基于PLC控制的电机测试平台硬件系统
基于S7-1200PLC的步进电机控制系统
图1 步进电机控制系统总体设计方案图
3 硬件系统设计
步进电机控制系统主要包括供电电源、上
位机PC、下位机S7-1200PLC、两相混合式安川
42HD2404步进电机和雷赛DM320C步进电机驱动器
等组成。
如图2所示。
石有计，铁岭师范高等专科学校，教授，研究方向：电气自动化技术。
在编写PLC程序时，I/O接口会根据接线情况自动分配信号，对应的信号得以分配后。
信号控制会以输入输出口为主，将I/O接口作为主导。
输入变量如下：步进电机起动I0.0、步进电机停止I0.1、步进电机复位I0.2、步进电机向后点动I0.3、启动调速I0.4、启动预订速度I0.5、启动手动调速I0.6、手动加速I0.7、手动减速I1.0、转动距离1(3200)I1.1、转动距离2(32000)I1.3、转动距离3(64000)I1.3、转动距离4(96000)I1.4、步进电机向前点动I1.5。
输出变量如下：步进电机转动Q0.0、步进电机方向控制Q0.1、步进电机启动指示
4.2 PLC程序设计
本文采用S7-1200PLC作为主控器，结合硬件设计情况，对步进电机控制系统进行设计，并通过系6 结语
本文采用西门子S7-1200PLC，使用博途V15编程软件，进行步进电机控制系统设备组态及编程，有效实现步进电机控制要求。
实验结果表明,该系统动态特性好、精度高，达到了步进电机运行状态可视化和控制智能化的目的。
该系统具备控制过程的参考价值，对于高效率、小步距、低振动和低噪
图2 硬件接线设计图
表1 细分数和电流选择
图3 触摸屏运行界面。
基于PLC的电机控制系统设计
基于PLC的电机控制系统设计自动化控制技术的革新随着工业自动化的发展，电机控制系统在各个领域的应用日益广泛。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的电机控制系统设计应运而生，为电机控制提供了智能化、自动化的解决方案。
本文将详细介绍基于PLC的电机控制系统设计的原理、方法和实际应用，以期为自动化控制技术的革新提供有益的参考。
首先，我们需要了解PLC的基本概念。
PLC是一种可编程逻辑控制器，具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。
它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理，并输出控制信号，实现对设备的自动控制。
在电机控制系统设计中，PLC可以实现对电机的精确控制，提高控制效率和准确性。
基于PLC的电机控制系统设计主要包括以下几个部分：1. 系统硬件设计：硬件设计是PLC控制系统的基础。
在硬件设计中，需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等，以满足系统的功能和性能要求。
此外，还需要考虑系统的抗干扰能力，确保在复杂的电磁环境中稳定工作。
2. 系统软件设计：软件设计是PLC控制系统的核心。
在软件设计中，需要编写PLC的梯形图程序，实现对电机的控制逻辑。
梯形图程序应能够根据输入信号的变化，自动调整电机的运行状态，实现电机的精确控制。
3. 系统集成与调试：系统集成是将PLC控制系统与其他设备（如电机、传感器等）相结合的过程。
在系统集成中，需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。
调试则是确保PLC控制系统按照预期工作，包括功能测试、性能测试等。
在实际应用中，基于PLC的电机控制系统具有以下优势：1. 高度可靠性：PLC具有高度可靠性，能够在恶劣的环境下稳定工作，确保电机控制系统的正常运行。
2. 灵活性：PLC控制系统易于编程和修改，可以根据实际控制需求调整控制策略。
3. 可扩展性：PLC控制系统具有良好的可扩展性，可以随时增加或减少控制功能，适应不断变化的控制需求。
4. 易于维护：PLC控制系统采用模块化设计，故障诊断和维护方便，降低了系统的维护成本。
基于PLC电机测速系统的设计
基于 PLC 电机测速系统的设计
刘高君
（四川理工学院 机械工程学院，四川 自贡 643000）
摘 要：介绍了利用 PLC 及霍尔传感器设计的电机测速系统，该系统通过 4 位 8 段数码显示管实现数据输出，方便直观，重点阐述 了电机测速系统的基本工作原理及硬件构成，并编写了相应的程序，系统构建成本低，且可获得高精度和高可靠性的电机速度测 试数据。 关键词：PLC；电机转速；霍尔传感器
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 67 页）
OMRON CP1H 型 PLC 的输入端频率，由刷新时间决定， 任何输入端，都可作为高速计数脉冲输入。输出采用动态扫描 法逐位显示，由于 PLC 的运行周期为 ms 级，观察数码显示管 无任何抖动。根据 PLC 编程要求，编写如下程序，由于 OMRON 的梯形图写法所占篇幅太大，本文只列出对应于 PLC 梯 形图程序的语句表。如图 3 所示为计算电机转速的相关语句， 数码显示程序可使用 7 段数码管解码指令 SDEC 输出到相应 输出端即可，本文不再列出程序。
霍尔转速传感器，是采用霍尔效应原理（如图 1 所示）测 量转速的。当磁钢体在霍尔元件的下方时，霍尔元件可以探到 霍尔电势；不在下方时，就无霍尔电势[2]。当铝盘随电机轴转动 时，霍尔传感器就会产生随铝盘转速成正比的脉冲，通过对脉 冲的分析计算，就可测得电机转速。
磁片
霍尔传感器
开始 电机运转脉冲
计算电机转速并存储
（1）：16- 19. [2] 李 红. 数值分析[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2003. [3] 周 敏 . 最 新 印 制 电 路 设 计 制 作 工 艺 与 故 障 诊 断 、排 除 技 术
PLC控制在电机测试平台中的应用设计
量仪器 和 Ｌ Ｅ Ｄ等 电气设 备 连接 ， Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 和 打印机 连 接 。另
外， 还要增设监视器来 对其运 行过 程进行 跟踪 ， 以 便 及 时 发 现 故 障 。（ ３ ）数 据 库 服 务 器 用 于 测 试 条件 、 测 试 结 果 及 其 他 参 数
