用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制Word文件下载.doc
《用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制Word文件下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制Word文件下载.doc（61页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2.在触摸屏上生成组态画面由触摸屏来实现远程控制。
3.采用PROFIBUS-DP总线，通过组态王生成画面由PC机来实现远程控制
二、进度安排及完成时间：
1、（2～4周）接受任务、准备资料、拟定方案，写出开题报告
2、（5周）根据题目要求及已知条件，确定控制方案及所选用的控制器件
3、（6～7周）控制程序的设计
4、（8周）毕业实习，撰写毕业实习报告
5、（9～12周）程序的现场调试
6、（13～14周）相关图纸的设计
7、（15周）完成设计、撰写论文
8、（16周）修改完善论文，准备答辩
目录
摘要 I
Abstract：
II
第1章绪论 1
1.1概论 1
1.2设计论文的主要内容和要求 1
1.3相关技术的发展展望 2
1.3.1变频调速系统的发展展望 2
1.3.2组态软件 3
1.3.2.1.发展概况 3
1.3.3变频器的应用与发展概况 7
1.3.4．PLC的应用与发展概况 8
1.4变频调速理论 10
1.4.1异步电动机调速方式 10
1.4.2变频调速原理 10
1.4.3变频调速的特点及发展 11
第2章确定设计方案和系统的构成 13
2.1方案确定 13
2.2主电路的设计 14
2.3网络系统组成及说明 14
2.3.1系统说明 15
2.3.2以太网络及组成 16
2.3.3系统DP拓扑结构及说明 17
2.3.4工业通讯网络SIMATICNET性能 20
2.3.5Profibus-DP现场总线 20
第3章系统硬件设计 22
3.1变频调速单元的构成及其功能 22
3.1.1变频调速单元的构成 22
3.1.2变频器的选择与参数设定 23
3.2PLC的选型与功能说明 26
3.2.1西门子PLC的基本组成 26
3.2.2S7-400PLC及其相关模块 27
3.3MP270B触摸屏 28
3.4系统设计元器件汇总表（见附录3） 29
第4章系统软件设计 30
4.1Step7及其特点 30
4.1.1Step7应用 30
4.1.2使用STEP7完成一个项目 30
4.2软件设计 32
4.2.1系统硬件组态 32
4.2.2创建网络组态 33
4.2.3PLC程序设计 34
4.2.4梯形图及功能说明 34
4.3组态王软件控制系统的设计 44
4.3.1组态王软件控制 44
4.3.2建立本系统工程应用项目的基本方法 45
第5章系统调试及结果 47
5.1系统操作中的注意事项 47
5.1.1系统上电 47
5.1.2变频器的操作注意事项 47
5.1.3画面操作中的注意问题 47
5.2系统调试及结果 48
第6章总结 52
参考文献 53
致谢 55
附录 56
附录A：
变频调速控制电气图 56
附录B：
多功能PLC网络控制屏电气图 57
附录C：
系统设计元器件明细表 58
用 PLC和变频器实现电机的变频调速
摘要：
在本设计任务中，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，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，采用高功能性v/f控制的通用变频器西门子SIMTICMANGER440，此变频器能很好的解决转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S7-1200PLC的编程软件step7V13采用模块化的程序设计方法，大量采用功能模块重用，减少软件的开发和维护。
利用组态软件Wince，Protool/Pro良好的人机界面和通信能力和Profibus总线技术，使工程师、操作人员可以在中央控制室的工控机上方便的浏览现场的工业流程、实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止的控制；
同时可以在现场进行电机的启动、停止及增减速等的操作。
关键词：
PLC；
变频器；
变频调速；
组态软件
第1章绪论
1.1概论
科学技术的发展，对于改变社会的生产面貌，推动人类文明向前发展，具有极其重要的意义。
电气自动化技术是多种学科的交叉综合，特别在电力电子、微电子及计算机技术迅速发展的今天，电气自动化技术日新月异。
随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。
电动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性能和起制动平稳性能、高性能、高功率因数和节电效果，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。
