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1、本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：基于PLC的起重机变频调速系统设计学 院：电气工程与自动化学院专 业：电气工程及其自动化班 级：学 号：学 生： 指导教师： 职称：副教授时间：2011年6月3日本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书电气工程与自动化学院 电气专业 2007级（2011 届）3班 学生题 目：基于PLC的起重机变频调速系统设计专题题目（若无专题则不填）：原始依据(包括设计(论文)的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：常用的桥式起重机大多存在电能浪费严重、自动化水平低等问题, 随着计算机技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域中都引入了计算机自动检测与控制技术。
2、现设计一种全新的基于无线网络、PLC和变频回馈装置的高性能起重机控制系统, 把基于可编程序控制器PROFIBUS总线和变频器应用于桥式起重机控制系统上,减少了硬件和控制线,极大提高了系统的稳定性,可靠性。主要内容和要求：(包括设计(研究)内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求)：一、硬件部分：该课题所需要的硬件包括CPU315-2DP型号的S7-300,变频器6SE70,电机，触摸屏等。二、软件部分：主要分为两部分：1.主程序通过调用功能FC实现五段调速，并将FC输出值通过在主程序中转换后通过DP通信传送给变频器。2.PLC S7-300通过调用SFC15把发送数据打包，调
3、用SFC14把接收数据解包，并且输入输出按实际需要的产生动作。由上叙述可知本课题所需要的技术有：PLC S7-300，变频器、检测技术等。所以不仅要求学生具有系统的专业综合理论知识，而且要具有一定的创新实践能力和应用能力、分析与解决问题的能力。日程安排：2011.3.16-2011.4.1 认真收集有关资料，完成开题报告2011.4.2-2011.4.20 提出总体设计方案并进行论证2011.4.20-2011.5.10 论文主体设计，编写主程序2011.5.11-2011.5.20 论文撰写,完成初稿2011.5.21-2011.5.28 程序调试和修改论文2011.5.29-2011.6.
4、07 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩主要参考文献和书目：1刘艳梅，任双艳，李一波编著.S7-300 可编程控制器（PLC）教程.北京：人民邮电出版社，2008.1:150178.2张运刚，宋小春，郭武强编著.西门子S7-300/400PLC技术与应用：人民邮电出版社，2007.8：224350.3陈雨春，李景学.可编程控制器应用软件设计方法与技巧.北京:电子工业出版社，1992:516，3465.4佟纯厚.近代交流调速技术.冶金工业出版社，2008.7:4158.5张燕宾.SPWM变频器调速应用技术.北京机械工业出版社,1997:1233.6丁斗章.变频调速技术与系统应用M.北京:机械
5、工业出版社，2005.7马宁，孔红.S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用M.北京:机械工业出版社，2006.8刘小庆.基于PLC控制的变频调速在桥式起重机中的应用M.武汉科技大学，2005.9张三豹.变频调速起重机中的PLC.起重运输机械，2001:2729.10SIEMENS公司.SIMATIC S7一300可编程序控制器系统手册.2002.11朱少祥.可编程控制器(PLC)原理及应用.上海交通大学出版社，1998.许大中.交流电动机调速理论.杭州:浙江大学出版社，1991.12Germany Profibus Interface Center/lab.Manfred Pop T
6、he Rapid Way to PROFIBUS-DPM, 1997:167169.13S7-300 Module Specifications:l-18，2224.14赵庆林.用变频调速器实现过程的自动控制.石油化工自动化,2003,2:3435.15王梅生.变频调速在起重机中的应用.起重运输机械，1999,(2):610.16满永奎.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社，1995.17张 扬,蔡春伟,孙明健.S7-300PLC 原理与应用系统设计M.北京:机械工业出版社,2007.指导教师（签字）： 2011年3月4 日注：本表可自主延伸，各专业根据需要调整。本科毕业设计（论文）开题报
7、告（综述）电气工程与自动化学院 电气专业 2007级（2011 届）3班 学生题 目：基于PLC的起重机变频调速系统设计专题题目：系统软件设计本课题来源及研究现状：课题来源及意义：目前,我国桥式起重机大部分采用工频供电,由绕线式电机异步拖动,通过改变绕线式异步电机转子串接电阻实现起动和调速,存在以下问题:拖动电机为交流绕线式电机,控制采用主令开关的有触点控制,系统可靠性差;起动电流大,对电网冲击大;调速为有级调速,调速范围窄,调速过程不平滑;重物位能以热能形式散失,造成大量能量浪费;故障率高,维护量大等缺点。研究现状及目标：常用的桥式起重机大多存在电能浪费严重、自动化水平低等问题, 随着计算机