度也有了大幅度提高 ， 但这些 系统 的适用 范围却相 对较 窄 ， 只 能 用 于 特 定类 型 、 参 数范 围的电机测 试 ， 这 将 影 响 产 品 的 通 用
业 环 境 中常 用 的 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系 统 作 为 运 算 中 心 ， 利 用其便捷 、 可 靠、 适 用 范 围广 的特 点 来 完 成 电机 测试 系统 的优 化 改 造 。
服务器主要通过专业 安全设 置 、 按 时转存 备份 、 防止 恶意 登 录 等方法来最 大 限度 地 保 证 其 可 靠 使 用 。（ ４ ）本 文选 用 精
试验参数 的测量 ， 德 国仪表用 于振动和温升等参数的测量 。
原有 的电源 系统和 电气控制设备 ， 增加 网络和测试设 备ｌ ２ ］ 。图 １ 为 电机测试系统的结构示 意图。
２ Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系统 的硬 件 设 计
２ ． １ 系统 硬 件 选 型
西 门 子作 为 目前 世 界 上 最 大 的 电 子设 备 供 应 商 之 一 ， 凭借 其 在 自动 化控 制领 域 长 期 的技 术 积 累 ， 获得 了 Ｐ Ｌ Ｃ市场 的极 大
１ 测 试 平 台 的 总体 设 计
本文要进行改造的 电机测试平 台 自 ２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 设 计
并投入使用 以来 ， 总体 运行正 常 。但 由于使用 的是模 拟信 号 ， 因此存在仪表较 多、 线 路复杂 、 操作 繁琐等 情况 。对 系统 的现
基于PLC的三相感应电动机综合测试系统
基于PLC的三相感应电动机综合测试系统作者：胡金辉等来源：《价值工程》2012年第32期摘要：本文提出运用PLC实现电机的自动测试，即把被测数据采集到PLC中，应用电机学的基本原理所编制好的程序进行参数和性能分析，再把需要的结果打印或通过屏幕显示出来。
大大减轻技术人员的工作压力和工作强度。
Abstract： This paper realizes the automatic test of motor using PLC， namely the measured data acquired to PLC， and the programmed procedure based on the basic principle of electrical machinery is used to make parameters and performance analysis， and then the needed results is printed and showed on the screen. The results show that it reduces the technical personnel's work stress and work intensity.关键词： PLC；电动机；电机测试Key words： PLC；motor；motor test中图分类号：U664.7+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0042-020 引言目前，电机自动测试技术已获得广泛应用，但是在一些场合技术人员对电机故障的监视及判断的方法，仍然只能依靠经验监听电机运转的声音、人工读表、人工数据处理以及目视检查外观进行分析和判断。
[1]这种传统的人工测试方法不仅工作效率低、劳动强度大，而且要求技术人员工作时精力高度集中并具有丰富的工作经验，即使这样，测试精度也往往难以保证，很多故障情况不能及时被发现。
基于罗克韦尔PLC的电机控制
摘要电动机作为机械运动中的驱动设备，一直起着非常重要的作用。
将电机进行网络化控制是满足远程控制系统的客观需求，也是发展趋势。
本次设计借助西南石油大学-罗克韦尔自动化油气自动化示范中心的罗克韦尔三层网络平台，设计完成了基于罗克韦尔PLC的电机控制。
本文首先对系统进行设计和构建。
在熟悉各器件原理和构造的基础上，选择合适的器件，搭建了以ControlLogix系统为中心，以ControlNet为纽带，以ControlLogix5561 PLC为控制器，以三相异步电动机的转速为控制对象，以PowerFlex40变频器为执行机构，以测速发电机为检测机构，通过EtherNet上的PC机进行控制的系统。
系统设备间网络通讯的实现。
为利用网络实现控制数据的传输与交换，通过RSLinx软件建立通讯通道，RSNetworx软件对ControlNet进行组态和配置，RSLogix5000对控制器进行逻辑编程，RSView32对上位机的人机监控进行设计，实现了不同网络上各设备间的相互通讯。
系统数学模型的建立和控制算法的实现。
在对电机变频调速系统进行机理分析的基础上，得到电机变频调速控制系统的网络模型。
通过MATLAB的Simulink工具将仿真结果与实际结果进行比较，证明了所得模型的有效性；为实现对电机转速的精确控制，在系统中加入PID控制算法，借助MATLAB的Simulink工具选择合适的参数，达到了良好的控制效果。
并对制算法的效果进行了动态性能和稳态性能的比较分析。
本文成功实现了电机转速的网络控制。
此系统开放灵活，易于扩展和改造，可以将其广泛应用到实际工业场合，具有很好的应用价值。
关键词：可编程控制器PowerFlex40变频器ControlLogix系统异步电动机测速发电机PID西南石油大学本科毕业设计（论文）ABSTRACTAs mechanical drive equipment, motor has been playing a very important roal.Currently,the motor control is AC,networked and intelligent.The purpose of motor control with network is to meet the objective needs of remote control systems.the research depends on the three-layer network platforms of Southwest Petroleum University-Rockwell Automation Oil & Gas Automation Center of Excellence