基于PLC控制的变频调速系统设计.doc

12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21PLC的介绍21.1PLC的简介21.1.1PLC的组成21.1.2CPU的构成31.2PLC的工作原理32变频器的介绍42.1控制面板图43电机的介绍6第三章PLC变频调速系统的设计与调试71系统的接线71.1主回路接线71.2控制回路接线72外部接线图83系统方案设计83.1I/O地址分配表83.2梯形图程序94软件系统的调试95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（ProgrammableController）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并且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所以它成了实现机电一体化的理想控制设备。第二章课程设计主要仪器的介绍1PLC的介绍1.1PLC的简介PLC可编程序控制器如图2-1所示：PLC英文全称ProgrammableLogicController中文全称为可编程逻辑控制器定义是:一种数字运算操作的电子系统专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器用于其内部存储程序执行逻辑运算顺序控制定时计数与算术操作等面向用户的指令并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。图2-1PLC外观图1.1.1PLC的组成从结构上分PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架这些模块可以按照一定规则组合配置。1.1.2CPU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。1.2PLC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