8、技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域中都引入了计算机自动检测与控制技术。现设计一种全新的基于无线网络、PLC和变频回馈装置的高性能起重机控制系统, 把基于可编程序控制器PROFIBUS总线和变频器应用于桥式起重机控制系统上。应用结果表明,该系统高效节能、可靠性高、网络化程度高,使用维护方便。课题研究目标、内容、方法和手段：研究目标：如何实现桥式起重机的变频调速。研究内容：采用DP通讯实现桥式起重机多段调速。研究方法和手段：查阅相关资料并在指导老师的指导下进行实验仿真。设计（论文）提纲及进度安排：设计提纲：第一章 绪论1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题1.2本课题的研究意义及主要内容
9、第二章 桥式起重机构造及选型2.1桥式起重机的构造2.2桥式起重机硬件设备的选型第三章 变频器的参数设置3.1变频调速原理3.2变频器的基本结构3.4变频器的外部接线图第四章 现场总线Profibus-DP应用4.1PROFIBUS-DP的组态4.2系统功能SFC14、SFC15在DP通信中的应用第五章 PLC的硬件设计5.1 PLC概述及其系统组成5.2系统控制的要求第六章 PLC程序设计6.1程序设计6.2模拟仿真参考文件致 谢进度安排：2011.3.16-2011.4.1 认真收集有关资料，完成开题报告2011.4.2-2011.4.20 提出总体设计方案并进行论证2011.4.20-2
10、011.5.10 论文主体设计,编写主程序2011.5.11-2011.5.20 论文撰写,完成初稿2011.5.21-2011.5.28 程序调试和修改论文2011.5.29-2011.6.07 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩主要参考文献和书目：1刘艳梅，任双艳，李一波编著.S7-300 可编程控制器（PLC）教程.北京：人民邮电出版社，2008.1:150178.2张运刚，宋小春，郭武强编著.西门子S7-300/400PLC技术与应用：人民邮电出版社，2007.8：224350.3陈雨春，李景学.可编程控制器应用软件设计方法与技巧.北京:电子工业出版社，1992:516，3465.
11、4佟纯厚.近代交流调速技术.冶金工业出版社，2008.7:4158.5张燕宾.SPWM变频器调速应用技术.北京机械工业出版社,1997:1233.6丁斗章.变频调速技术与系统应用M.北京:机械工业出版社，2005.7马宁，孔红.S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用M.北京:机械工业出版社，2006.8刘小庆.基于PLC控制的变频调速在桥式起重机中的应用M.武汉科技大学，2005.9张三豹.变频调速起重机中的PLC.起重运输机械，2001:2729.10SIEMENS公司.SIMATIC S7一300可编程序控制器系统手册.2002.11朱少祥.可编程控制器(PLC)原理及应用.上海
12、交通大学出版社，1998.许大中.交流电动机调速理论.杭州:浙江大学出版社，1991.12Germany Profibus Interface Center/lab.Manfred Pop The Rapid Way to PROFIBUS-DPM, 1997:167169.13S7-300 Module Specifications:l-18，2224.14赵庆林.用变频调速器实现过程的自动控制.石油化工自动化,2003,2:3435.15王梅生.变频调速在起重机中的应用.起重运输机械，1999,(2):610.16满永奎.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社，1995.17张 扬,蔡春
13、伟,孙明健.S7-300PLC 原理与应用系统设计M.北京:机械工业出版社,2007.指导教师审核意见：指导教师（签字）： 2011 年 4 月 1日注：本表可自主延伸摘 要桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，因此对于提高桥式起重机的运行效率，确保运行的安全可靠性，降低物料搬运成本是十分重要。1、根据桥式起重机的运行特点，桥式起重机控制系统采用工业触摸屏监控起重机变频调速系统，该系统主要由上位机(工业触摸屏系统)、下位机(PLC控制系统)、变频调速系统等组成。2、PLC采用SIEMENS公司产品，能控制起重机大车、小车的运行方向和速度换档；吊钩的升、降方
14、向及速度换档，同时能检测各个电机故障现象并送往工业触摸屏进行显示，减小了传统继电一接触式控制系统的中间环节。减少了硬件和控制线，极大提高了系统的稳定性，可靠性。关键字: PLC、桥式起重机、变频调速。ABSTRACTThe bridge crane carries a kind of typical equipment in the supplies system, so it have extensive function in the activity of producing enterprise ,so it is important to improve the bridge crane operational efficiency, guarantee the safe reliability to be operated, reduce the cost of the supplies carrying . 1、According to the operation characteristic of bridge crane, b
