交流调速系统与变频器应用 造纸机同步控制系统设计

交流调速系统与变频器应用造纸机同步控制系统设计河南机电高等专科学校课程设计报告书 课程名称：《交流调速系统与变频器应用》 课题名称：造纸机同步控制系统设计 系部名称： 自动控制系 专业班级： 计控102班 姓名： 崔建彪 学号：101413233 2012年6月15日

目录一、造纸机同步控制系统的设计目的 2二、系统的设计要求 2三、造纸机同步控制系统的系统图 2四、控制系统电气原理图 3五、软件设计 4六、程序调试 5七、力控组态及调试 6八、心得与体会 7附录一参考文献 8附录二程序清单 9一、造纸机同步控制系统的设计目的 设计四台电机构成的变频调速同步控制系统：四台电机速度可以同步升降，也可以微调，1#电机微调其他电机同步微调，2#电机微调1#不同步微调，其他电机须同步微调，3#电机微调1#和2#不同步微调，4#电机同步微调，4#电机微调，其他电机均不同步微调。二、系统的设计要求1、采用西门子S7-200PLC和MM440变频器。2、设有启动/停止按钮和速度同步升/降旋钮。3、每台电机设有选择开关和升/降微调旋钮。4、采用力控组态软件进行远程控制单相AC220V三、造纸机同步控制系统的系统图单相AC220V设有四台变频器分别控制四台电动机，实现端子控制和组态控制：CPU224XP根据图1连接实验设备：CPU224XPPORT0PORT1USS地址INVPORT0PORT1USS地址INVPCRS232/RS485RS232/RS485PPI电缆PPI电缆SG+SG-SG+SG-M3～力控组态软件6.0M3～STEP7-Micro/WIN图一、造纸机同步控制系统图就地控制：即外部端子控制，把200PLC程序下载到PLC中，通过外部端子来实现电机的启停，同步增减和微调增减。远程控制：即组态控制，把PLC与力控通过PPI电缆连接，通过组态界面上设置的按钮，开关，速度仪表实现速度的调节。四、控制系统电气原理图1)原理图2）I/O分配图五、软件设计控制系统的软件设计基于以下原则：程序模块化、结构化设计、其中负荷分配、速度增减、初始化、紧纸、速比计算、校验、数据发送、接收等功能由子程序完成，这样结构程序较为简洁。程序采用循环扫描的方式对传动点进行处理，简化程序，提高程序执行效率。采用中断子程序进行数据的发送、接收；确保数据准确快速的传输。必要的软件保护措施，以免造成重大机械损害。该程序通用性强，可移植性好，使用不同的变频器时，只需要进行相应协议的格式定义，即对数据发送、接收、校验程序作相应修改即可满足纸机运行的需要。加减程序YN扫描按键NYNY紧纸程序校验程序负荷分配是否负荷分配是否紧纸程序？速度链是否加减程序？计算速化初始化加减程序YN扫描按键NYNY紧纸程序校验程序负荷分配是否负荷分配是否紧纸程序？速度链是否加减程序？计算速化初始化图2该系统主程序流程图六、程序调试1.在编写程序时，我们分别为就地控制和远程控制设置了启停，同步增减，微调增减的开关量控制，并为其分配了I/O地址2.当脉冲来时，为了不使速度无限制的增加或减少，我们分别设置了速度上下限（0～100）3.当为变量组态时，必须为其设置不冲突的地址分配，及模拟量I/O点和数字量I/O点存放寄存器也不同4.设置变频器参数p2010=6、p2011=0、p0700=5、p1000=55.打开STEP7-Micro/WIN，按图3设置PLC的通信接口图3、S7-200编程软件中通信设置6.编写PLC程序，编译下载无误后，通过外部端子检查同步与微调能否实现。最终确定程序七、力控组态及调试1.打开力控组态软件开发环境，设置PLC和组态软件通信方式2.配置组态软件数据库变量，配制方法如图4所示图4、力控软件中的I/O连接3.如图5所示组态运行界面，并设置其属性，动画连接4.通过按钮调试程序，实现同步及微调增减功能八、心得与体会通过这次设计实践，我对变频器的工作原理和使用方法也有了更深层次的理解。在理论的运用中，提高了我的工程素质，特别是通过解决一个个在调试中出现的问题，使我们对变频器的理解得到了进一步的加强，同时也看到了实践和理论的差距。通过合作，使我们的合作意识得到加强，合作能力得到提高。大家各尽其力，提出自己的见解，为解决一个个设计中遇到的问题而努力着。在设计过程中，我们也得到了老师的帮助和大力指导，才使设计能够按时完成。在这要特别感谢姚永刚老师和张智先老师的辛苦帮助，您辛苦啦。在学习的过程中，不是每一个问题都能自行解决的，和老师或同学讨论也是一个很好的办法。所以在以后的学习中，我要更加的努力学习知识，不断完善和补充自己的不足。附录一参考文献田效伍.交流调速系统与变频器应用.北京.机械工业出版社2001力控组态软件及应用入门力控软件6.0王永华.现代电气控制及PLC应用技术（第二版）.北京：北京航空航天大学出版社，2008.姚永刚。电机与控制技术.北京：中国铁道出版社.2010朱献清郑静.电气制图.北京：机械工业出版社.2012西门子公司.SIMATICS7-200可编程控制器系统手册.2004.6