in Southwest Petroleum University. The motor control system based on Rockwell PLC is completed.First,system design and construction.After choosing suitable device,familiar with it,the motor control system is constructed in which ControlLogix is as center,ControlNet is as link,ControlLogix 5561 PLC is as controller,the three-phase asynchronous motor speed is as control object,PowerFler 40 transducer is as implement unit,tachogenerator is as sensor unit and the PC on EtherNet is as remote humen-machine interface monitor.The relation of inter-network communications between equipments.For the control dada transmission and exchange through network, RSLinx software is used for communications channel establish, RSNetworx software is used ControlNet configuration and deployment,RSLogix5000 software is used for controller logic program,RSView32 is used for human-machine interface design. Then, each equipment can communicate with each other between different networks.The design of system mathematical model and the achievement of control algorithm. Based on the analysis if the transducer motor’s speed-frequency principle, the motor speed control network model is concluded. Comparing the simulation results with the actual results, validity of the model is proved in the paper.For achiving the precision of the motor speed control, PID control is adopted. Under the help of MATLAB Simulink tool, suitable parameters are chosen and the good control performance is achieved, PID control algorithms also has been analyzed on the dynamic and steady performance.The motor control system is realized successfully in the paper.It is flexible and easy to be expanded and transformed,which can be widely applied to actural industrial occasions to solve many problems.It is good Valuable.Keywords: PLC, PowerFler 40 transducer , ControlLogix system, asynchronous motor, tachogenerator, PID control目录1绪论 (1)1.1课题研究概述 (1)1.2电机控制的发展趋势 (2)1.3罗克韦尔网络化结构在电机控制系统中的应用 (2)1.4 PLC技术 (3)1.5本文的主要内容 (4)2网络结构和ControlLogix系统 (5)2.1 NetLinx三层网络架构 (6)2.1.1通用工业协议CIP (7)2.1.2工业以太网EtherNet/IP (8)2.1.3控制网ControlNet (8)2.1.4设备网DeviceNet (9)2.2 Controllogix系统 (10)2.3本章小结 (11)3 交流调速和变频器 (12)3.1交流调速 (12)3.2变频器调速原理 (13)3.2.1变频器的主电路 (13)3.2.2变频调速原理与优势 (13)3.3 PowerFlex40变频器 (14)3.4本章小结 (14)4 系统设计和实现 (15)4.1方案选择 (15)4.1.1控制层次选择 (15)4.1.2控制算法比较 (16)4.1.3检测元件选取 (18)4.1.4系统总体方案设计 (18)4.2硬件设计 (19)4.2.1变频器设置 (20)4.2.2变频器和控制器连接 (20)4.2.3变频器和电机的连接 (21)4.2.4控制器与电机的连接 (21)4.3 软件设计 (21)4.3.1设定通信驱动 (21)4.3.2梯形图程序的编写和I/O 组态 (22)4.3.3控制网的规划 (25)4.3.4 OPC服务器的建立 (26)西南石油大学本科毕业设计（论文）4.3.5监控界面的编辑 (27)4.4运行效果 (30)4.5本章小结 (31)5系统参数设定与仿真 (32)5.1系统建模 (32)5.2 PID参数整定 (34)5.2.1 PID控制 (34)5.2.2 PID参数对控制质量的影响 (36)5.2.3变频器PID参数整定 (37)5.2.4控制器PID参数整定 (41)5.3本章小结 (42)6系统调试 (43)6.1参数调试 (43)6.2硬件连接中遇到的问题及解决方案 (44)6.3本章小结 (46)7 总结和展望 (47)7.1总结 (47)7.2展望 (47)参考文献 (49)致谢 (50)附录一 (51)附录二 (55)基于罗克韦尔PLC的电机控制1绪论电气传动技术以运动机械的驱动装置——电动机为控制对象，以电力电子功率变换装置为执行机构，以微电子装置为核心，在自动控制理论的指导下完成电气传动自动控制系统，控制电动机的转矩和转速，将电能转换成机械能，实现工作机械的旋转运动或往复运动。
