基于PLC控制的变频调速系统方案设计书.docVIP

苏 州 市 职 业 大 学 课程设计说明书 名称 基于PLC控制的变频调速系统设计 　　 2012年6月25日至 2012年6月29日共 1 周 院 　系 电子信息工程系 班 级 10电气自动化4 姓 名 徐小冬 学 号 107301437 系　主　任 张红兵 教研室主任 邓建平 指导教师 淮文军 目录 第一章 绪 论 1 第二章 课程设计主要仪器的介绍 2 1 PLC的介绍 2 1.1 PLC的简介 2 1.1.1 PLC的组成 2 1.1.2 CPU的构成 3 1.2 PLC的工作原理 3 2 变频器的介绍 4 2.1 控制面板图 4 3 电机的介绍 6 第三章 PLC变频调速系统的设计与调试 7 1 系统的接线 7 1.1主回路接线 7 1.2 控制回路接线 7 2 外部接线图 8 3 系统方案设计 8 3.1 I/O地址分配表 8 3.2梯形图程序 9 4 软件系统的调试 9 5 实验结果分析 10 第四章 课程设计小结 11 参考文献 12 第一章 绪 论 随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。有人将其称为现代工业控制的三大支柱（即PLC，机器人，CAD/CAM）之一。目前可编程序控制器（Programmable Controller）简称PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。 目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行（PLC内部增加了解释程序）。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求。 现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程，并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，PLC各种硬件装置品种齐全，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求实现机电一体化的理想控制设备图1 PLC外观图 1.1.2 CPU的构成 CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 1.2 PLC的工作原理 PLC有两种工作状态，即运行（RUN）状态和停止（STOP）状态。 在运行状态，PLC通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直到PLC停机或切换到STOP工作状态。 三种工作方法： PLC的输出端子接变频器的多功能端子，变频器中设置多功能端子为多道速功能，并设置相应频率。通过PLC的输出端子的闭合和断开的组合，使变频器不同转速下运行。 优点：响应速度快，抗干扰能力强。 缺点：不能无级调速。 通过PLC和变频器上的RS485通讯接口，采用PLC编程通信控制。CP1H CPU单元支持串行通信功能有串行网关、串行PLC链接、NT链接1：N、上位链接、工具总线等。 优点：可以无级变速，速度变换平滑，速度控制精确，适应能力好。 缺点：抗干扰差，响应有延时。 通过PLC加数模（DA）转换模块，将PLC数字信号转换成电压（或电流视频器设置而定）信号，输入到变频器的模拟量控制端子，控制变频器工作。 XA型的CP1HCPU单元内置模拟输入4点及模拟输出2点。分辨率分为1/6000或1/12000两种。输入／输出分别刻选择：0