基于PLC的电机调速控制系统 广州大学精要.docx

控制系统课程设计 项目名称：以西门子S7-200为核心的电机速度监控系统 学生姓名 / 学号： 卢泽涛 1307300108 吴钟森 1307300105 夏杰东 1307300107 指导老师： 黄峥 班级 电气133 　　专业名称 电气工程及其自动化 提交日期 2016 年 12月 15 日 答辩日期 2016 年 12月 15日 一、 系统整体功能说明及软硬件选型 1、通过PLC控制变频器，实现远程方式控制控制鼠笼式异步电动机的正反转及速度。 2、将编码器中与转速相对应的输出电压采集到PLC中。 3、通过PLC编写PID控制程序，控制电机的转速。 4、应用触摸屏组态软件设计控制系统的界面，与PLC进行动态连接，可在界面中控制电机的转速，显示变频器的频率、电机的正反转状态、实际转速等。 5、设置电机的正常转速范围（上、下限），当电机转速超出正常范围时，停机并报警，并可复位报警信号。 6、软硬件选型说明表如下： 序号 名称 数量 备注 1 西门子PLC编程软件STEP7? 软件 2 MCGS组态软件 软件 3 PLC 1台 S7-200PLC 4 变频器 1台 欧姆龙变频器3G3JV 5 电机 1台 鼠笼式电动机 6 下载电缆 1根 7 通信电缆 1根 PC/PPI+ 二、 I/O点与输入输出设备对应关系表 PLC与变频器对应接线表 PLC端口 变频器端口 备注 Q0.0 S1 控制电机正转 Q0.1 S2 控制电机反转 1L SC 提供频率指令电源 V FR V为PLC模拟电压输出端，FR为变频器模拟电压接收端（0--10V） M FC 公共端互连 组态软件与PLC通信关系表 组态参数 PLC各寄存器 备注 正转按钮 写M0.0 控制电机正转 反转按钮 写M0.1 控制电机反转 电机转速输入 写 VD0 同步输入修改电机转速 电机频率 读 VD2 实时显示电机频率 电机转速 读 VD4 实时显示电机当前转速 另外，变频器U、V、W端口分别接电机A、B、C三相，如图： 三、 系统的原理图，包括主电路和控制电路。 四、 软硬件相关设置的说明 1、 软件相关设置：MCGS组态软件与西门子s7-200PLC连接相关设置如下： 2、 欧姆龙变频器参数设置：n01=08；n02=01；n03=02；n32=0.4 五、 程序功能的详细说明 1、MCGS组态设计，设计的界面以及功能如下： （1）电机运转前必须先输入转速（例如800 r/min）然后点击正转或反转按钮，为了安全，在电机转向切换时，先按停止，待电机停下再进行转向变换。 （2）该组态设置了电机转速报警，大于上限值（例如 |1200| r/min）时停机报警。 （3）该组态可精准转换编码器转速对应频率。 （4）PID控制参数于PLC程序中编好，采用效果最好的一组。 （5）各参数设置详见上文第四硬件设置部分。 2、西门子s7-200PLC原程序详细说明如下：（见下页） （1）主程序详解： //调用子程序SBR_0，初始化PID模块 //控制电机正转 //控制电机反转 （2）子程序SBR_2详解 //将输入转速转化为0—1的大小，并保存至AC1 （3）子程序SBR_0详解（PID模块初始化）： //过程变量值PVn=0.75 //比例项增益Kc=50.0 //采样周期Ts=0.1s //积分时间常数 T1=10.0min //微分时间常数 Td=0.0 //将SMB35定时器