本科 毕业设计 PLC张力控制系统的设计

1、目录1 绪论22 张力控制系统的初步认识32.1 张力控制系统32.1.1 张力控制32.1.2 张力控制系统32.2 PLC的使用42.2.1 PLC介绍42.2.2 S7-200可编程控制器（Micro PLC）112.3 伺服电机122.3.1 松下伺服的特点122.4 变频器132.4.1 变频器的组成132.4.2 频器的工作原理132.4.3 变频器的用途132.4.4 变频器的安装设计基本要求142.5 传感器153 项目说明及定型163.1 项目要求163.2 项目总体设计构想163.2.1 构图设想163.2.2 构件组成设想164 程序设计204.1程序设计205 技术难点

2、及其解决办法215.1变频器对微机控制板的干扰215.2 PLC对变频器的控制226 项目小结23致谢24参考文献24附录251 绪论随着科学技术的不断发展，工业生产的自动化程度不断地提高，PLC在工业生产上具有普遍的应用，如造纸业、纺织业、橡皮业、薄膜加工业等等。而PLC张力控制在上述工业中具有关键的作用。在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食品厂等，当处理一些如纸张、薄片、丝、布等长尺寸材料或产品时，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因而，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。张力控制的作用就是在料膜动态处理过程中，保持恒定的张力，抑制外来干扰引起的张力动。本论文所完成的项目设计是介

3、绍一个车牌生产线上压膜流程的张力控制系统。在车牌生产线上，要求把薄膜（一种塑料）牢牢地粘贴在铝片上，这就需要严格地控制好放膜卷传送薄膜的张力，使薄膜的张力保持恒定，如果张力小于恒定值薄膜不能正常传送，张力大于恒定值有可能把薄膜拉断，张力过大过小都不能达到生产的要求。本设计使用了伺服电机，三菱变频器、普通电机、西门子可编程控制器（PLC）、角度传感器。项目中对两部分张力控制所选用的电机不同，是因为考虑到了生产成本的因素。在卷膜传送部分，需要的控制要求高，因而选用在性能好但价格高的伺服电机，而在卷纸回收部分，需要的控制要求比较低，因而选用了廉价但能满足生产要求的普通电机。设计中的张力控制系统，在使

4、用传感器上选择了角度传感器。通过对传送卷膜、卷纸的可动辊与水平面的夹角的测量，来判断张力大小是否发生变化。把检测出转角的模拟量送入控制器PLC中进行控制。2 张力控制系统的初步认识2.1 张力控制系统2.1.1 张力控制在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食品厂等当处理一些如纸张、薄片、丝、布长尺寸材料或产品是，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因而，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。以料膜为例，在放卷，收卷以及供料过程中，料膜上要保持一定的张力（或者称之为拉伸力），过大的张力会导致料膜变形甚至短裂，而过小的张力又会使料膜松弛，导致褶皱，或者处理尺寸不准等弊病。这样就要求在料膜的处理

5、过程，要保持恒定的张力。张力控制的作用就是在料膜动态处理过程中，保持恒定的张力，抑制外来干扰引起的张力抖动。2.1.2 张力控制系统所谓的张力控制系统就是为实现张力控制而必须的系统构成，典型的张力控制系统包括张力控制器，张力检测器和磁粉制动器。本项目的张力控制系统包括PLC、伺服电机、变频器、传感器。下图为一放卷张力控制系统示意图:图2.1 张力控制系统示意图2.2 PLC的使用2.2.1 PLC介绍可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC，产生于60年代末，当时只能进行逻辑运算，主要用于顺序控制。70年代后期，随着微电子技术个计算机技术的发展

