电机测速系统课程设计报告

课程设计报告

课程名称微机控制技术

设计题目电机测速系统

专业班级自动化0741

姓名

学号

指导教师

起止时间2010.12.27~2011.01.07

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，实习报告建议双面打印（正文

采用宋体五号字）或手写。

摘要

现代工业现场和生活中多应用电机测速系统，所以对其了解及进一步研究很是必要。本次设计给我们提供了这样的一个机会。

设计测速电动机系统，实现按键能设定4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。

关键词

PLC 电动机旋转编码器变频器

Abstract：

Motor speed system is applied to the modern industrial field and in life，So understanding and further study of it is very necessary. The design provides us with such a chance.

Designing motor speed system which realize buttons which can set up four motor rotation speed，PLC can connect to upper unit configuration software,PLC control inverter which can export different frequencies,its exporting can make motor turn,then Rotary encoder measure motor’s speed through the revolving ,Rotary encoder’s outputing connect to PLC high-speed counting input,while it calculates the motor speed and in the upper unit configuration software displayed.

Keywords: plc electric motor Rotary encoder inverter

目录

1引言 (1)

1.1引言背景 (1)

1.2电机测速系统的构成 (1)

2系统方案设计 (2)

2.1系统的方案选择 (2)

2.2系统方案论证及确定 (2)

3硬件设计 (3)

3.1硬件的组成 (3)

3.2三相交流电动机 (3)

3.3PLC控制器 (4)

3.4旋转编码器 (6)

3.5变频器 (8)

4软件的设计 (11)

4.1系统总体流程图 (11)

4.2IO内存分配 (11)

4.3变频器部分的软件设计 (12)

4.4旋转编码器部分设计 (13)

4.5组态王界面设计 (14)

5调试 (16)

5.1 调试环境 (16)

5.2 调试过程 (16)

总结 (21)

参考文献 (22)

致谢 (23)

附录 (24)

1 引言

1.1 引言背景

在现代工业发展的今天，工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测量速度，就要考虑如何采样的问题，测量电动机的转速就要进行采样，方法就是待测电机的转轴和测速电机的转轴相连，这样处于同轴的情况下就可以通过测量测速发电机的电压高低来反映转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。因此转速的测试具有重要的意义。

1.2 电机测速系统的构成

三相异步电动机的应用已经广泛应用市场，不论是农业生产、工业现场还是机动车的应用等都离不开电动机，于本次设计中我们选择了用变频器控制电机的转速，同时用旋转编码器测得电机的转速，将转速接入PLC的告诉输入端，最后算得电机的转速，传递给上位机并显示出来，所以整个电机测速系统的构成由电动机、旋转编码器、变频器、PLC、上位机组成。

本次设计我们应用了几种设备，可谓是应用的很广泛，涉及的内容及设计的过程中可能会复杂些，就需要我们每个人认真学习相关手册，查找资料，不断的实验，实践最后查看效果，做出我们想要的答案。

2 系统方案设计

2.1 系统的方案选择

整个系统在前面已经得到阐述，其中包括电动机、测速器件、变频器、PLC和上位机显示，在这里我们要对每一个部分进行选择，电动机就是三相异步电机、测速器件我们这里选择旋转编码器，现在用的比较多的旋转编码器，旋转编码器有增量型和绝对值型两种，测速的一般用增量型，增量型编码器能精确检测电机转速，现在应用很广泛，是一种很有前途的测速工具；变频器在这里我们选择欧姆龙3G3MV型变频器；而PLC选择欧姆龙CPM2A可编程控制器。

2.2 系统方案论证及确定

在前面对整个系统方案进行选择的同时，下面来进行整个方案的论证，图2-1即是系统方案的结构图。

图2-1系统整体方案结构图

在上面的系统方案结构图中可以看出，上位机和PLC可以相互控制，通过PLC的编程，实现控制变频器，可以控制变频器输出几个不同等级的频率，从而驱动三相交流电动机，电动机和旋转编码器同轴，于是电机输出的旋转编码器可测得速度值从而将其输入PLC的高速输入端，高速输入端对测得的信号就行分析计算，然后反馈给上位机进行显示。