基于USS通信的MM420变频器控制研究.docx

课程设计任务书及成绩 学生姓名 班级学号 课程名称 运动控制系统综合设计 题目 基于USS通信的MM420变频器控制研究 课程设计目标与任务: （1）设计电气控制线路的设计（包括主回路和控制回路），并用绘图软件绘图。 （2）根据指导书中电机额定参数，计算变频器容量。 （3）选择变频器外围其他电气设备，并计算容量及选择型号。 （4）变频器参数的设置。 （5）编写PLC程序，实现变频调速。 工作计划与进度安排: （1）布置任务，查阅资料 1天 （2）设计 4天 （3）实验研究 2天 （4）撰写设计报告和绘图 2天 （5）答辩 1天 评语： 成绩： 指导教师： 2021 年 6 月17 日 专业负责人： 2021年 6 月18日 学院教学副院长： 2021年6月 18 日 沈阳理工大学课程设计论文 PAGE I PAGE I 摘 要 目前，各种自动化技术手段并行发展、相互融合，为工业控制提供了多种可行的技术 途径。可编程序控制器技术、工业控制计算机技术、分布式控制系统、数控系统、人机界面技术以及各种嵌入式控制器系统的快速发展进一步提升了工业自动化技术的发展水平。 在工业自动化控制领域的发展过程中，变频器的使用越来越受人们的关注。但是变频调速具有一定的技术难度，人们需要一个慢慢了解和熟悉的过程。变频器的使用最主要的一个特点就是节能和降低成本，许多传统的耗能设备都要进行技术改造。所以变频调速技术的推广有着十分重要的现实意义。同时，随着PLC的不断发展，使得工业自动化控制更加的准确、方便、安全和可靠。把PLC和变频器结合起来一起对电机传动进行控制，实现远程监视网络控制系统。 在实际工程中，有的企业已实现了全车间或全厂的综合自动化，即将不同厂家生产的可编程设备连接在单层或多层网络上，相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理。 因此，通信与网络已经成为控制系统不可缺少的重要组成部分，也是控制系统的设计和维护的重点和难点之一。在小型自动化控制系统中，USS协议通信是一种很成功的解决方案，能显示出具有硬件逻辑简单、抗干扰能力强的特点，可以实现车间级的现场总线网络控制。本文介绍了自动化控制技术的综合应用，将各种通用的自动化技术与实践优化结合，将SIEMENS公司的S7—200 PLC和变频器应用于电动机调速中，通过基于USS协议的RS485总线进行组网，进行PLC和变频器对电机的控制，其中PLC和变频器之间的通信设计最为关键。 关键词：USS协议；变频器；PLC；调速 PAGE II PAGE II 目录 TOC \o 1-3 \h \u 1 引言 1 2 概述 2 2.1 USS通信协议 2 2.2 变频器 4 2.2.1 变频器的基本结构和原理 4 2.2.2 MM4系列变频器 4 2.2.3 MM420变频器 5 2.3 PLC简介 7 3 硬件设计 9 3.1 基本数据及控制要求 9 3.2 PLC的型号选择 9 3.3 变频器的选择和参数设置 10 3.3.1 变频器的选择 10 3.3.3 变频器的工作原理 11 3.3.4 变频器的参数设置 12 3.4 变频器的故障显示及处理 14 4 MM420变频器调试 15 5 I/O分配表 16 6 电气控制线路设计 17 7 PLC程序编程 19 8 系统调试 22 总结 23 参考文献 24 PAGE 2 1 引言 USS通讯协议(Universal Serial Interface Protocol)通用串行接口协议,该协议是由西门子公司专为变频器通信而开发出来的通用通行协议，它可以支持变频器与PLC之间的通信连接,利用串行总线进行数据交换的一种协议。S7-200 PLC可以将其通信端口设置为自由口模式的USS协议，可以实现PLC对变频器的控制，USS协议是主一从结构协议，规定了USS 总线上可以有一个主站(PLC)和最多31个从站(变频器) ,总站上的每一个从站都有唯一的标识码(即站地址,在从站参数中设定) ,主站依靠标识码识别各个从站，每个从站也可以对主站发来的信息报文做出响应并回应报文,从站与从站之间不能直接进行数据通信，外还有一种广播通信方式，主站可以同时给所有的从站发送报文,从站在接受报文并做出相应的响应后不必会送报文。 使用USS通