6、，PLC更多的具有了计算机的功能，不仅用逻辑程序取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，而且做到了小型化或超小型化。这种采用微电脑技术的工业控制器装置的功能远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，故称为可编程控制器（Programmable Controller），简称PC。由于PC易于与个人计算机（Personal Computer）混淆，人们仍习惯用PLC作为可编程序控制器的简称。PLC的控制功能是通过存放在储存器内的程序来实现的，如果要对控制功能做必要的修改，只需改变软件指令即可，使硬件软件化。(1)PLC的工作原理：PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源

7、于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。PLC虽然以微处理器为核心，并具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令和中断的工作方式，而PLC则是采用"顺序扫描、不断循环"的方式进行工作的，包括输入采样、系统处理

8、、用户程序执行和输出刷新四个阶段。完成上述四个阶段称为一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行这四个阶段。 输入采样阶段：顺序访问PLC的所有输入单元的信号状态，将其放入输入缓冲区内。 系统处理阶段：对系统工作状态进行检查，对连接的I/O单元及外部设备进行定期服务。 用户程序执行阶段：执行预先设定的用户程序，将处理结果分别放入动态数据区和输出缓冲区。 输出刷新阶段：将输出缓冲区的所有信号送到输出单元，刷新输出单元锁存器的原有状态。(2)PLC的主要特点:.LC的软件简单易学它采用独具特色的以继电器梯形图为基础的形象编程语言，梯形图符号的和定义与常规继电器展开图一致，

9、电气操作人员使用起来的得心应手。使用和维护方便1)硬件配置方便 PLC的硬件都是专门生产厂家接一定标准和规格生产的，市场上可方便买到。2)方便安装 内部不需要接线和焊接，只要编写程序就可以了。3)使用方便 节点的使用不受次数限制，只需要考虑输入、输出点个数，选用不同类型的PLC，即可得到满足。4)维护方便 PLC内部有很多监控程序，能检查出自身的故障，而且接线少，维修时只需要更换插入式模块，为调试和维护提供了方便。运动稳定可靠PLC是专门为工业控制设计，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，可在恶劣的环境下与强电设备一起工作。目前PLC的整机平均无故障工作时间一般可达25万小时，

10、甚至更长。设计施工周期短使用PLC来完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和PLC程序设计可同时进行，周期短，程序的调试和修改都很方便。综上所述，PLC在性能上优于继电器逻辑控制，与微型计算机、单片机一样也是一种用于工业控制的理想工具。近年来，PLC的集成度越来越高，功能越来越强，应用越来越广泛。PLC可进行数字量/模拟量控制，位置控制。特别是采用多种功能的高级编程语言和先进指令系统，还能实现PLC之间和PLC与管理计算机之间的通讯，易于实现柔性加工和制造系统(FMS)。(3)PLC的一般结构用PLC实施控制，是按照一定的算法进行输入输出变换，并将变换以物理实现。因此，PLC采用了典型的

11、计算机结构，主要有CPU、ROM、RAM和专门设计的输入输出接口电路等组成，如图所示。控 制 总 线地 址 总 线照明开关或传感器输入 输出 数据 存 储输 入 接 口中央处理单 元存储器输 出 接 口电动机/电磁装置继电器触点模拟量输入行程开关接触器或其他执行装置编 程 单 元电 源 单 元图2。2 PLC结构示意图(4)逻辑结构中央处理器它是PLC的大脑，由中央处理器（CPU）和存储器等组成。CPU一般由控制电路、运算器和运算器等组成，集成在一个芯片上。CPU按系统程序赋予的功能，接收编程器键入的用户程序和数据，存入随机寄存器RAM（也称为读/写存储器）中。CPU的主要功能是：1)从存储器

12、中读取指令2)执行指令3)准备读取下一条指令4)处理中断存储器存储器是具有记忆功能的半导体电路，采用存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。计算机A/D，D/AEPROM其他接口外存接口其他设备卡式存储器内存 储器(ROMRAM)键 盘与显 示中央处理器 CPU输入接口 (继电器或晶体管)输入接口 (光耦合)输出接线端子输入接线端子图2.3PLC逻辑结构示意图输入、输出部分用户设备输入PLC的各种控制信号，如：操作按钮、限位开关、选择开关及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等，通过输入接口电路将这些信号转换成中央处理器能够接受和处理的信号。输出接口电路将中央处理器送出的弱电控制信号转换

