)

4、，用戶(hù)不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶(hù)在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿(mǎn)足要求，所以它成了實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。12第二章課程設(shè)計(jì)主要儀器的介紹1PLC的介紹1.1PLC的簡(jiǎn)介PLC可編程序控制器如圖2-1所示：PLC英文全稱(chēng)ProgrammableLogicController,中文全稱(chēng)為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制

5、各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。圖2-1PLC外觀(guān)圖1.1.1PLC的組成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.1.2CPU的構(gòu)成12CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的

6、語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。1.2PLC的工作原理PLC有兩種工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)和停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶(hù)程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到PLC停機(jī)或切換到STOP工作

7、狀態(tài)。三種工作方法：1.PLC的輸出端子接變頻器的多功能端子，變頻器中設(shè)置多功能端子為多道速功能，并設(shè)置相應(yīng)頻率。通過(guò)PLC的輸出端子的閉合和斷開(kāi)的組合，使變頻器不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：不能無(wú)級(jí)調(diào)速。2.通過(guò)PLC和變頻器上的RS485通訊接口，采用PLC編程通信控制。CP1HCPU單元支持串行通信功能有串行網(wǎng)關(guān)、串行PLC鏈接、NT鏈接1：N、上位鏈接、工具總線(xiàn)等。優(yōu)點(diǎn)：可以無(wú)級(jí)變速，速度變換平滑，速度控制精確，