基于PLC的工业控制系统的设计与实现
基于PLC的工业控制系统的设计与实现一、本文概述在当前工业化生产日益智能化、自动化的背景下，设计与实现一套基于可编程逻辑控制器（PLC）的工业控制系统具有重要的实践意义和理论价值。
本文旨在全面探讨基于PLC的工业控制系统的设计原理、关键技术及其实际应用过程。
研究工作首先从梳理PLC的基本原理和功能特性入手，深入剖析其在控制领域中的核心地位，以及如何适应不同工业环境下的复杂控制需求。
本文系统地阐述了工业控制系统的设计思路，涵盖了系统架构设计、硬件选型配置、软件编程策略以及网络通信技术等方面。
在设计阶段，我们将详细介绍如何结合生产工艺流程，利用PLC的模块化和灵活性优势构建可靠且高效的控制方案。
在实现环节，将进一步探讨如何通过梯形图、结构文本等编程语言实现控制逻辑，并采用先进的故障诊断与安全防护措施确保系统的稳定运行。
全文将以具体的实际案例为依托，展示基于PLC的工业控制系统从设计规划到实施调试的全过程，旨在为相关领域的工程技术人员提供一套完整的、具有指导意义的设计方法和实践经验。
同时，通过对现有技术的总结和展望，本文还将对PLC在工业0及智能制造背景下的发展趋势和挑战进行探讨，以期推动我国工业自动化水平的不断提二、技术概述在进入基于PLC的工业控制系统的设计与实现之前，首先需要了解一些关键技术。
PLC，即可编程逻辑控制器，是一种广泛应用于工业控制系统中的数字化运算控制器。
它采用一类可编程的存储器，用于存储指令，执行逻辑运算，顺序控制，定时、计数和算术操作等面向用户的指令。
本节将重点概述PLC技术、工业控制系统设计的基本原则以及实现这些系统时常用的技术。
可靠性高：PLC采用了一系列的硬件和软件抗干扰措施，能在恶劣环境下稳定运行。
灵活性强：通过改变编程，PLC能适应不同的控制要求，具有良好的灵活性和扩展性。
需求导向：系统设计应以实际工业需求为出发点，确保系统功能满足生产需求。
经济高效：在满足功能需求的前提下，尽可能降低成本，提高系统效率。
基于PLC的伺服电机检测平台的控制系统设计概述
基于PLC的伺服电机检测平台的控制系统设计概述摘要伺服技术即高精度的跟踪与定位技术，广泛应用于雷达、飞机、坦克、火炮、舰船等国防军事装备以及数控机床、机器人和生产线等产业自动化领域。
按照电机来分类，主要有直流伺服系统，交流伺服系统和步进伺服系统三种。
交流伺服是目前的主导产品，也是未来的发展方向。
随着伺服技术的不断发展和现代化生产规模的不断扩大，各个行业对伺服系统的需求日益增大，并对其性能提出了更高的要求。
加强伺服系统测试技术的研究和检测平台的建设尤为重要。
只有在先进的检测平台上对伺服系统进行集成评测，以独立、客观、科学、实用的测试数据为依据，才能把握产品的真实资料，确保我们的伺服产品达到设计的要求，为伺服系统的设计改进提出公道的建议。
关键词伺服电机；检测平台；PLC；控制系统1 系统的硬件实现1.1 精确转矩输出的实现精确转矩输出的实现是由变频器在转矩控制模式下，驱动三相异步电机来实现，由转矩传感器和转速传感器实现转矩的闭环控制和转速的精准测量。
通过上位机软件实现了人机交互界面的设计。
控制系统硬件组成如图1所示。
1.2 精确转矩输出的实现伺服电机检测平台硬件主要由上位机、PLC、数据采集装置及测功机组成。
（1）上位机软件结合计算机进行数据采集和处理，提供彩色图形曲线显示、数据表格打印、数据存储等功能，并可以根据需要对数据曲线进行不同深度的拟合，以便更好地反映出电机的特性，使曲线更加光滑。
软件系统的开发和使用基于WINDOWS操作系统平台，具有友好的用户界面接口。
（2）PLC是整个系统的神经中枢，具有高速的运算能力及灵活的扩展能力。
两端分别连接着上位机和数据采集装置。
对PLC编程，使它可以智能地与上位机进行信息交换，并根据上位机和数据采集装置传来的相关信号，驱动测功机完成预定的指令。
（3）数据采集装置采用功率分析仪采集驱动器的输入电压、电流，被测电机的输入电压、电流，并通过RS485通信方式传给PLC进行控制。
基于PLC、组态软件的高压电机智能试验系统设计
基于PLC、组态软件的高压电机智能试验系统设计摘要本文介绍了一套基于PLC、组态软件的高压电机智能试验系统的原理、组成和设计过程。
通过采用工控机为上位机,PLC为下位机,实现了高压电机型式试验自动控制。
该系统使用了组态王软件和三菱PLC智能化控制体系,能够完成高压电机一般性能项目的检验,而且该系统具有良好的人机界面,操作方便、结构简单,并能应用于某大功率型电机试验站计算机自动测试系统,有效地提高电机试验的自动化程度,使测试数据更加客观精确,有利于更好的检测电机的性能。
【关键词】：高压电机;组态王;PLC;智能控制;自动测试ABSTRACTA set of intelligent test system for high voltage motor b as ed on PLC, king View and its principle, constitute and the design process are introduced. By using the industrial computer as the upper machine, and PLC as the bottom machine, type test for high voltage motor can be automatically controlled. This system adopts the software of king view and Mitsubishi PLC intelligences control systems, which can complete the high voltage motor exa min ation of the general function item. At the same time, this system has the good man-machine interface, operation convenience, structure simple, and can be applied in automatic test system of calculator. It will effectively raise the automation degree of electrical engineering experiment and also make the testing data more objective and accurate which is advantageous to the function of the better examination motor.