13、成现场需要的强电信号，以驱动接触器、电磁阀及电机等被控设备的执行元件。电源单元电源单元是将交流电转换成供PLC的中央处理器、存储器等电子电路工作所需要的直流电，PLC大都采用开关式稳压电源。(5)可编程控制器实现控制的过程：输入刷新-再运行用户程序-再输出刷新-再输入刷新-再运行用户程序-再输出刷新永不停止地循环反复地进行着。图中所示的流程图反映的就是上述过程。它也反映了信息的时间关系。有了上述过程，用PLC实现控制显然是可能的。因为：有了输入刷新，可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区；经运行用户程序，输出映射区将得到变换后的信息；再经输出刷新，输出锁存器将反映输出映射区的状态

14、，并通过输出电路产生相应的输出。又由于这个过程是永不停止地循环反复地进行着，所以，输出总是反映输入的变化的。只是响应的时间上，略有滞后。当然，这个滞后不宜太大，否则，所实现的控制不那么及时，也就失去控制的意义。 为此，PLC的工作速度要快。速度快、执行指令时间短，是PLC实现控制的基础。事实上，它的速度是很快的，执行一条指令，多的几微秒、几十微秒，少的才零点几，或零点零几微秒。而且这个速度还在不断提高中。图中所示的过程是简化的过程，实际的 PLC工作过程还要复杂些。除了 I/O刷新及运行用户程序，还要做些公共处理工作。 公共处理工作有：循环时间监控、外设服务及通讯处理等。监控循环时间的目的是避

15、免"死循环"，避免程序不能反复不断地重复执行。办法是用看门狗"（Watching dog）。只要循环超时，它可报警，或作相应处理.外设服务是让PLC可接受编程器对它的操作，或通过接口向输出设备如打印机输出数据.通讯处理是实现PLC与PLC，或PLC与计算机，或PLC与其它工业控制装置或智能部件间信息交换的。这也是增强PLC控制能力的需要。也就是说，实际的PLC工作过程总是：公共处理-I/O刷新-运行用户程序-再公共处理-反复不停地重复着图2.4 PLC运行流程图2.2.2 S7-200可编程控制器（Micro PLC）(1)特点：这一系列的产品可以满足多种多样的自

16、动化控制需求，下图展示了一台Micro PLC，它具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的功能指令，使得S7-200可以近乎完美满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。图2。5 S7-200 PLC(2)安装： S7-200 PLC 设备设计成安装简便，可以利用安装孔把模块固定在一个标准的（DIN）的导轨上，体积小巧的S7-200可以使你更为有效地安排空间。(3)推荐设备：STEP 7-MicroWIN 32，3.0版是基Windows的应用软件，它支持32位Windows 95，Windows 98和WindowsN

17、T使用环境。使用STEP 7-Micro/WIN32时，应具有以下设备：·一台PC机，CPU为80586或更高的处理器，16M内存；或者是装有STEP 7-Micro/WIN32的西门子编程器（例如PG 7400，最低要求为：CPU 80486，8M内存。·以下一种设备：一根连接到通讯口的PC/PPI电缆一个通讯处理器（CP）卡·VGA显示器·至少50M的硬盘空间·Window95、Window98、Window NT4.0 Microsoft Windows所支持的鼠标。2.3 伺服电机项目中使用的MINAS系列交流伺服电机，是日本松下电器公

