《PLC控制电机变频调速系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC控制电机变频调速系统的设计（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题目1： 19.PLC控制电机变频调速系统的设计一、任务详情1.1背景调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。在科学研究和 生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、 石油等工业中，具有举足轻重的作用。调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性， 因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。可编程控制器(PLC )可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控 制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强， 编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业 控制
2、的各个领域中被广泛地使用。变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频 调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动 化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户 根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。1.2 任务要求通过PLC控制变频器，使三相异步电动机按图1-1所示的曲线运行，并可通过触摸屏 远程控制电机的启动、停止，可对电机启动时间、减速时间设定调整，同时要求通过触摸 屏实时显示数字电机转速、频率，显示转速图。电机运行可分为三个部分：第一部分要求 电机起动后在60s内从0 (
3、r/min)线性增加到1022 (r/min)；第二部分是进入恒转速运 行阶段，运行时间为120s，转速恒定为1022 (r/min)；第三部分是当恒速到了规定时间， 进入减速阶段，电机转速要求在40s内降到0 (r/min)。n盒电源频率为50Hz时的转速图 1-1 异图 2步异电步动电机动机运运行行曲曲线线图图60 85 22电机转速 min 04 2 0 /m1 1 1 r二、方案设计2.1电路构造思路选用EM AM06作为smart 200plc的扩展模块给予模拟量信号。通过计算，将1022转速转换为对应数字量18837.5输入，并对应分配到各个时间所需加的信号。接入触摸屏 控制启动停
4、止，复位。详细主电路图见图2.2.12.2电气控制主电路图PLC控制电机变频调速控制系统主电路图见图1-2CH1图1-2 变频调速控制系统主电路图2.3 PLC控制硬件设计PLC控制电机变频调速控制系统I/O配置表见表1-1表1-1变频调速控制系统I/O配置表I/0配置表输入输出I0.0启动Q0.0电机正转I0.1停止AQW16电压输入I0.2运行PLC控制电机变频调速控制系统I/O接口图见图1-324VSB1 SB2 SB3_ E E/ HKM变频器1MI0.0I0.1I0.2S7-200 SMARTEMAM061LQ0.0AQW16图1-3变频调速控制系统I/O接口图2.4 PLC软件设计
5、PLC 变频调速控制系统流程图见图1-4开始是否到曰是否到是否是否30?否曰AC0=8837.5AQW16AQW16结束 启动T38T37关闭启动T39是否到：:一 Toqms 曰疋否AC047.1AQW16二18838初始化T39清零 启动T39启动T37T37清零 启动T37AC0转换复 制给AC0+31.4AC0转换复 制给图 1-4 变频调速控制系统程序流2.5 PLC梯形图PLC 变频调速控制系统顺序功能图见图 1-5图 1-5 变频调速控制系统顺序功能图PLC 变频调速控制系统梯形图程序：MQ1ACCiT391111 v n 1ILJTDN1DD ms1 1 1 1 n 1D.O-
6、PT47.1-:： ： ：SUE：_F：ENENDINI urINS虹a:;:I:;:a:;:a:;:I:;:a:;:I:;:I:;:a:;:I:;:a:;:：MWCMfl-：-：10.00.3-lhMCV REN0ZU-CD三、总结3.1 个人得失经过这次的运动控制课程设计我感觉以前学过的知识得到了实践的强化与应用，这样 那些知识在我脑子中就更加影响深刻了。然后因为是设计类的活动，使得我意识到必须要 有非常清晰的思维与谨慎的态度才能做好，还有就是对知识的掌握要扎实到位，如果不了 解，根本就无法成功。还有要跟同学很好的合作才能更快的完成任务，回头去看，通过这 次运动控制课程设计，我掌握了设计这
