电气传动控制系统设计报告.pdf

目录

1设计任务书2

1.1设计内容及要求2

1.2设计参数2

1.3设计目的2

2变频调速控制系统概述2

3方案设计3

3.1变频器选型及概述3

3.2功能图及变频器参数设置7

3.3变频调速控制系统的硬件、软件配置10

3.4变频调速控制系统的网络结构10

4S7-300PLC控制程序的设计11

4.1硬件组态11

4.2控制程序设计13

5Wincc组态15

5.1变量组态15

5.2画面组态16

5.3变量连接17

6程序调试18

6.1PLC调试方法与结果18

6.2Wincc调试方法与结果18

7技术小结19

参考文献21

附录1：S7-300控制程序清单22

交流调速开环控制程序22

基于Wincc的交流调速控制系统程序23

1设计任务书

1.1设计内容及要求

1、变频调速控制系统硬件设计

2、网络系统设计

3、变频器功能预置，参数设定

4、PLC硬件组态及程序设计

5、Wincc组态及程序设计

6、系统调试

1.2设计参数

电机额定转速2840r/min；电机额定频率50HZ；电机额定电压

380V；电机额定功率1.0KW；调速范围100

1.3设计目的

通过本次课程设计，旨在让学生掌握工程型变频器的基本结构，基本参数以

及通讯功能，学会设置6SE70变频器的基本参数，了解标准设备基本元器件

号及参数等，学会电机参数的设置及优化，掌握6SE70通过PMU面板设置参数

的方法，实现变频器通过端子排启/停以及调速，掌握变频器通过PROFIBUS通

讯的方法以及参数设置，熟悉变频器通讯时所需的硬件配置，最后实现基于

Wincc的变频调速控制。

2变频调速控制系统概述

对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速

系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转

换而划分的，所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装

置，并对其进行控制以产生所需要的转速。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，

虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同，但它们始终是

随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去

很长一段时期，由于直流电动机的优良调速性能，在可逆、可调速与高精度、宽

调速范围的电力拖动技术领域中，几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电

动机其有机械式换向器这一致命的弱点，致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、

维护麻烦、使用环境受到限制，其自身结构也约束了单台电机的转速，功率上限，

从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说，交流电动

机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单，制造成本低，坚固耐用，运行可靠，

维护方便，惯性小，动态响应好，以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优

点。因此，近几十年以来，不少国家都在致力于交流调速系统的研究，用没有换

向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机，突破它的限制。

与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流

拖动系统有许多优点,如节能,容易实现对现有电动机的调速控制,可以实现大范

围的高效连续调速控制,容易实现电动机的正反转切换,可以进行高频度的起停运

转,可以进行电气制动,可以用一台变频器对多台电动机进行调速控制,电源功率

因数大,所需电源容量小,可以组成高性能的控制系统等等。下面介绍一下上面提

到的变频器调速控制系统的各种主要优点。

在许多情况下,使用变频器的目的是节能,尤其是对于在工业中大量使用的风

扇、鼓风机和泵类负载来说,通过变