18、司于1990年投入批量化生产的全新全数字化（位置、速度、电流三环全数字化）的交流伺服。由于内部控制采用32位DSP，运用IGBTPWM控制方式，因此系统响应快、精度高、体积小，目前已经广泛应用于数控机床、机器人、轻工机械、纺织机械、自动化生产线、半导体生产等各种有精确调速、定位要求的场合。2.3.1 松下伺服的特点 (1)操作面板，控制和使用简便易行每套松下伺服驱动器上都配有操作面板，各种参数和控制方式均可通过操作面板实行调整，非常适合于现场调试。面板可显示运行速度、位置脉冲、实际转矩、接线I/O状态、参数设定、错误原因等大量信息。特别是实际转矩的显示给设计、选型提供了极大方便。通过操作面板可

19、以检查接线状态，用户可用此功能判别接线错误，十分有效。(2)稳妥方便的自动调整，刚性调整更方便用户在调试设备时可以启动自动增益调整功能来调节伺服系统的刚性。松下伺服在自动增益调整时运动范围小（电机正转两圈反转两圈）运动速度低（约100rpm），所以在磨床等运动行程非常有限的场合运用时非常安全可靠。(3)控制方式多样化有三种控制方式可供选择：速度控制方式、位置控制方式、转矩控制方式以上三种方式也可进行复合控制。其中位置控制方式极具特色，用户可以采用电子线路、单片机、PC机及其他方式非常简便而廉价地实现数控功能。系统中还配备了“电子齿轮”功能，也就是说可以通过参数设定对输入指令脉冲任意分/倍频而达

20、到和机械系统的良好配合。(4)保护设施齐全系统还配有各种自诊断保护措施，硬件软件双重保护，并可以胜任三倍过载。一旦发生错误，便立即停机，并告以报警故障原因，在用户解除故障后方可重新工作，因此可靠性极高。2.4 变频器2.4.1 变频器的组成变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。2.4.2 频器的工作原理把市电（380V、50Hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（GTO、GTR或IGBT）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（SPWM）方法，使输出波形近似正

21、弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。上述的两次变换可简化为ACDCAC（交直交）变频方式。利用变频器可以根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速或减速，基本保持异步电机固有特性转差率小的特点，具有效率高、范围宽、精度高且能无级变速的优点，这对于水泵，风机等设备是很适用的。2.4.3 变频器的用途提高生产率生产质量节约能源和控制功能的高度自动化是变频器的主要特点.采用变频器对交流异步电动机进行调速控制,可以很方便地进行电动机的正反转转换,进行高频度的起停运转;可以调节电动机加减速的时间,使变速运行更加平滑,启动电流更加小;可以对电动机进行连续调速,最高速度不受电源的影响;通过内部的制动回路,可以

22、进行电气制动,必要时还可以加入直流电压,进行直流制动;低速时可保持恒转矩输出,进行转矩提升;容易实现对现有交流拖动系统的改造;在功率匹配合适的情况下,可以用一台变频器驱动多台电动机;通过与PLC等控制设备的连接可以组成高性能的控制系统;完善的故障诊断和保护功能(过压,欠压,过流,过载,短路等故障的检测与显示)等等.2.4.4 变频器的安装设计基本要求(1) 变频器应该安装在控制柜内部。(2) 变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装，正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。 (3) 变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距，应该大于

23、300mm。如图中的H1，H2间距所示。图2.6 变频器安装(4)如果特殊用户在使用中需要取掉键盘，则变频器面板的键盘孔，一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换，防止粉尘大量进入变频器内部。(5)对变频器要进行定期维护，及时清理内部的粉尘等。(6)其它的基本安装、使用要求必须遵守用户手册上的有关说明;如有疑问请及时联系相应厂家技术支持人员。2.5 传感器无接触角度传感器（也称电位器）是两个性能相同的串联半桥式SMR元件与转动永磁体或磁轭之间的无接触感应而形成的角度传感器。它具有无触点、无噪声、无磨损、低转矩、高灵敏度、高可靠性、360°连续转动、高响应比特性好的特点。它可以广泛应用于

