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小型自动化系统综合实训报告书基于hmi的造纸设备同步控制系统_毕业设计
《小型自动化系统综合实训》
报 告 书
项目名称: 基于HMI的造纸设备同步控制系统
系部名称: 自动控制系
专业班级:
姓 名:
学 号:
2016年 7月3日
设 计 任 务 书
设计目的:
设计4台电动机构成的变频调速同步控制系统:4台电机速度可以同步升降,也可以微调,1#电机微调时其他电机同步微调,2#电机微调时1#电机不同步微调,其他电机同步微调,3#电机微调时1#和2#电机不同步微调,4#电机同步微调,4#电机微调时, 其他电机均不同步微调。
设计要求:
1、 采用西门子CPU224XP-CN和MM440变频器,要求采用西门子PLC和变频器的USS协议通讯,实现变频器的启停控制和调速。
2、每台电机设有启动/停止按钮和速度微升/微降按钮。
3、每台电机设有电机/同步选择开关。
4、采用就地按钮和MCGS触摸屏远程控制。目 录
第1章 控制系统设计方案描述 1
第2章 主要电气元器件功能特性简介 3
2.1 PLC特点 3
2.2 PLC工作原理 3
2.3 MM440变频器的特点 4
2.4组态与MCGS触摸屏 5
第3章 控制系统电气原理图 9
3.1系统图 9
3.2主电路图 10
3.3控制电路 10
3.4电气控制柜设计图纸 12
第4章 PLC I/O地址分配 15
第5章 变频器主要参数的设置 17
第6章 系统控制程序 19
6.1程序设计思路和流程 19
6.2 程序功能设计(子程序)说明 19
6.3 程序调试步骤和方法 20
6.4 故障及对策 21
6.5 调试过程的问题和解决方案描述 24
第7章 操作说明 25
第8章 设计总结 27
参考文献 29
附录1 电气材料汇总与报价表 31
附录2 控制程序清单 33
第1章 控制系统设计方案描述
本次实验的实验目的及要求是实现4台电动机构成的变频器同步调速控制系统:4台电机速度可以同步升降,也可以微调,1#电机微调时其他电机同步微调,2#电机微调时1#电机不同步微调,其他电机必须同步微调,3#电机微调时1#和2# 不同步微调,4#电机同步微调,4#电机微调时,其他电机均不同步微调。
要求每台电机设有启动停止按钮和速度微升/微降按钮,每台电机设有单机/同步选择开关,可以实现就地按钮控制和MCGS触摸屏远程控制。
为实现实验目的及要求采用西门子CPU224XP-CN PLC和M440变频器控制。PLC与变频器的通讯方式采用USS协议通讯。USS协议的特点是支持多点通信因而可以应用在RS485等网络上。采用单主站的“主-从”访问机制。一个网络上最多可以有32个节点(最多31个从站)简单可靠的报文格式,使数据传输灵活高效容易实现,成本较低。
PLC对变频器的控制是通过PLC和变频器上的RS485通讯接口,采用PLC编程通信控制。连接时用串口电缆将S7-200 PORT 0端口与MM440面板上的RS232/RS485接口相连。
上位机控制设备选用的是MCGS(TPC7062TX)触摸屏,MCGS与PLC200之间是直接通过RS485/RS232通讯端口通讯的。连接时通讯电缆一端连接PLC的PORT 1端口,一端连接触摸屏的COM口,PC机与触摸屏之间的连接是通过USB线连接的,一端接PC机的USB口一端接触摸屏的USB口。第2章 主要电气元器件功能特性简介
2.1 PLC特点
1.抗干扰能力强,可靠性高。
2.控制系统结构简单,通用性强。
3.编程方便,易于使用。
4.功能强大,成本低。
5.设计、施工、调试的周期短。
6.维护方便。
2.2 PLC工作原理
(一)基本工作模式:
1.运行模式:分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理五阶段。
2.停止模式:当处于停止工作模式时,PLC只进行内部处理和通信服务等内容。
(二)PLC工作过程:
1.内部处理阶段:在此阶段,PLC检查CPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器,以及完成一些其它内部工作。
2. 通信服务阶段:在此阶段,PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令,更新编程器的显示内容等,当PLC处于停状态时,只进行内容处理和通信操作等内容。
3.输入处理阶段:输入处理也叫输入采样。在此阶段顺序读取所有输入端子的通断状态,并将所读取的信息存到输入映象寄存器中,此时,输入映像寄存器被刷新。
4.
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