PLC控制的变频器多级调速MCGS组态画面设计-毕业设计论文.docVIP

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毕业设计论文

PLC控制的变频器多级调速

MCGS组态画面设计

院（系）：电子与信息工程学院

摘要

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节间效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

本文所研究的交流电机调速系统采用PLC来控制变频器调速，充分发挥可编程控制器的高可靠性、灵活性、通用性、扩展性等优点，通过PLC的开关量输入输出模块控制变频器的多功能输入端、实现电机的多级调速，期间并通过RS485传输技术建立PLC与变频器的PROFIBUSP-DP通讯进而完成PLC控制变频器调速系统的方案设计和全部的控制系统设计。

关键词：变频器；可编程控制器；MCGS

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1PLC和变频器控制交流电机的调速的发展与现状 1

1.2PLC和变频器控制交流调速的目的 2

2变频器控制方式的选择 3

2.1PROFIBUS的通讯原理 3

2.2变频器的选择 3

3变频器与可编程控制器 4

3.1变频器原理介绍 4

3.2交流电机的运行理论 4

3.3可编程控制器 5

4系统的设计 6

4.1系统设计原理和方法 6

4.2PLC程序设计 6

4.2.1编程原则 6

4.2.2PLC编程软件的选择 6

4.2.3PLC程序的设计 7

5MCGS在多级调速控制中的应用 8

5.1MCGS的概述 8

5.1.1MCGS的简介 8

5.1.2MCGS的构成 8

5.1.3MCGS主要特性和功能 9

5.1.4MCGS的编程语言 9

5.1.5MCGS的数据结构 9

5.1.6MCGS的作用 10

5.2工程的建立与变量的定义 10

5.2.1工程的建立 10

5.2.2变量的分配 10

5.2.3变量定义的步骤 11

5.2.4设备与变量连接 12

5.3工程画面的建立 12

5.3.1监控画面的制作 13

5.3.2动画的连接 13

5.4组态运行 13

6结论 14

致谢 15

参考文献 16

附录1梯形图 17

1绪论

1.1PLC和变频器控制交流电机的调速的发展与现状

随着电力电子技术和自动控制技术的日益发展，电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的变频器控制调速。且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。在现在的在工业自动化控制系统中，最为常见的是由PLC控制变频器实现电动机调速控制。该方法主要通过程序来控制电动机的变频调速，从而实现了自动控制[1]。

交流调速系统的发展与应用领域直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。在20世纪的大部分年代里，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速传动都采用直流电动机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动则采用交20流电动机，这种状况在一段时期内已成为一种举世公认的格局。世纪70年代后，随着大规模集成电路和计算机控制技术的发展以及现代控制理论的应用，交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美[2]。目前，交流调速技术在工业发达国家已得到广泛应用。美国有60%-65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了交流调速技术，仅工业传动用电就节约了15%-20%的电量。而高性能电力、电子器件的应用更是推动了交流调速系统的发展，例如在通用变频器方面，针对中、低压应用领域的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的高开关频率使得高性能的变频器成为可能，而在以后出现的智能功率模块（IPM），更加简化了通用变频器的设计。此后，交流调速系统主要沿用下述三个方向发展和应用。(1)一般性能的节能调速。在过去大量的所谓不变速交流传动中，风机、水泵等机械总容量几乎占工业电气传动总容量的一半，其