24、航空、电子、机械、纺织、轻工、船舶工业自动化控制、位置与角度的测量与控制、仪表仪器、记录仪表、阀门控制、光阑控制、缝纫机械、机器人研发等领域。本传感变送器采用新型的SMR(磁敏电阻)元件作为敏感元件，利用内部磁迴路的机械结构, 把角度的机械转动转化为电信号变化，实现无电接触点的测量角度，角位移的变化，并经精密集成放大电路,在确定的角度区间，线性输出420mA电流信号或05V，1-5V电压信号，实现传感器和变送器一体化.本产品带有基准和满度的调节，方便修正和调节测量范围。 寿命长，可靠性高、可连续分辨、耐环境污染。方便应用于各类需要测量角度和角位移的设备和工作场合。特别适合应用在钢铁、石油、电力

25、、交通等行业，角度、角位移监控的设备上。3 项目说明及定型3.1 项目要求项目要求:本设计能使卷膜匀速地输送,自动使卷膜均匀地粘贴在铝带上,卷纸能够正常回收.能够适应安全、快速、准确、均匀加工的要求。3.2 项目总体设计构想3.2.1 构图设想图3.1 系统构图3.2.2 构件组成设想(1)S7-200 PLC中央处理单元采用CPU226，CPU226集成了24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点，13K字节程序和数字存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。用于较高

26、要求的控制，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。模拟量扩展模块EM235尺寸：71.2*80*62mm 重量：186g 功耗：2w点数：4路模拟量输入，2路模拟量输出图3.2 EM235(2)伺服电机（Panasonic MINAS Aseries）本项目选用伺服电机是MINAS A系列全数字式交流伺服电机，具体采用额定输出功率较小的MSMA系列：额定输出功率400W；额定转速5000r/min。特长：小惯量、小·中容量。A系列特征：采用松下公司独特算法，使速度频率响应提高2倍，达到500HZ；

27、定位超调整定时间缩短为以往产品的1/4。 具有共振抑制和控制功能：可函盖机械的刚性不足，从而实现高速定位。具有全闭环控制功能：通过外接高精度的光栅尺，构成全闭环控制，进一步提高系统精度。具有一系列方便使用的功能： 内藏频率解析功能（FFT）,从而可检测出机械的共振点，便于系统 调整 有两种自动增益调整方式：常规自动增益调整和实时自动增益调整 配有RS485，RS232C通信口，上位控制器可同时控制多达16个轴. 电机防护等级达IP65,环境适应性强电机可配用多种编码器，适应各种用户需要 普通型：2500p/r增量式编码器。 高精度型：17位型（217）增量式编码器 特殊型217位型（217）绝

28、对式编码器。图3.3 伺服电机型号说明(3)三菱FR-A540系列变频器功能范围：0.4800KW（3相380V，FR-A540（L）系列）；采用先进磁通矢量控制方式，调速比可达1：120（0.560Hz）可拆卸式风扇和接线端子，维护方便；内置RS485通信口，可插扩展卡符合全世界主要通信标准；PID等多种功能适合各种应用场合。柔性PWM，实现更低噪音运行；特点1)配备各种功能配备PID功能，更适合风机、水泵负载；高速频率控制和碰停功能；停电时减速停止控制；顺序制动控制；2)维护方便通过风扇ON/OFF控制，延长风扇寿命，更换方便；可拆卸式的控制段子使维修和安装方便；参数设定可保存在参数单元中

29、。(4)角度传感器本传感变送器采用新型的SMR(磁敏电阻)元件作为敏感元件，利用内部磁迴路的机械结构, 把角度的机械转动转化为电信号变化，实现无电接触点的测量角度，角位移的变化，并经精密集成放大电路,在确定的角度区间，线性输出420mA电流信号或05V，1-5V电压信号，实现传感器和变送器一体化.本产品带有基准和满度的调节，方便修正和调节测量范围。特点及应用：寿命长，可靠性高、可连续分辨、耐环境污染。方便应用于各类需要测量角度和角位移的设备和工作场合。特别适合应用在钢铁、石油、电力、交通等行业，角度、角位移监控的设备上。主要技术指标：型    号：WYT-AT-2