【Keywords】: High voltage motor King View PLC The intelligence control Auto-testing第1章引言以前,我国对电机的试验一直是非智能化的,一般采用人工单机控制,时效性较差,误差也较大,很难满足测试的要求。
基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计
基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 直流电机简介 (2)1.2 PLC技术概述 (3)二、系统需求分析 (4)2.1 控制要求 (6)2.2 性能指标 (6)三、系统设计 (7)3.1 系统结构设计 (9)3.2 PLC选型与配置 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4 人机界面设计 (13)四、控制算法设计 (14)4.1 PID控制算法原理 (15)4.2 PID参数整定方法 (17)4.3 控制算法实现 (18)五、系统实现与调试 (20)5.1 系统搭建 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 调试结果分析 (23)六、系统测试与应用 (24)6.1 测试环境与方法 (26)6.2 测试结果分析 (26)6.3 系统应用场景探讨 (28)七、总结与展望 (29)7.1 系统总结 (30)7.2 未来展望 (31)一、内容概括本文档主要探讨了基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计方案。
介绍了直流电机的基本原理和转速控制的重要性，以及PLC 技术在工业自动化中的广泛应用。
详细阐述了系统设计的目标、硬件选型、软件设计和实现方法。
在系统设计目标中，我们强调了高精度、高稳定性和实时性，以满足实际应用中对电机转速控制的高要求。
硬件选型部分，选择了功能强大的PLC作为控制核心，并配置了相应的输入输出模块和传感器，以实现对电机转速的实时监测和控制。
软件设计方面，采用了梯形图编程语言，编写了功能完善的控制程序，包括初始化、速度调节、故障处理等模块。
在实现方法上，我们描述了如何通过PLC编程实现对电机的速度控制，以及如何通过调试和优化，确保系统的稳定运行和高效性能。
本文档旨在为读者提供一个基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计思路和方法，具有一定的实用性和参考价值。
1.1 直流电机简介直流电机(DC Motor)是一种将电能转换为机械能的电动机，广泛应用于各种机械设备中。
基于PLC的电机控制系统设计
目录目录 (1)第一章绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2相关技术简介 (3)1.2.1变频器的应用与发展概况 (3)1.2.2 PLC技术 (5)1.3本文设计的主要内容 (6)第二章变频调速原理 (6)2.1变频器基本结构 (6)2.2 变频调速的基本原理 (7)2.3 变频调速的优点 (10)第三章 PLC技术 (12)3.1 PLC概述 (12)3.2 PLC的组成及各部分作用 (12)3.3 PLC的工作原理 (15)第四章实验系统的设计 (17)4.1系统设计功能分析 (17)4.2 PLC和变频器的选择 (17)4.2.1SIMATIC S7-200介绍 (17)4.2.2 SIMATIC MICROMASTER420变频器性能介绍 (21)4.3 闭环系统设计 (22)4.3.1 系统硬件设计 (23)4.4 多段速控制设计 (28)4.4.1 硬件设计 (28)4.5软件设计 (30)4.5.1 编程软件介绍 (30)4.5.2闭环程序设计 (31)4.5.3 多段速程序设计 (34)第五章实验调试和数据分析 (36)5.1 闭环系统 PID参数整定 (36)5.2 多段速控制分析 (38)第六章总结与体会 (38)参考文献 (39)致谢 (39)第一章绪论1.1研究背景及意义调速系统快速性、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已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。
PLC控制电机变频调速试验系统的设计与实现
PLC控制电机变频调速试验系统的设计与实现1. 引言在工业自动化领域中，电机的变频调速技术被广泛应用。
变频调速系统可以实现电机速度的精确控制，提高设备运行效率，降低能耗，并且可以减少电机的磨损和故障风险。
本文将介绍一种基于PLC控制的电机变频调速试验系统的设计与实现。
2. 系统硬件设计本系统的硬件主要包括电机、变频器、PLC和人机界面。
电机是系统的执行器，变频器负责将电源的频率转换为电机所需的频率，PLC负责系统的控制和调度，人机界面提供操作界面和信息反馈。
这些硬件设备之间通过通讯方式进行连接和数据传输。
3. 系统软件设计系统的软件设计分为编程逻辑和界面设计两个部分。
编程逻辑是基于PLC编程语言（如 ladder diagram）实现的，主要包括电机启停控制、变频器的频率控制、速度反馈与闭环控制等功能。
界面设计主要是通过人机界面软件（如HMI）实现的，包括操作界面的布局、按钮和指示灯的显示、参数输入和显示等。
4. 系统实现流程系统的实现流程主要包括硬件组装、软件编程和系统调试三个阶段。
首先，将电机、变频器、PLC和人机界面按照系统设计连接起来，确保硬件无误。
然后，根据系统需求，对PLC进行编程，实现各种功能，如电机启停、频率控制、速度闭环等。
