基于PLC的变频调速控制系统.doc

课程设计课程名称基于PLC的变频调速控制系统课题名称专业班级学号姓名指导教师2013年9月13设计内容与设计要求设计内容：1.变频器的选择设计2.PLC的选择设计3.基于PLC的变频器开环调速控制系统的设计4.基于PLC的变频器模拟量闭环调速控制系统的设计设计要求：设计思路清晰给出整体设计框图；单元电路设计给出具体设计思路和电路；分析所有单元电路与总电路的工作原理绘制控制系统原理图PLC的控制程序设计写出设计报告；主要设计条件设计依据主要参数西门子变频器一台S7-200PLC一台交流电动机一台2.可提供实验说明书格式课程设计封面；任务书；说明书目录；PLC、变频器的选择及参数设置与操作基于PLC的变频器开环调速控制系统的设计基于PLC的变频器模拟量闭环调速控制系统的设计实验调试实验数据及分析。总结与体会；附录（完整的总电路图）；参考文献；10、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一:控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社19982．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社20003．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社20004．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社20005．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社19966．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社19967．刘祖润胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社19958．刘星平．运动控制系统实验指导书．校内20099.刘星平.THPK-2型工业综合自动化控制装置实训指导书.2009目录第一章系统的功能设计分析和总体思路11.1概述11.2系统功能设计分析21.3系统设计的总体思路3第二章PLC和变频器的型号选择42.1PLC的型号选择42.2变频器的选择和参数设置52.2.1变频器的选择52.2.2变频调速原理62.2.3变频器的工作原理72.2.4变频器的快速设置7第三章硬件设计以及PLC编程93.1开环系统硬件设计93.2开环系统PLC程序9第四章基于PLC的变频器模拟量闭环调速控制系统的设计144.1闭环系统硬件设计144.2闭环系统PLC程序15第五章实验调试和数据分析215.1PID参数整定215.2运行结果22第六章总结与体会23参考文献24电气与信息工程系课程设计评分表2525第一章系统的功能设计分析和总体思路1.1概述调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中具有举足轻重的作用。调速控制系统的工艺过程复杂多变具有不确定性因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强价格便宜可靠性强编程简朴易学易用等特点在工业领域中深受工程操作人员的喜欢因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。目前在控制领域中虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言占统治地位的仍旧是常规的PID控制。PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了有人称赞它是控制领域的常青树。变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件它们是在自动控制系