本次设计是以电梯控制技术为背景，针对以前的拖曳电梯的一些缺点，采用现在流行的PLC控制技术、变频调速技术、现场总线技术来实现电梯的各种控制。
在本课题的系统中，需要对电机进行转速调节，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，采用高功能性控制的通用变频器，此变频器的S型加减速功能和转矩提升功能，能很好的解决转速之间的切换和启动问题。
基于S7-1200PLC的编程软件采用模块化的程序设计方法，大量采用功能模块重用，减少软件的开发和维护。
利用组态软件良好的人机界面和通信能力及PROFIBUS总线技术，使工程师、操作人员可以在中央控制室的工控机上方便的浏览现场的工业流程、实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止的控制；
1.3.2.1.发展概况
组态的概念最早来自英文configuration，含义是使用软件工具对计算机及其软件的各种资源进行配置，达到使计算机和软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。
组态软件是面向监控和数据采集（supervisorscontrolanddataacquisition>
SCADA）的软件平台工具。
具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。
组态软件最早出现时，HMI（humanmachineinterface）或MMI（manmachineinterface）是其主要内涵，即主要解决人机界面的问题。
随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I/0设备的广泛支持已经成为它的主要内容。
随着时代的发展，组态软件将不断的被赋予新的内容。
组态软件是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的。
20世纪50年代虽然计算机开始涉足工业过程控制，但由于计算机技术人员缺乏工厂仪表和工业过程的知识，导致计算机工业过程系统在各行业的推广速度比较缓慢。
20世纪70年代初，微处理器的出现，促进了计算机控制技术走向成熟。
首先，微处理器在提高计算能力的基础上，大大降低了计算机的硬件成本，缩小了计算机的体积，很多从事控制仪表和原来一直就从事工业控制计算机的公司先后推出了新型控制系统，其中具有代表性的是美国Honeywell公司于1975年推出的世界上第一套DCS，即TDC-2000。
在随后的20年中，DCS及其计算机控制技术日趋成熟，并得到了广泛应用，市场发展迅速。
但当时的DCS软件是专用和封闭的，且成本居高不下。
80年代中后期，随着个人计算机的普及和开放系统（opensystem）概念的推广，基于个人计算机的监控系统开始进入市场并发展壮大。
基于个人监控系统呈现出智能化、小型化、网络化、PC化的发展趋势，并逐渐形成了各种标准的网络结构、硬件规范。
组态软件在自动化系统的“水平”和“垂直”集成中起着桥梁和纽带的作用，已成为自动化系统中的重要组成部分。
计算机的监控系统开始进入市场，为组态软件提供了发展空间。
目前自动化产品呈现出智能化、小型化、网络化、PC化的发展趋势，并逐渐形成了各种标准的网络结构、硬件规范。
组态软件作为个人计算机监控系统的重要组成部分，比PLC监控的硬件系统具有更为广阔的发展空间。
这是因为，第一，很多DCS和PLC厂家主动公开通信协议，加入“PLC监控”的阵营；
第二，由于PLC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得以扩大，从无人值守的远程监视（如防盗报警、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车和机车自动测试、机组和设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制，几乎无处不用。
第三，各类智能仪表、调节器和PLC可与组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具有广阔的市场空间。
第四，各类嵌入式系统和现场总线的异军突起，把组态软件推到了自动化系统主力军的位置，组态软件越来越成为工业自动化系统中的灵魂。
1.3.2.2.组态软件的构成
1）以使用软件的工作阶段划分
从总体上讲，组态软件是由系统开发环境和系统运行环境两大部分构成。
系统开发环境它是自动化工程设计工程师为实施其控制方案，在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所必须依赖的工作环境。
通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供系统环境运行时使用。
系统开发环境由若干个组态程序组成，如图形界面组态程序，数据库组态程序等。
系统运行环境在系统运行环境中，由系统开发环境下生成的各种应用程序无论是图形或者数据库，可以结合现场的数据实时地运行，同时可以各种关联关系也可以得到体现。
系统运行环境由若干个运行程序组成，如图形界面运行程序和实时数据库运行程序等。
自动化工程设计师最先接触的一定是系统开发环境，通过一定工作量
升级会员 