最后，通过系统调试，验证系统的功能和性能是否符合实际要求，并进行必要的调整和优化。
5. 系统性能评估对于变频调速系统而言，性能评估是非常重要的。
一方面，系统需要能够精确控制电机的转速，使其达到预期的目标值，并能在一定范围内实现速度的平稳调节。
另一方面，系统需要具备较高的稳定性和可靠性，能够适应不同负载和工作环境条件下的运行。
此外，系统的能耗和运行成本也是需要考虑的因素。
6. 系统的应用前景电机变频调速技术在工业自动化领域的应用前景广阔。
随着工业生产对效率和能耗要求的提高，电机变频调速技术可以有效提高设备的运行效率和节能性能。
并且，PLC控制技术具有灵活性和可扩展性强的特点，可以适应不同行业和应用场景的需求。
基于PLC的直流电机测速系统
课程设计报告课程名称微机控制技术课程设计设计题目电机测速系统设计专业班级自动化0842姓名王晓明学号**********指导教师蔡长青、王瑾、张卓、王文涛起止时间2010.12.26—2011.01.06电气与信息学院课程设计考核和成绩评定办法1．课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。
该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。
2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。
3．参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。
4．课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。
5．设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。
课程设计报告内容课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。
注：1．课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。
2．为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸打印（正文采用宋体五号字）或手写。
10/11学年第一学期微机控制技术课程设计任务书指导教师：蔡长青班级：自动0841、2 地点：3101、工训512课程设计题目：电机测速系统一、课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。
二、课程设计内容（包括技术指标）1．用PLC设计并制作一个电机测速系统，上位机组态软件能够设定不同的电机转速并且显示实时速度。
具体如下：通过按键能设定3~5个电机转动速度，PLC和上位机组态软件连接，PLC 通过控制变频器输出不同频率三相电使电机转动起来，然后通过旋转编码器测量电机速度，旋转编码器输出接PLC高速计数输入通道，计算当前电机转速，并在上位机组态软件中上显示出来。
基于PLC的发电机检测控制系统设计
基于PLC的发电机检测控制系统设计摘要本系统设计的发电机检测控制系统主要由可编程控制器、探测器、执行机构等组成。
可编程控制器作为控制系统的大脑，按照工艺说明分析，对各种外部输入信号按照发电机检测系统的工艺分析结果及程序设计流程，完成系统各项工艺功能的实现，通过仿真将当前的状态进行显示和参数设定等控制。
按照方案的选择和设备型号的选择，采用的可编程控制器为西门子S7-300 CPU313C，模拟量扩展模块为EM331。
确定该系统设计的工艺控制方案，完成系统硬件部分的型号选择计算以及总体控制方案的设计。
在此基础上进行硬件分析和图纸设计，完成工艺流程图的设计以及程序的编写，通过程序仿真设计调试和修改，系统安全可靠、使用灵活、扩展性强、开发周期短，后期修改方便，达到本设计的工艺要求，以及为后期系统升级改造创造条件。
关键词：发电机检测；可编程控制器；仿真设计AbstractThe generator detection and control system designed by this system is mainly composed of programmable controller, detector, actuator and so on. As the brain of the control system, the programmable controller completes the realization of the process functions of the system according to the process analysis results and the programming process of the generator detection system. The current state is displayed and the parameters are set by simulation. According to the choice of scheme and equipment type, the programmable controller is Siemens S7-300 CPU313C and the analog expansion module is EM331. Determine the process control scheme of the system design, complete the model selection calculation of the hardware part of the system and the design of the overall control scheme. On this basis, hardware analysis and drawing design are carried out, process flow chart design and programming are completed. Through program simulation design debugging and modification, the system is safe and reliable, flexible in use, strong in expansibility, short in development cycle, convenient