龙门刨床刨台的变频调速控制系统.doc

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 电气传动自动控制系统 设计题目：龙门刨床刨台的变频调速控制系统 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师：宏钧 设计时间： 哈尔滨工业大学教务处  哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名： 院 （系）： 专 业：自动化 班 号： 任务起至日期： 年 月日至 年 月 日 课程设计题目： 龙门刨床刨台的变频调速控制系统 已知技术参数和设计要求： 该设计题目要求利用西门子S7 200 PLC，G120变频器，以及刨台运动模拟器，设计龙门刨床刨台拖动的变频调速控制系统，并通过实验调试实现该系统的各种设计功能。 技术指标：刨台可根据设定的速度自动往复运动，满足加工要求。调速精度不低于5％。 工作量： 1）控制系统总体设计。 2）PLC程序设计。 3）在实验设备上进行系统的局部调试和联合调试。 4）整理设计文件，撰写设计说明书。 工作计划安排： 第1阶段——接受任务和基本实验。 全体开会，布置任务，组成设计小组（每组人）。 之后参加1次实验，了解变频器的基本操作方法并熟悉实验设备。 第2阶段——系统设计和调试 实验之后进入系统设计阶段，根据设计要求，查阅有关文献，合作完成系统设计、PLC编程及变频器参数设计。 系统设计完成后，进入实验室，在实际装置上进行调试，在调试过程中不断改进原设计方案，最终满足课程设计要求。调试完成后需进行验收。 第3阶段——撰写设计报告。 同组设计者及分工： 本设计组由人组成，协作完成设计任务 指导教师签字___________________ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字___________________ 年 月 日 *注：此任务书由课程设计指导教师填写  1 控制系统总体设计方案 1．1 目的和意义 变频调速是交流电机的主要调速方式之一，由于其优越的调速性能已获得广泛的应用。变频器是一种能实现变频调速的电机驱动电源。在现代工业自动化中，通用变频器充当了极为重要的角色。它具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、节能效果显著等一系列优点。它已成为当今改造传统工业、改善工艺流程、提高生产过程自动化水平、提高产品质量、推动技术进步的主要手段之一，普遍应用于风机、水泵、生产线、机床、纺织机械、塑料机械、造纸机械、冶炼机械等。因此，变频器的使用及变频调速系统的设计，是电气传动领域的一门重要的应用技术。 课程设计的主要任务是以变频器为核心，设计一个变频调速控制系统。目的是通过变频调速系统的设计，学会变频器的基本使用方法和变频调速系统的基本设计方法，将电气传动的有关理论与工程实践相结合，以锻炼和提高工程实践能力。 1．2 设计题目及要求 该设计题目要求利用西门子S7 200 PLC、G120 变频器，以及刨台运动模拟器，设计龙门刨床刨台拖动的变频调速控制系统，并通过实验调试实现该系统的各种设计功能。下面详细说明龙门刨床刨台变频调速控制系统的基本结构和控制要求。 1.2.1 龙门刨床的结构和工作特点 龙门刨床作为机械工业中的主要工作机床之一，主要用来加工机床床身、箱体、横梁、立柱、导轨等大型机件的水平面、垂直面、倾斜面以及导轨面等,在工业生产中占有重要的地位。 刨床设备的基本结构分为七个部分：床身、刨台、横梁、刀架、立柱、龙门顶和自动控制系统(电气系统)。如下图所示：其机械结构主要由六部分组成，如图1-1 所示。 1、床身；2、刨台；3、横梁；4、刀架；5、立柱；6、龙门顶 图1-1 龙门刨床结构示意图 (1)床身：是一个箱形体，上有V 形和U 形导轨，用于安装工作台。 (2)刨台：也叫工作台，用于安置工件。下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。 (3)横梁：用于安装刀架。在切削过程中严禁动作，仅在更