基于PLC与变频器的灌装传送带控制系统设计.doc

西华大学课程设计说明书 西华大学课程设计说明书 PAGE PAGE 29 第 页 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 前言 3 2 总体方案设计 4 2.1 啤酒罐装传送带调速系统设计要求 4 2.2 方案比较 4 2.3 方案选择与方案论证 6 3 罐装传送带调速系统分析 7 3.1 罐装传送带调速系统工艺流程 7 3.2输入信息分析 8 3.3 输出信息分析 8 4 罐装传送带调速控制系统硬件设计 10 4.1 罐装传送带系统总图设计 10 4.2 电器元件的选型 11 5 罐装传送带调速控制系统软件设计 12 5.1 编程平台介绍 12 5.2 罐装传送带控制程序设计 12 5.3 罐装传送带程序的仿真调试 16 6罐装传送带调速监控系统软件设计 18 6.1 易控组态软件介绍 18 6.2上位机监控画面的组态设计 19 6.3实时数据库的变量设置 20 6.4 画面程序的设定 20 6.5 PLC与易控的连接 24 7系统综合调试 27 8 总结 29 9 参考文献 30 1 前言 随着微处理器的发展，出现了能够以软件手段来实现各种控制功能的革命性控制装置—可编程逻辑控制器（PLC）。它具备了通用性和灵活性好等优点以及操作方便、简单易懂、价格低廉等，因此能够完全适应于工业环境的通用控制装置。当今的PLC较之早期的控制设备，增加了算术运算、数据转换、过程控制、数据通信等功能，能够很方便的完成大型而复杂的任务。 变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变 电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在工业生产领域中，变频调速是异步电动机控制的一种比较合理和理想的调速方法，它通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都能可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，能够很好地提高工业生产的效率。利用变频器拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动、多段速调速和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频器在工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用。 综合所述，利用PLC和变频器各自的功能进行设计实现多段速调速。由光电开关以及PLC内部的定时器检电动机转速的实际转速，并以此转速作为反馈信号控制让电动机转速，进而实现对灌装啤酒传送带速度的自动控制。自动控制的目的就是使其与灌装机的速度相一致，节省灌装的时间。设计的目的是提高生产效率，因此具有广泛的使用价值。 2 总体方案设计 2.1 啤酒罐装传送带调速系统设计要求 要求PLC根据瓶流通过变频器调整输送带的速度，即PLC根据瓶流情况选择多段速控制，做到输送带速度与灌装机速度很好的匹配。 系统构成如下图所示。由光电检测开关检测瓶流速度，不同的瓶流速度对应变频器的不同速度，由PLC的输出端子去控制变频器的多段速控制端，实现速度的调整，实现与灌装速度相匹配。 图2.1 系统构成图 在灌装速度不变的情况下，瓶流速度必须和灌装速度保持一致，为了保持一致，需要用一个光电传感器把检测到的瓶流脉冲输入到PLC，由PLC控制变频器多段速调速。并且可以在易控上做到上位监控。 2.2 方案比较 方案一： 基本原理： 图2.2 方案一方框图 利用单片机作为整个系统的控制核心。光电传感器配合单片机的外部中断功能，检测出当前时刻传送带的转速。单片机内部对检测出的速度进行数据处理以及比较，根据偏差的的正负利用电机驱动芯片控制电动机的转速增减，最终达到一个动态稳定的过程。 方案二： 基本原理： 图2.3 方案二方框图 利用PLC的开关量输入输出模块控制变频器的多功能输入端，以控制电机的正转和转速等，实现有级调速。变频器的多段速调速可以通过RH、RM、RL三个输入端子的不同组合来设定7个不同的速度。第1、2、3速在出厂时分别设定为50HZ、30HZ、10HZ，第4～7速未设定，