基于PLC控制的电机工变频调速系统毕业论文.doc

长沙民政职业技术学院 毕 业 论 文 基于PLC控制的电机工/变频调速系统 学 院 电子信息工程学院 专 业 电气自动化 班 级 自动化1134班 指导老师 雷翔霄 小组成员 周超、谭贤波、李光发、苏博 年 月 日 第一章引言 1.1研究原因及目的 随着电力电子技术以及工业控制技术的发展,交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用;可编程控制器PLC作为替代继电器的新型控制装置,简单可靠、操作方便、通用灵活、体积小、使用寿命一长且功能强大、容易使用、可靠性高,常常被用于现场数据的采集和设备的控制;组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具,可实时电机转速变换,可进行远程调速控制,在PC机上可开发出友好人机界面,通过PLC可以对自动化设备进行智能控制。 本论文以简单控制本地电机工变频转换控制设计目标,构建基于可编程逻辑控制器(PLC),结合变频器，对电动机进行变频调速的试验系统,主要内容包括: l)简要介绍变频器的内部结构,深入探讨变频调速的原理和优点,对西门子变频器M440做了简要说明。 介绍PLC的组成和各部分作用,分析PLC的工作原理,对西门子200系列做了简要说明 3) 重点研究了由按钮控制plc、变频调速系统的组成。给出了系统控制方案及结构。硬件电路和相关梯形图程序。 通过该系统的设计实践,可使我们学生进一步理解PLC和变频调速控制系统的原理,掌握PLC的应用;能够熟练进行PLC与变频器及其他硬件的连接及软件设计;能够熟练进行PLC的编程,为将来从事相关设计工作打下基础。 关键词:PLC、变频器、工/变频调速、 1.2论文的主要内容 为了实现能源的充分利用和生产的需要,需要对电机进行转速调节和工变频的合理自由转换,本次研究设计主要采用基本的PLC与变频机结合控制电机的调节来达到直观学习PLC和变频器的控制原理，从而思考起延伸和提升。考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性,我们采用高功能性的MICROMASTER 440。是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围从120W 到200kW（恒定转矩（CT）控制方式）或者可达250 kW（可变转矩(VT) 控制方式),供用户选用,能很好的解决高低速之间的切换和启动问题，系统中由PLC完成数据的采集和对变频器，电机等设备的控制任务，基于西门子的编程软件设计程序,梯形程序编写方式简单易理解。利用按钮使工作人可以控制现场的电机，实现变频器的参数设置。故障诊断和电机的启动和停止，本文研究了变频调速技术在生产中的控制结构,结合继电器和PLC技术,实现了一个简单本地电机装置的变频调速系统。 第二章系统整体设计 本设计严格按照本组自己设计的硬件框图来进行设计、接线、调试。总体思想是利用pc机作为上位机编写程序，PLC作为下位机，来组合控制电机的工变频转换等。在本组再三讨论中我们列出以下几种研究方案。 1.利用简单的按钮来作为信号的输入实现PLC的输出 控制电机。 2.利用组态软件代替按钮的输入实现控制。 3.利用PC机结合触摸屏来作为信号的输入，实现控制。 最终结合实际和我们主要是对PLC和编程手法的学习和提升这一理念，我们组选择了利用简单的按钮来作为信号输入。第一接线简单，第二本地连接控制电机方便观察调试。 第三章系统硬件设计 3.1变频器的基本结构和介绍 MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围从120W 到200kW（恒定转矩（CT）控制方式）或者可达250 kW（可变转矩(VT) 控制方式),供用户选用。 本变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管 （IGBT）作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性,其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。 MICROMASTER 440 既可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。 本变频器具有多重保护功能，包括过电压/欠电压保护，变频器过热保护，接地故障保护，短路保护，I2t电动机过热保护,PTC/KTY电动机保护。 表1变频器基本操作面板（BOP）上的按钮 显示/按钮 功能 功能的说明 状态显示 LCD显示变频器当前的设定值。 起动电