in later modification, which meets the process requirements of this design, and creates conditions for later system upgrade and transformation.Key words: generator detection; programmable controller; simulation design目录摘要 01 绪论 (2)1.1 课题研究的目的及意义 (2)1.2 课题研究的内容 (3)1.3 课题研究的思路分析 (3)2发电机检测控制系统的总体设计 (3)2.1 发电机检测控制系统的工艺分析 (3)2.2可编程控制器的介绍及选型 (4)2.2.1可编程控制器的结构 (4)2.2.2 可编程控制器的接口电路 (5)2.2.3可编程控制器的选型 (6)2.2.4 模拟量扩展模块的选型 (6)2.3电流互感器的选型 (7)2.4温度传感器的选型 (7)2.5系统方案的确定 (8)3发电机检测控制系统的硬件图纸设计 (8)3.1 硬件设计的思路分析 (8)3.2主电路的接线设计 (9)3.3 I/O分配设计 (10)3.3可编程控制器的接线设计 (11)3.4模拟量扩展模块的接线设计 (13)4发电机检测控制系统的软件程序设计 (14)4.1程序设计流程的分析 (14)4.2 STEP7编程软件的介绍 (15)4.3程序的设计及分析 (16)4.3.1系统硬件组态的设计 (16)4.3.2系统的符号表设计 (16)4.3.3模拟量转换控制 (17)4.3.4 FC1调用程序设计 (19)4.3.5合闸及分闸控制的程序设计 (20)4.3.6报警控制的程序设计 (21)5系统的仿真设计 (23)总结 (27)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的交流电机参数测试系统
基于PLC的交流电机参数测试系统陈斌【摘要】近年来，交流电机在工业领域中得到了非常广泛的应用，对于交流电机性能参数的测试也更为普遍。
交流电机参数自动测试系统的原理是通过实验获取实验数据来分析电机性能参数。
其硬件可分为前向通道和后向通道两个部分。
本文主要通过电动机的测试实验来验证由传感器、上位机、可编程控制器构成的电机参数测试系统的可靠性。
【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】2页(P76-76,78)【关键词】电机参数;PLC;传感器【作者】陈斌【作者单位】江苏省徐州技师学院【正文语种】中文交流电机参数自动测试系统是通过实验获取实验数据来分析电机性能参数。
电机的实验数据不能直接读取，需要一些相应的传感器进行变送，才能转换为可编程控制器或工控机能够接收处理的信号。
电机自动测试可以大幅减轻测试人员的劳动强度，大幅提高工作效率，而且测试精度高、重复性好，具有传统测试方法所不可比拟的优点。
本系统主要通过几项基本的电机实验来获取电机的相关参，确定电机的性能状况。
系统实现主要是由传感器直接测量电机参数，通过西门子可编程控制器 S7-200使现场数据信息采集与上位机软件系统以及控制设备之间进行信息交换。
该测试系统的硬件由前向通道和后向通道两个部分组成。
前向通道主要对系统进行指令控制，它向上位机发出控制指令，由下位机对现场设备进行控制操作。
其中的现场设备包括执行通断控制的继电器、控制输入电压的调压器以及控制负载的负载调节器。
调压器和负载调节器的控制信号由S7-200 PLC的EM235模块的输出端提供。
后向通道负责对测试系统的数据信号进行现场采集，再把信号传入上位机分析处理。
需要采集的数据信息包括：总功率、定子绕组电阻、转矩、转速、电机温度、三相线电流、三相线电压。
测试系统构成如图1所示：PLC是系统的核心部分，负责采集转换存储传感器的输出信息，并通过控制继电器的分合以及负载调节器的输入来控制被试电机的运行状态，而且要与上位机进行通信；PLC采用SIMENS S7-200 CPU224 型，带EM231热电偶、热电阻扩展模块、EM235模拟量输入、输出模块。
PLC在电机测试及保护系统中的应用
PLC在电机测试及保护系统中的应用摘要：随着自动控制技术、计算机网络技术的高度发展，鉴于电机测试及保护系统的重要性，很有必要结合自动控制技术、计算机网络技术进一步改造电机测试系统。
本文首先介绍了PLC结构，电机测试平台的总体设计，然后详细阐述了PLC在电机测试及保护系统中的硬/软件应用，以期为同行业相关人士的理论研究提供有价值的参考。
关键词：PLC技术；电机测试；保护系统；设计引言：随着IT技术、数字集成技术的不断发展，电机测试系统经历了从人工到自动，从全模拟到全数字的变化。
本文以某单机测试平台为例，对其实施数字化改造，以期达到经济、高效率的目标，并提高其在自动化测试、记录等各方面的应用水平，满足网络化、集成化及智能化的功能需求。
以工业中经常用到的PLC 控制系统为运算中心，充分利用其便捷、可靠的特点来优化改造电机测试及保护系统。
一、PLC结构简介PLC即为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统。
PLC包含了电源和中央处理单元（CPU）以及存储器、输入输出接口电路和多种功能模块等，是一种专用于工业控制的计算机，主要代替继电器来实现逻辑控制[1]。
其中中央处理器是PLC的核心，其主要任务是从编程器中键入用户所需要的程序及数据，对其进行发送及存储，并通过输入或输出设备对现场的数据及状态进行接收，常用的中央处理器有单片微处理器及通用微处理器；存储器包括用户存储器及系统存储器，用户存储器用来存放根据具体任务编写的PLC程序及用户程序中的数值数据及状态变量，系统存储器则存放系统程序，用户不能随意更改；输入或输出接口分别接受及采集开关量输入信号或模拟信号（传感器、电位器及形成开关等）、连接被控对象中的各个执行元件（电机、电磁阀等）。