7、门课程的基本步骤和方法，应该会为将来更高阶的 设计打基础。3.2 课程问题及解决方案1 刚开机变频器无法工作解答：每次开机，变频器其他参数不变，但需要将PAPAMS中的P10设置为0,表明调试停止2 程序进行数据转化时无法进行加数解答：当时只使用了一个AC0,并且将AC0中的数据类型转化为双整数和整数，使得ADD_R 指令无法作用。之后使用多个寄存器进行转化数据。3 触摸屏无法通讯解答：电脑地址和单片机地址不在同一段，修改电脑地址或者开始将触摸屏地址修改 下。4 不会使用触摸屏进行显示数据解答：通讯延迟，修改波特率高一点题目 2：9.交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯一、 任务详情1.1
8、 背景随着我国城市现代化进程的不断推进，交通问题成为影响我国社会经济发展的一个 大问题，而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号的控制。因此，国外一 些发达国家把城市交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和区域的控制上，可是控制 效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方法大致有如下两种方式：其一是建立城 市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随 机的和不确定的，所以数学模型难以建立，控制策略中的最优目标也很难实现，且算法复 杂、计算量大，实践证明控制效果不理想，实时性较差；二是根据模糊控制的方法，根据 十字路口交通的车辆数确定某一相位的绿灯初
9、始时间和绿灯延长时间，对交通灯的控制实 现了一定的模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，因而面对我国城市如此复杂 的交通系统，难以保证其灵活性和实时性。因此，结合我国城市道路交通的实际情况，开 发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统是当前的主要任务，以最大限度地减少 了十字路口的车辆平均延误时间，提高了路口通行能力，从而达到缓解交通拥挤的目的。本设计根据具体情况将交通情形分为高峰期、低峰期和晚间三种情形，并对三种情 形进行不同的控制，以实现交通顺通的目的。1.2 任务要求模拟实际交通灯运行情况，仅带绿闪的红绿灯部分内容可参考本书第七章第五节和附录E实验七内容。本题的内容在前述的基础
10、上，扩展到当下普遍采用的分时段运行、 带倒计时数字显示(简称数显)的红绿灯，使课程设计题目更贴近实际。设计高/低峰时段运行和带数显倒计时LED灯的交通红绿灯PLC控制程序,普通交通红绿 灯时序图如上图所示(红灯行列向为30s 切换)。具体要求如下。(1) 交通高峰时段为每日的上午7 : 309 : 00和下午的16 : 3018 : 00,交通高峰时红灯为20s 一切换。按图7-7时序图规律，其中绿闪、黄灯时长不变，绿灯常 亮缩短到 15s。(2) 交通低峰时段为每日的上午6 : 00开始，除去高峰时段，到22: 00结束， 交通低峰时红灯为40s 一切换。绿灯按黄灯图7-7时序图规律同理安排
11、。(3) 交通晚间时段为当日的22: 00开始，到次日6: 00结束，该时段十字路口 的 4 个方向均按黄灯闪烁运行。(4) 由于实验模块只有一组数码管，只须编写一对方向的倒计时数码显示。如显示东西向低峰时段红绿灯倒计时数码值，先走东西向红灯20s倒计时，绿灯再走18s, 最后黄灯亮2s；再重复下一轮。低峰时以此类推。晚间时段不显示倒计时。二、方案设计2.1 电路构造思路 题目原来要求读取实时时钟来控制高峰、低峰、夜间子程序有效,但是由于读取时钟 在实验室难于操作,用三个开关输入,控制不同时间段的红绿灯。2.2 PLC控制硬件设计表1为交通灯系统I/O分配表表 1 交通灯系统 I/O 分配表擀
12、入喀号名隸-地址二输出信号名称1Mb 总控制幵关丿ID3数码廿各何显云/QQ0rQ03低峰(LOW)开关卢10.2*戦码营计位显示*QG4rQ0_7晚问(NIGHT)开关“10,扣箭北鼬磁Q1.5高蜂:HIGH J开关10.4南北邈磁Q1.6*n荊北黄灯亮灭4Q1.7*5P东西範对氐Q1.2东西勦軽Q 1.3 ki东西箕灯亮灭QI.如图5为交通灯系统I/O硬件接线图2.3 PLC软件设计程序流程图系统流程图分为四个模块：主程序、高峰期子程序、低峰期子程序、晚间子程序。其中主 程序作时间段的判断从而选择相应的工作模式，时间段用三个开关模拟，通过三个开关选择对应的时间段；且流程图中SN表示南北方向，EW表示东西方向