30、工作电压：DC24V±10%线性量程：0° 90°( *可选择其他量程 )输出信号：420mA 或 *05V 使用温度：-30 +60相对湿度：95±3% RH精    度：0.1% ;0.2% FS防护等级：IP65抗电绝缘：500V外形尺寸：* 83×(77mm) 轴为6 长22 mm外壳材料：铝合金*传感器360度可转.长度77,以实际说明书为准4 程序设计4.1程序设计主程序:LD SM0.1 /在首次扫描调用初始话程序SBR0CALL SBR_0子程序:LD SM0.0MOVR 0.5, VD104 /装

31、入设定值50%MOVR 0.25, VD122 /装入回路增益0.25MOVR 0.1, VD166 /装入采样时间=0.1秒MOVR 30.0, VD1 /装入积分时间=30分MOVR 30.0, VD124 /关闭微分作用MOVB 100, SMB34 /设定定时中断0发生的时间间隔为100msATCH INT_0, 10 /设置定时中断以执行PID计算ENI /允许中断,子程序SBR0结束中断程序:NETWORK 1 LD SM0.0 ITD AIW0, AC0 /把单极性模拟量存入累加器DTR AC0, AC0 /把32位整数变换成实数/R 32000.0, AC0 /标准化累加器中的

32、值 MOVR AC0, VD100 /把标准化的PV值存入TABLE表NETWORK 2 /在自动方式下执行PID控制LD I0.0 /一旦进入自动方式,就执行PIDPID VB100, 0NETWORK 3 /把Mn转换成16位整数,Mn为单极性且非负LD SM0.0MOVR VD108, AC0 /把输出值传送到累加器*R 32000.0, AC0 /累加器中为刻度值ROUND AC0, AC0 /把实数转换成32位整数DTI AC0, QW0 /把16位整数写到模拟输出5 技术难点及其解决办法5.1变频器对微机控制板的干扰系统设计或者改造过程中，一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由

33、于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差，不符合EMC国际标准，在采用变频器后，产生的传导和辐射干扰，往往导致控制系统工作异常，因此需要采取必要措施。 (1) 良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地，微机控制板的屏蔽地，最好单独接地。对于某些干扰严重的场合，建议将传感器、I/O接口屏蔽层与控制板的控制地相连。 (2) 给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等，成本低。如图所示，可以有效抑制传导干扰。另外在辐射干扰严重的场合，如周围存在GSM、或者小灵通机站时，可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。图5.1 微机控制板的电源抗干扰措施（3）对

34、拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中，建议尽量不要采用模拟控制，特别是控制距离大于1M，跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出，可以满足要求。如果非要用模拟量控制时，建议一定采用屏蔽电缆，并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重，需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块，或者采用V/F转换，光藕隔离再采用频率设定输入的方法。5.2 PLC对变频器的控制本项目的难点之二就是通过PLC实现对变频器的控制及PLC对伺服电机的控制，也就是达到调节电机转速的目的。作为变频调速系统中的控制核心部

35、分的变频器，可以通过变频器的控制面板或端子进行运行参数的设置,启动或停止变频器运行,读取各种变频器运行数据等等。在该项目的设计中我们采用了用PID控制的方法用PLC控制变频器。6 项目小结项目小结本毕业设计对项目进行了的初步论述。绪论分析了PLC在张力控制的应用。第一章详细地介绍张力控制系统的特性和各种应用场合，以及详细的介绍了PLC、变频器、伺服电机、传感器的工作原理及概况。第二章对方案进行确定。方案中采用的PLC、传感器、伺服电机、变频器的详细参数、型号。在选择构成项目的各种构件时，考虑到了技术因素和经济因素。第三章是对整个项目的个部分电气连接图和输入输出的断口方配方案及程序的设计。第四章