二、电机测试平台的总体设计其一，电机测试系统集中在工作台进行，运用普通的PC机作为人机交互使用，用户只需要输入身份及各种相关信息就能登录系统，然后选择相应的指令程序实现数据处理、搜索资料及报告打印等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单 片 机组 成 的 电参 数 测试 仪 、 门子 变 频 器 等 组 成 。 这些 经 Ｐ Ｃ 西 Ｌ 的测 试仪 由检 测 输 入模 拟 量信 号 及 相 应 外 围 设备 组 成 ， 们 根 据 它 灵 活 、 便 的通 讯 协议 。 采集 得 到 的数 据 送 到工 控机 ， 方 把 经处 理 后 变成 测 得 的 参 数 存 人 数 据 库 。 各 个 试 验 根 据 电 机 试 验 的 国家 标 准， 针对 鼠笼 电机 、 绕线 电机 、 频 电机 分 别 进 行 测 试 。通 过 对 被 变 试 电机 电量 （ 功率 、 压 、 电 电流 、 率 、 率 因 数 ） 非 电 量 （ 阻 、 频 功 和 电 温度 、 矩 、 速 ） 转 转 的采 集 ， 采 集 得 的 数 据 ， 过 一 定 的处 理 。 将 经 然
做简要介绍。 １ 控 制 系 统 的硬 件 构 成
信 息输 入计 算 机 进 行 分 析 处理 执行 智 能 控 制 算 法 等 。
２ 控 制 系统 的前 向通 道
前 向通 道 的 一 次线 路 由 ２ ２个 配 电屏 组 成 ， 向 通 道 二 次 线 前 路由Ｘ Ｚ — Ｓ １ １型 试 验 桌 、 Ｓ １ ２型试 验 桌 、 Ｓ 出 厂 试 验 桌 组 ＸＺ— ＺＺ 成 。前 向通 道 的 试 验 桌 与 工 控 机 采 用 并 联 方 式 构 成 了 手 动 测 试
ｐｒ ａｔ ｉ ｒ ｉ ｃｅ ｏ．
Ｋ ｙ ｏｄ ：ｒｇａ ｍａ ｌ ｌ ｉ ｃ ｎｒｌ ｒ Ｌ ） ｌ ｒ ａ ｎ ｕ ｒｎ ｍ ｔｒ ｅ ｔ ａ ｄ ａｅ Ｓ ｓｅ ｅ ｗ ｒ Ｐｏ ｒｍ ｂｅ ｏ ｃ ｏ ｔ ｌ （ Ｃ ， ｔ ｎ ｔ ｇ ｃ ｒ ｔ ｏｏ ｓ， ｒｗ ｒ ｙ ｔｍ ｓ ｇ ｏｅ Ｐ Ａｅ ｉ ｅ ｔ Ｈ
为确保产 品的高质量 ， 每台 电机 出厂前都要进 行参数检测 ，
在 国 内研 制 一 套 高 准 确 度 、 自动 化 程 度 的 Ｐ Ｃ 控 制 的 智 能 电 高 Ｌ 机 测 试 系 统对 提 高 生 产 效 率 、减 轻工 作 强 度 和 提 高 产 品质 量 都 有 重 大 的 现实 意义 。下 面就 我 单 位研 发 的 一 套 系统 的硬 件 系 统
程 序 控 制 器 来 建 立 控 制 系 统 ，Ｓ — ０ Ｌ 现 场 监 控 系 统 的 建 ７ ２０ Ｐ Ｃ 立 如 图 ２所 示 ， 由一 台 个 人 计 算 机 （ Ｃ） 一 条 通 讯 Ｐ ／ Ｐ 电 Ｐ 、 ＣＰ Ｉ 缆 、一 台 Ｓ — ０ Ｕ ２ 型 Ｐ Ｃ 及 各 种 可 选 的 扩 展 模 块 、 ７ ２ ０ ＣＰ ２ ６ Ｌ Ｓｅ ７ Ｍｉｒ／ＶＮ ２编 程 软 件 所 组 成 。 Ｐ Ｐ Ｉ 缆 的 开 关 默 ｔｐ 一 ｃｏ Ｖ Ｉ３ Ｃ／ Ｐ 电 认 设 置 为 ０ ０ ０、即 传 输 波 特 率 为 ９６ ｂ ｓ １０ ．ｋ ｐ ，其 中 Ｒ 一 ８ Ｓ ４ ５接 Ｓ —０ ７ ２ ０编程 口 、 Ｓ ２ ２接 计 算 机 的 串 行 口进 行 通 信 监 控 。 Ｒ一３
与 计 算 机 自动 测 试 双 线 路 控 制 系 统 。 据 用 户 需 要 ， 以 自 由切 根 可
电机 出厂 前 都要 进 行 参 数 检 测 ， 电机 性 能测 试试 验 的项 目主 要包括 ： 电阻 试 验 、 子 开路 电 压 试 验 （ 线 电 机 ）空 载 试 验 、 转 绕 、 堵 转试验 、 负载 试 验 、 温升 试验 、 曲线 试 验 等 。 系 统 的硬 件 组 成 ＭＳ 为： 上位 机 （ 主机 ） 用 研 华 工业 控制 机 （ １ Ｐ — ５ ）下 位 机 （ 采 ６ ４ ２ ０ ， １ 从 机 ） 是 由 ＳＥ Ｎ ７ ２ ０ ＣＰ ２ ６型 Ｐ Ｃ 带 Ｅ ３ Ａ ＩＭＥ Ｓ Ｓ — ０ Ｕ ６ Ｌ Ｍ ２ ５４ Ｉ
陈 湘令Biblioteka （ 湖南铁道职业技术学院， 湖南 株洲 ４ ２ ０ ） １０ １
摘 要
简略介 绍了一种具有优越性价 比的 交流 电机测试平 台的硬件 系统。
关键 词 ： Ｌ 电机 测 试 ， 件 系统 Ｐ Ｃ， 硬
Ａｂｓ ｒｃ ｔａ ｔ
Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｂ ｉ ｌ ｉ ｒ ｄ ｃ ｓ ａ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｌ ｒ ａ ｉｇ ｃ ｒ ｎ ｔ ｒ ｔｓ ｆｔ ｅ ｐ ａｆ ｒ ｗｉ ｕ ｅ ｉｒ ｎ ｔ ｒ ｌ ｈｓ ａ ｅ ｒ ｆ ｎ ｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｒ ｙ ｔ ｍ ｆｔ ｅ ａｔ ｎ ｔ ｕ ｒ ｔｍｏ ｏ ｅ ｔ ｏ ｈ ｌｔ ｍ ｔ ｓ ｐ ｒ ａ ｕ ａ ｅｙ ｔ ｅ ｎ ｅ ｏ ｈ ｏ
维普资讯
《 工业控制计 算机｝０ ６年 １ ２０ ９卷第 ９期
２ １
基于 Ｐ Ｃ控制的电机测试平台硬件系统 Ｌ
Ｈａ ｄ ｒ ｓｅ ｏ ｅ ｔ ｆ Ｐｌｔ ｍ Ｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ Ｃ ｎ ｒ ｌＥｌｃ ｒ ａｌＭａ ｈｎ ｒ ｒ ｗａ ｅ Ｓｙ ｔ ｍ ｆ Ｔ ｓｓ ｏ ａ ｆ ｏｒ ａ ｅ ｎ Ｌ Ｃｏ ｔｏ ｅ ｔｉ ｃ ｃ ｉｅｙ
１ Ｑ 扩 展模 块 组 成 的 电压 、 阻 测 试 仪 和转 矩 、 速 测 试 仪 以及 Ａ 电 转
换 成 操 作 平 台 手 动 和 用计 算 机 界 面 自动 控 制 两 种 工 作 方 式 。这 两 种方 式 之 间 采 用 隔 离 互 锁 装 置 ， 互不 产 生 影 响 。 作 者 可 以 相 操 手 动 实 时 测 量 装 置 的 状 态 、 动 对 现 场 测 量 进 行 控 制 ， 用 计 算 手 当 机 界 面 进 行 自动 控 制 测 量 时 ，手 动 操 作 部 分 已 经 闭 锁 、不 能 动 作 。 样 就保 证 自动测 量 的 准确 性 ， 受 外 界 的 干扰 。 这 不 自动 控 制 测 试 时 ，工 控 机 作 为 上 位 机 发 控 制信 息 给 下 位 机
线 路 （ 电器 ） 行 控 制 ， 其 同通 断 进 而控 制 前 向 通 道 的 一 次 继 进 使 线 路 （ 电 屏 的 通 断 、 关 现 场 设 备 的 通 断 ） 以 备 进 行 电 机 试 配 相 ，
验， 以便 完成 测 试 任 务 。西 门 子 公 司 的 Ｓ ＭＡ Ｉ ７ ２ ０ 可 编 Ｉ ＴＣ Ｓ — ０