基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计论文.doc

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1、基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计成绩：姓名：班级：学号：日期：PLC技能考核设计训练任务书学生姓名专业年级学号设计日期：2014年05月26日至2014年06月26日设计题目：利用高速计数器A/B相脉冲计电机转速的闭环控制系统设计主要内容：利用高速计数器A/B相脉冲计电机转速，并且能判断电机旋转方向指导教师评语：指导教师签字：日期：目录1绪论11.1实验所选PLC11.2PLC的特点11.3PLC的系统组成11.4PLC的运行工作方式21.5西门子触摸屏21.6WinCCflexible软

2、件概述21.6.1WinCCflexible综合了一下特点：31.6.2WinCCflexible的用户界面简介:31.6.3WinCCflexible组态：31.7西门子MM420变频器31.8基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计42系统硬件设计52.2系统硬件结构框图52.2.1PID控制器52.2.2PID回路算法：62.2.3PID使用方法：62.2.4异步电机变频调速原理:72.2.5异步电机的机械特性:82.3闭环调速系统的硬件选型82.3.1PLC的选用92.3.2扩展EM235

3、模块92.3.3西门子Smart700触摸屏92.3.4西门子MM420变频器102.3.5电机机组122.4硬件接线133系统软件设计143.1变频器参数143.2触摸屏组态画面153.3PLC编程163.3.1主程序：163.3.2子程序174系统调试205总结211绪论1.1实验所选PLC选用西门子公司生产的CPU224XP系列，为采集电机转速并对电机转速进行控制，外扩一个EM235模块（4AI/1AO）。在使用EM235模块时，需根据所采集模拟量的实际信号用右下角的6个DIP开关对EM235模

4、块进行配置。具体开关配置表如表1所示。表1用于选择模拟量量程和精度的EM235配置开关表1.2PLC的特点（1）抗干扰能力强，可靠性高（2）控制系统结构简单，通用性强（3）编程方便，易于使用（4）功能强大，成本低（5）设计、施工、调试的周期短（6）维护方便1.3PLC的系统组成1．CPU2.存储器3.I/O单元4.电源5.通信接口6.扩展接口7.编程设备8.其他部件1.4PLC的运行工作方式PLC的工作按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。1.5西门子触摸屏实验室采用的是Smart70

5、0，为触屏中的中低端产品，但性价比较高。适用于单机场合，可以实现与S7-200的简单无缝连接。其屏幕大小为7寸，显示类型为LCD,分辨率为800*480，256色亮度可调，直流24V供电，带一个RS485通信接口，最大通讯速率为187.5kbps。可以支持与第三方PLC通信，如三菱FN系列，欧姆龙CP1系列等。可支持最多500个变量，50个画面，200个报警，32个报警等级，5个配方，支持趋势视图、报警消息及断电保持。其组态基于软件WinccFlexible2008sp2.1.6WinCCflexib

6、le软件概述WinCCflexible是一种前瞻性的面向及其自动化的HMI设备组态软件，它能够提供舒适而高效的设计。1.6.1WinCCflexible综合了一下特点：(1)直接的处理方式(2)透明性(3)灵活性1.6.2WinCCflexible的用户界面简介:1、标题栏：用来显示当前文件的路径及名称2、菜单栏：包括了工作使用的所有命令3、工具栏：提供常用命令的快捷按钮。4、项目视图：包含了所有可以组态的元件。用以创建和打开要编辑的对象。5、工作区域：用于编辑项目数据，可以使图形数据，也可以是表格数

7、据。6、属性视图：用于编辑工作区域中选中对象的属性。7、工具箱：包含过程画面中经常使用的各种对象。8、库：用于储存常用对象。9、对象视图：用来显示项目视图中指定的文件夹或编辑器中的内容10、输出视图：用来显示项目运行之前自动形成的报警信息。1.6.3WinCCflexible组态：1、IO域组态2、按钮组态3、文本列表和图形列表组态4、动画组态5、报警组态1.7西门子MM420变频器选用西门子公司生产的MM420型变频器。如果变频器参数为出厂初始参数，则需对它进行快速调试，相关参数表如表2所示。表2M

8、M420基本调试参数表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1P000312用户访问级别2P0304230220电动机的额定电压(220V)3P03053.250.5电动机的额定电流(0.5A)4P03070.750.1电动机的额定功率(100W)5P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz)6P031101420电动机的额定转速(1420r/min)7P070021或2选择命令源（由BOP/端子排输入）8P100021或2用BOP/端子排输入