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1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 基于PLC的多单元同步驱动 系统的逻辑控制 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923138学生姓名： 季 帅 指导教师： 潘国锋 （职称：副教授） （职称： ）2013年5月25日I无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 基于PLC的多单元同步驱动系统的逻辑控制 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械93 学 号： 0923138 作者姓名：
2、 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目基于PLC的多单元同步驱动系统的逻辑控制 2、专题 二、课题来源及选题依据 随着工业自动化程度的提高和生产规模的扩大，各种生产线、输送线的长度和输送功率不断增加,当输送线长度增加到一定程度时，采用单电机驱动往往难以满足生产的要求，必须采用多电机同步驱动的方式。 组成多级同步驱动系统之后，从驱动电机之间的连接关系看可分两类:一类是各驱动电机依赖链接式进行物理连接，由于各同步电机之间存在严重的耦合作用，可能导致该电机的转速偏离更加严重，最后造成整个传动系统不能正常工作
3、，许多工厂的生产线、装配线就属于这类；因此，多电机协调的研究具有非常重要的现实意义。本论文所研究的对象针对后一类控制系统，主要基于冷轧机、拉丝机等生产线。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉多单元同步驱动系统的发展历程； 熟练多单元同步驱动系统的原理和控制方法； 熟练掌握各单元电动机采用变频调速的方法； 掌握变增益、变时间常数的智能PI控制器及卷径补偿控制策略。 四、接受任务学生： 机械93 班 姓名 季 帅 五、开始及完成日期：自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名20
4、12年11月12日摘 要摘 要在工业生产（例如：轧钢、造纸、纺织、线材的拉拔等行业）上，多电机同步驱动控制系统具有广泛的应用，其同步效果直接影响产品的质量。本文主要针对直线式拉丝机的多电机同步驱动系统的逻辑控制进行研究。通过了解多单元同步控制系统的发展，在直线式拉丝机的实际生产工艺基础上，确定设计方案，即全数字式多单元同步控制。控制核心为可编程逻辑控制器（PLC）和变频器。PLC与变频器采用RS-485通讯方式实现对多电机系统进行同步控制。通过对生产过程的分析，将运行过程分为手动和自动两种运行状态，其中手动又分为单动和前联两种运行状态。单动过程指在手动运行状态下，单个电机单独运行。前联过程指在
5、手动运行状态下，本电机与前面电机一起同步运行并引入张力控制保持张力平衡。自动过程指在张力控制系统的控制下，各个电机同步运行并保持张力的平衡。同时，利用PLC通过RS-485与变频器实时通讯，监视并控制变频器，实现多电机的同步逻辑驱动。最后，对PLC逻辑控制程序和RS-485通信协议进行仿真调试，实现多电机的同步逻辑驱动。 关键词：拉丝机；多电机；同步驱动；PLC；RS-485AbstractIn industrial production (such as: Rolling, paper, textiles, drawing, the wire, and other industries),
6、the multi-synchronous motor-driven control system has a broad application, and its direct impact on the simultaneous effect of the quality of the product. In this paper, it researches the linear drawing of the multi-motor synchronous control systems. By understanding the development of the multi-uni
7、t synchronous control system, on the basis of the actual production process of the linear drawing machine, set the design plan, namely all-digital multi-unit synchronization control. Control of the core is programmable logic controller (PLC) and inverter. PLC and inverter use RS-485 communication me
8、ans to carry out simultaneous multi-motor control.Based on the analysis of the production process, the process will run into both manual and automatic operation and manual operation is divided into single-action and the former running. The single-action process is that under the manual running, a si
9、ngle separate motor is running. The former running is that under the manual running, the motor and the front motor(s) are synchronously running with the tension control, keeping the tension balance. The automatic operation is that under the tension control system, various motors synchronously are ru
10、nning, and maintaining the balance of the tension. At the same time, using the real-time communications between PLC and inverter through RS-485 to surveillance and control inverter, realizes the logic simultaneous multi-motor-driven. Finally, debug the PLC logic control program and RS-485 communicat
11、ion protocol, to realize the logic simultaneous multi-motor-driven. Key words: Drawing Machine; multi-motor; synchronous drives; PLC; RS-485III目 录摘 要IABSTRACTII目 录V第1章 绪论11.1 课题背景11.2 课题的发展现状11.2.1 模拟量多单元同步控制11.2.2 数模结合型多单元同步控制31.2.3全数字式多单元同步控制41.3 本论文的控制对象和控制任务51.4 本论文的主要工作和创新61.4.1 主要工作61.4.2主要创新6
12、 第2章 方案的比较和选择72.1 传统的多单元同步驱动控制系统72.2 带张力补偿控制的多电机同步驱动系统82.3 全数字式的多单元同步控制系统92.4 设计方案的确定9 第3章 系统的设计113.1 直线式拉丝机转速同步原理113.1.1 卷筒同步运行原理113.1.2 确定合适的转速比123.2 LZ-8/600直线式拉丝机参数的确定123.2.1 卷筒转速比的确定133.2.2 总压缩比的确定153.2.3 钢丝所需拉拔力矩153.2.4 电机输出力矩163.2.5 卷筒输出力矩163.3 系统模型的建立173.4 器件的选择173.4.1 可编程逻辑控制器（PLC）183.4.2 变
13、频器的选择193.4.3 触摸屏的选择19 第4章 系统的硬件设计214.1 可编程逻辑控制器（PLC）214.1.1输入输出元件及分配214.1.2 PLC输入输出接线图23 4.1.3 FX2N-4AD模拟量输入模块28 4.2变频器A540304.3 RS-485通信接口的设计304.3.1 RS-485标准接口简介304.3.2 PLC与变频器的连接31 第5章 系统的软件设计335.1 RS-485通讯的设计335.1.1 变频器的设置335.1.2 通讯的数据格式335.1.3 通讯数据定义345.1.4 PLC中特殊继电器和寄存器的设置355.1.5 程序设计365.2 FX-4AD模拟量输入模块的设计365.2.1 FX-4AD缓冲寄存
