变频调速系统综合设计.doc

目 录 第一章 设计摘要 2 第二章 变频调速控制系统概述 2 2.1硬件部分 2 2.1.1操作台部分 2 2.1.2控制柜部分 3 2.1.3 交流电动机 7 2.1.4元器件的作用 8 2.1.5变频调速控制系统原理图 8 2.1.6转电机操作 9 2.1.7保护功能 9 2.2软件部分 10 2.2.1 Drive Monitor_V5.3软件的应用 10 2.2.2 STEP7-Micro/WIN 4.0 软件简介 10 2.2.3安全说明和警告 10 第三章 实验部分 11 3.1实验内容 11 3.1.1操作说明 12 3.1.2编程和调试如下 14 3.1.3相关实验与分析 15 3.2设计体会 16 3.3设计总结 16 3.4设计图纸 17 3.4.1变频调速系统控制柜原理图(a) 17 3.4.2变频调速系统控制柜原理图(b) 18 3.4.3变频调速系统控制柜原理图(c) 19 3.4.4变频调速系统控制柜原理图(d) 20 3.4.5操作台电控系统原理图 21 第四章 参考文献 22 第一章 设计摘要 本次综合设计的内容是对于西门子MM430、PLC-200、交流电动机为核心所组成的变频调速系统的综合设计，主要包括对于整个变频调速系统的组成、工作原理、参数设置以及实际操作。首先，在老师的讲解下，我们大体了解了整个系统的组成及控制柜端子接线方式，在查阅了相关资料后又对于整个系统的工作原理有了进一步的了解。其次，对于系统熟悉之后，我们开始对它进行了动手操作，包括启动、停止、正反转以及用软件（DriveMoniter）对交流变频器进行设置参数，利用PLC编程实现对变频器的控制，并绘制了机械特性曲线。最后，按照使用说明书，用变频器上的操作面板对变频器进行参数更改。 关键词：变频器、PLC、控制系统、编程。 第二章 变频调速控制系统概述 2.1硬件部分 MM430 控制系统由控制柜、操作台(操作台右侧摆放台式电脑)、交流电动机三部分组成。原理图如下： 2.1.1操作台部分 操作台是系统日常的操作界面，包括用于控制交流调速的各种指令开关、按钮和指示灯，以及连接到PLC各输入输出模块的大量开关、旋钮、表计和测试插孔。台子上装有各种指示灯、按钮、电压表，电流表，频率显示仪表等，便于学员观察和记录。 操作台的右侧提供了一块额外的空间，用来摆放一套台式计算机。计算机内安装MM430变频器调试软件S7—200PLC组态编程软件 。 该电脑承担传动系统的调试、设置与监控工作，也可用作对PLC进行编程的编程器。 2.1.2控制柜部分 柜内装有空气开关、交流接触器、快速熔断器、三相进线电抗器、MM430变频器、出线电抗器、S7—200PLC等主器件，柜门装有运行指示灯、显示仪表等 。（见上图） 2.1.2.1交流变频MM430部分 MM430变频器简介： MM430为水泵和风机的专用型变频器，功率为7.5kw~250kw，三相交流电源（380v~480v），内置PID控制器，具有6个数字输入，2个模拟输入，1个用于电动机过热保护的PTC/KTV输入；2个模拟输出，3个继电器输出，是 S7-200、S7-300自动化系统的理想配套设备；从7.5kw至250kw的变频器都具有统一的控制方法和I/O界面，采用统一的MM430控制器及其选件。 主要特点 ： 调试简单、便捷 模块化结构，组态特别灵活 具有6个可编程的带电位隔离的数字输入 2个模拟输入（0~10v,0~20mA）它们也可以作为7/8个数字输入使用 2个可编程的模拟输出（0~20mA） 3个可编程的继电器输出 由于采用较高的脉冲开关频率，电动机运行的噪声很小 完善的电动机和变频器保护功能 基于PID控制器对三个附加传动装制的控制（电动机分级控制—多机循环） 传动装置可以直接在电网上运行（带有外接的旁路开关电路） 节能运行方式 应用于水泵的驱动时，可以识别水泵是否无水空转（转动皮带故障检测功能） 2.1.2.2交流变频MM430安全问题 出于对系统安全性、可靠性的考虑，装置出厂时被定义为：交流变频调速子系统为速度开环控制，运行时需与PLC配合进行部分开关联锁，通过操作台的“合闸”和“分闸”按钮对主回路的交流接触器进行操作，通过操作台的“启动”和“停止”按钮控制变频器的起停，通过操作台的“速度给定”旋钮控制变频器的速度给定，通过操作台的“正/反转”旋钮控制变频器的旋转方向，操作台控制柜分别设有“合闸”及“运行”指示灯显示，操作台上方设有“交流电机电流”和“交流电机转速”模拟表显示，操作台设有“系统急停”和“故障”显示灯。 合闸操作：①合断路器Q0，此为系统总隔离开关；②合断路器Q3为上位机电源；③合断路器Q2为PLC部分和开关电源供电；控制柜电源指示灯亮④合断路器Q1，