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1、江苏科技大学本 科 毕 业 设 计（论文）学 院 电子信息学院 专 业 电气工程及其自动化 学生姓名 班级学号 指导教师 二零 年六月江苏科技大学本科毕业论文基于PLC的生产流水线电气控制系统设计The Design of The Electrical Control System of Production Lines Based on PLC江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：电子信息学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学 号： 0 指导教师： 职 称： 毕业设计（论文）题目：基于PLC的生产流水线电气控制系统设计1、 毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求
2、、达到的指标和应做的实验等） 随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求，控制技术从手动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储控制系统。可编程序控制器（PLC）的出现给工业控制系统带来重大变革。 根据所学的PLC的设计知识和方法、配合变频器、步进电机等设备实现了生产线上工作台的正向运行、反向运行以及多段速运行。这一控制系统的实现和应用，充分体现了PLC系统在工业现场的应用，亦使其应用的范围更加广泛。 采用西门子S7系列PLC与变频器而设计的生产流水线控制系统的方案。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一
3、份（不少于1.5万字）；2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）；3. 数据光盘一张。三、完成日期及进度2013年3月13日至2013年6月19日，共12周。进度安排：1. 3.13-3.20，查阅资料、调研，完成开题报告；2. 3.21-3.28，了解题目要求确定设计方案；3. 3.29-4.15，初步完成软硬件电路设计；4. 4.16-5.10，完成硬件电路设计及调试；5. 5.11-6.10，完善系统调试、交论文；6. 6.11-6.19，准备毕业设计答辩；7. 6.19， 毕业答辩；四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1 邹继斌,无位置传感器无刷直流电机驱动电路的研究J,
4、微电机，1999，32 (2)：1612 王永. “反电势法”无刷直流电机控制系统研究. 东南大学硕士论文, 2004：1-30 3 Kuang-Yao Cheng,Ying-Tsan Lin,Ying-Yu Tzou,Design of a Sensorless Commutation IC for BLDC Motors,IEEE Transactions on Power Electronics, 2002,15 (4)：7447524 Jianbo Gao,Binggang Gao,Wenzhi Chen,Neural Network Control of Electric Vehic
5、le Based on Position-Sensorless Brushless DC Motor, 2007,December:15-18 5 Kuang-Yao Cheng,Chen-Yu Wang,Ying-Yu Tzou.ASIC Implementation of a Programmable Servo Control IC with Digital Phase-Locked Loop.IEEE 33rd Annual Power Electronics Specialists Conference, PESC02, Cairns, Australia,2002: 558-563
6、 6 张立科,VHDL 应用开发技术与工程实践 ,人民邮电出版社,2005 7 陈伯时,电力拖动自动控制系统,机械工业出版社，2003：66-908 叶金虎. 无刷直流电动机的设计()J. 微特电机, 2006,(01)9 辛小南, 贺莉. 无刷直流电动机控制系统的仿真J. 微特电机, 2011,(02) 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日IV江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘 要生产流水线是在一定的线路上连续输送货物搬运机械，又称输送线或者输送机。可编程逻辑控制器（PLC），一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的，被誉为当代工业自动
7、化的主要支柱之一。随着科学技术的发展，以PLC作为基本控制单元的电气控制系统在现代化自动生产流水线及管理中优越性越来越明显。本课题主要是研究利用西门子S7-200 PLC配合西门子MICROMASTER VECTOR变频器、电机等设备实现生产流水线某一部分控制电机的正向、反向以及多段调速运行，使其具备启停、调试、单选等功能。PLC使用方便、编程简单、现场调试容易、环境要求低、抗干扰能力和可靠性能力强，结合以上特点，本课题采用软件与硬件相结合的方法，采用相对优越的设计思路，探求PLC、变频器、电机之间的控制关系，通过仿真实现以及硬件调试验证了可靠性。关键词：PLC；变频器；多段调速；自动化；流水
8、线AbstractThe production line is, in a certain line continuously transporting goods and handling machinery, also known as the conveying line or conveyor. Programmable logic controller (PLC), a digital electronic computers operating system, designed for applications in industrial environments , known
9、as one of the main pillars of contemporary industrial automation. With the development of science and technology, as the basic control unit to the PLC electrical control system in modern production lines and management superiority is increasingly evident. The main subject of study with Siemens S7-20
10、0 PLC, the Siemens MICROMASTER VECTOR drive, motor and other equipment to achieve a certain part of the production line control motor forward, reverse, and multi-speed run, it has to start and stop,debugging, radio and other functions. PLC easy to use, simple to program, easy on-site commissioning,
11、low environmental requirements, and strong anti-interference ability and reliability capabilities, combined with the above characteristics, the subject using a combination of software and hardware, the use of relatively superior design ideas, and explore the control relationship between PLC, frequen
12、cy conversion and motor. It has been verified the reliability through simulation and hardware debug.Keywords: PLC; converter; multi-stage speed; automation; pipeline目 录第一章 绪论11.1 研究背景11.2 研究目的及意义11.3 本文的主要内容2第二章 生产流水线电气控制系统设计32.1 生产流水线简介32.2 设计目标42.3 设计思路及实现4第三章 控制系统的硬件设计63.1 西门子S7-200 PLC63.1.1 PLC
13、的组成及工作原理63.1.2 S7-200 PLC简介93.1.3 I/O地址分配103.1.4 S7-200 PLC接线图113.2 西门子MICROMASTER VECTOR变频器123.2.1 变频器的工作原理123.2.2 变频调速123.2.3 MMV变频器简介133.2.4 参数设置143.2.5 多段速控制143.2.6 变频器接线图15第四章 控制系统的软件设计174.1 PLC编程174.2 编程软件简介184.3 顺序控制继电器（SCR）指令194.4 程序设计204.5 仿真结果264.6 结论32结语33致谢34参考文献35VII第一章 绪论1.1 研究背景在可编程逻辑
14、控制器（PLC）问世之前，继电器在工业控制领域中占主导地位，继电器控制系统有体积大、功耗多、可靠性差等十分明显的缺点，尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计与安装，会造成时间和资金的严重浪费。为了改变这种现状，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC。经过40多年的发展，可编程逻辑控制器在美国、德国等工业发达国家已成为重要的产业之一，生产厂家不断涌现，品牌不断翻新产值产量大幅度上升而价格则不断下降。目前，PLC在机械制造、石油化工、轻工业等领域的应用得到了长足的发展。近年来我国在PLC方面的研制、生产和应用发展很快，在应用方面作用尤为突出。20世纪70年代末80年代初，随着国外成套设备、专用设备的引进，我国引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备的改造以及新设
