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1、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： 起重机大小行车的变频器驱动系部名称： 自动控制系 专业班级： 生产过程自动化技术082 姓 名： 学 号： 2011年4月25日设 计 任 务 书设计目的：起重机的行走电机多采用笼型异步电动机，用变频器驱动起重机的大车、小车行走机构电机，可以提高起重机工作的可靠性，降低维护工作量，减小电机起动和换速时的冲击。本设计的目的在于设计一种用变频器驱动的起重机行走电机的电气系统。技术指标：1、大车电机功率为11KW，小车电机功率为2.2KW。2、大车、小车行走机构电机分4档调速3、应用组态软件对大小车进行监控4、5、6
2、、 目录一、计思路、方案选择；二、硬件电路设计、I/O地址分配；三、软件设计；四、程序调试；五、组态画面；六、心得体会附录1、参考文献附录2、程序清单一、设计思路、方案选择1.设计思路：要实现大小行车的两台电动机的变频控制，方法是用两台变频器分别控制两台电动机，再由同一台PLC通过USS通信来控制两台变频器；也可以用一台PLC控制同一台变频器，再由这台变频器来控制两台电动机，由PLC来分别切换两台电动机是工作在工频还是工作在变频。此次课程设计通过力控软件组态画面，计算机通过PPI通信和西门子200PLC连接，再由西门子200PLC控制两台变频器，有两台变频器分别控制两台电机，变频器为西门子MM
3、440变频器，2.方案选择：为实现设计中的要求，大车电机和小车电机分别设计了四段速度，并有各自的一个变频器控制，行车的具体动作依程序的形式输入PLC，有PLC进行控制运行每一个细节，最后通过组态软件实现远程监控 。大小行车四段调速原理框图二、硬件电路设计、I/O地址分配变频器变频器M13M23变频器与电动机的接线图I/O地址分配大车端子描述小车端子描述I0.0/M0.1ON/OFFI0.5/M1.1ON/OFFI0.1自由停车I0.6自由停车I0.2 快停I0.7快停I0.3 故障复位I1.0故障复位I0.4/M0.2 反转I1.1/M1.5反转I1.4/M0.5第一段速度I2.0/M2.0第
4、一段速度I1.5/M0.6第二段速度I2.1/M2.1第二段速度I1.6/M0.7第三段速度I2.2/M2.2第三段速度I1.7/M1.0第四段速度I2.3/M2.3第四段速度三、软件设计系统流程图向变频器的送USS初始化信息变量的初始化与速度设定值比较速度1速度2速度3速度4当前电机切换到工频四、程序调试程序编写好以后，将程序下载到PLC中，开始调试之前，要先将变频器的参数设置好。对于变频器的设置有以下几个：1. 复位：设置P0010=30，P0970=1；2. 访问级别：设置P0003=3；3. 额定功率：变频器1设置P307=11HZ，变频器2设置P307=2.2HZ;4. 控制方式：设
5、置P0700=5；5. 频率来源：设置P1000=5；6. 基准频率：设置P2000=60；60HZ7. 波特率：设置P2010=6；9600Kbit/s8. 规格化：设置P2009=0;标准级9. 变频器地址：变频器1设置P2011=1，变频器2设置P2011=2。将PLC与变频器用通信电缆连接，这样PLC就可以控制变频器和电机了。五、组态画面本系统选择有上位机监控，在力控监控软件的I/O设备组态时选择西门子S7-200 PLC。在力控监控软件中进行数据库组态时应如下：在力控监控软件中进行画面组态控制画面如下：六、心得体会通过这次课程设计，在熟练S7_200编程的同时又了解和学习了关于西门子
6、变频器的相关知识，并且能够用西门子变频器实现对电机的简单控制，还试验了用PLC来控制变频器的方法，理解并深入了解有关西门子USS（通用串行接口协议）通信，学会使用USS协议指令和变频器进行通信，其简单快捷是通过串口调试工具发送报文不可比的。同时了解到USS通信在工业应用中的重要地位。从中还体会到用变频器来调节电动机的速度是非常方便的，印象最深的应该是用通信的方式来控制变频器，通过组态画面只需要用鼠标点击就可以实现对电机的控制，这对工业中较危险或不适合人员长期工作环境的场合是非常有用的，只需通过通信的方式远离危险的工作环境，在操作室进行操作。在以后的工作中我会努力把课本知识应用在社会实践与以后的工作中，在工作和学习中不断提高自己。附录1、参考文献1.交流调速系统与变频器的应用 田效伍 编2.PLC与变频器 施利春 李伟 编 机械工业出版社 20073.实用变频调速技术培训教程 张燕宾 编 机械工业出版 20044.电气控制与PLC应用技术田效伍 编 机械工业出版4.网络资料附录2、程序清单