36、是对整体项目中可能会遇到的问题难题及其解决的办法思路。 本毕业设计在实际应用中是有巨大现实意义及很大的经济效应，利用PLC来控制张力的方法被广泛应用在造纸业、印刷业、纺织漂染业、食品业当中，极大的提高了生产效率和产品的合格率，随着科学技术的不断成熟和发展，PLC张力控制技术将越来越深入到社会的各行业。致谢本次设计能够顺利完成，我们必须要衷心的感谢我们的指导老师 李老师的指导和学院老师的关心。由于本次设计涉及到一些新内容和新方向，李老师在百忙中抽出宝贵的时间给予我们硬件和技术上最大的指导和支持。我们在设计的过程中也遇到了很多自己解决不了的问题，而李老师也给予我们要注意的问题的提示和一些细节的解决

37、方案。使我们受益非浅。 四年来，学院的各位领导、老师给予我许多热忱的关怀和无私的教导，在此表示最忠心的感谢！对于参加我的论文答辩的各位老师，在此献上我崇高的敬意和诚挚的感谢！参考文献1、松下Panasonnic MINAS Aseries 伺服电机2、三菱电机变频调速器500系列3、邓则名 邝穗芳编 电器与可编程控制器应用技术 北京：机械工业出版社 20014、S7-200中文系统手册附录附录一：三菱变频器FR-A540控制特性控制方式柔性PWM控制/高载波频率PWM控制可选择V/F控制）最佳励磁控制输出频率范围0.5至120Hz频率设定分辨率模拟输入0.015Hz/60Hz(端子2输入：12

38、位/010V，11位/05V，端子：12位/-10+10V，11位/-5+5V）数字输入0.01Hz频率精度模拟量输入时最大输出频率的±0.2%以内(25±10），数字量输入时设定输入频率的0.01%以内电压/频率特性基底频率可在0120Hz任意设定，可选择恒转矩或变转矩曲线。转矩提升手动转矩提升加/减速时间设定03600秒（可分别设定加速和减速时间），可选择直线型或S-型加/减速模式直流制动动作频率（0120Hz，动作时间（010sec),电压（030%）可变失速防止动作水平可设定动作电流（0120%可变），可选择是否使用这种功能运行特性频率设定信号模拟量输入05VDC，

39、010VDC。0±10VDC，420mADC数字量输入使用操作面板或参数单元3位BCD或12位二进制输入（当使用FR-A5AX选件时）启动信号可分别选择正转，反转和启动信号自保持输入（三线输入）输入信号多段速度选择最多可选择7种速度（每种速度可在0120Hz内设定，运行速度可通过PU（FR-DU04/FR-PU04）改变第二加/减速度选择03600秒（最多可分别设定2种不同的加/减速时间）点动运行选择具有点动运行模式选择端子电流输入选择可选择输入频率设定信号420mADC（端子四）瞬时停止再启动选择瞬时停止时是否再启动外部过热保护输入在外部安装的过热继电器当使变频器停止时的接点输入连

40、接FR-HC变频器运行许可输入和瞬时停电检测输入外部直流制动开始信号直流制动开始的外部输入PID控制有效进行PID控制时的选择PU，外部操作的切换从外部进行PU外部操作切换PU，运行的外部互锁从外部进行PU。运行的互锁切换输出停止变频器输出瞬时切断（频率，电压）报警复位解除保护功能动作时的保持状态运行功能上，下限频率设定，频率跳变运行，外部热继器输入选择，极性可逆选择，瞬时停电再启动运行，工频电源-变频器切换运行，正转/反转限制，运行模式选择，PID控制，计算机网络运行（RS-485）输出信号运行状态可从变频器正在运行，频率到达，瞬时电源故障，频率检测，第二频率检测，正在PU模式下运行，运负荷报警，电子过电流保护预报警