基于PLC控制的变频器调速系统_毕业设计论文

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基于PLC变频调速的恒压供水系统论文

毕业设计论文

前言 (1)

一、PLC控制的变频恒压供水的概况 (2)

（一）PLC技术 (2)

（二）变频器技术 (3)

二、变频驱动方式和调节方式以及压力传感变送器的使用 (4)

（一）恒压供水系统的驱动方式 (4)

（二）恒压供水调节方式 (4)

（三）关于压力传感变送器的使用 (4)

三、常见的供水方式及变频恒压调节的基本原理 (5)

四、水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 (7)

五、PID控制及调节 (8)

六、PLC、变频器控制的恒压供水系统方案 (11)

（一）方案特点 (11)

（二）变频-工频双回路恒压供水方案优点 (12)

（三）设备选型 (12)

七、系统设计 (13)

（一）电动机调速方案的比较 (13)

（二）模拟供水系统的拟定 (14)

（三）主电路设计 (15)

（四）电气控制系统接线原理图及说明 (16)

（五）控制流程图 (18)

（七）输入输出元件与PLC地址对照表 (19)

（八）PLC程序设计 (20)

八、结束语 (24)

（一）变频调速常用的闭环调节方法 (24)

（二）投资回报 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

前言

随社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高，再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。

本设计是针对居民生活用水/消防用水而设计的。由变频器、PLC及PID调节器组成控制系统，调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组之间的切换及速度，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水。

基于PLC的变频器多段速调速系统设计

陕西工业职业技术学院

基于PLC的变频器多段速调速系统设计

专业：机电一体化

班级：机电1105班

姓名：冯志超

指导教师：司老师

1 绪论 (1)

2课题的背景 (1)

背景分析....................................................................... 错误！未定义书签。

3 PLC 和变频器的介绍 (5)

4 PLC 的结构及特点 (5)

5 PLC 的工作原理 (7)

6 PLC 的应用 (7)

7 PLC 发展趋势 (8)

8 PLC 控制变频器带电机多段速运行 (8)

9变频器的介绍 (8)

10变频器的控制方式 (9)

11变频器的应用 (9)

12 PLC 与变频器的组合 (10)

13变频器和PLC 进行配合时所需注意的事项 (10)

14变频调速系统 (11)

15变频调速的基本控制方式 (11)

16系统的控制要求................................................... 1错误！未定义书签。

17方案的确定........................................................... 1错误！未定义书签。

18 S7-200 PLC .............................................................. 错误！未定义书签。

19MicroMaster420 变频器 (13)

20外部电路设计 (14)

21 变频开环调速 (14)

基于PLC变频调速电梯控制系统的设计与实现_毕业设计论文

基于PLC变频调速电梯控制系统的设计与实现

第一章前言 (1)

1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在的问题 (1)

1.1.1 电梯继电器控制系统的优点 (1)

1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题 (1)

1.2 PLC及在电梯控制中的应用特点 (2)

1.2.1 PLC的特点 (2)

1.2.2 PLC控制电梯的优点 (3)

1.3电梯变频调速控制的特点 (3)

1.4 课题的来源 (3)

1.5 课题的主要研究内容 (3)

第二章电梯设备与电梯发展动态 (5)

2.1 电梯设备 (5)

2.1.1 电梯的分类 (5)

2.1.2 电梯的主要组成部分 (5)

2.1.3 电梯的安全保护装置 (5)

2.1.4 电梯的技术参数 (6)

2.2 电梯的发展动态 (7)

2.2.1 电梯的产生 (7)

2.2.2 电梯的发展概况 (7)

2.2.3 电梯技术发展概况 (7)

2.2.4 电梯发展的前景展望 (8)

第三章基本方案选择 (8)

3.1 变频器的选择 (8)

3.1.1 变频器的分类 (9)

3.1.2 选择变频器规格 (9)

3.1.3 选择的变频器应满足的条件 (9)

3.2 通用变频器 (10)

3.2.1 通用变频器的发展 (10)

3.2.2 通用变频器的功率输出驱动技术动向 (11)

3.2.3 VS-616G5型变频器简介 (12)

3.3 可编程序控制器(PLC)的选择 (14)

3.3.1 轿厢楼层位置检测方法 (14)

3.3.2 PLC的选型 (14)

第四章系统硬件设计 (15)

4.1 变频器结构及参数设置 (15)

基于PLC的电梯变频调速系统的设计

摘要：本次设计方案采用了PLC作为控制器，通过VS-616G5变频器调节电梯运行速度，实现对电梯的控制。通过对电梯控制系统的主电路进行设计并且进行了相关元器件的选型。确定了I/0分配点并且绘制了 PLC的外部接线图及软件流程图，之后编写了控制程序。最终通过合理的选型与设计，使电梯运行状况得到改善，达到更理想的控制效果。

关键词：电梯；可编程控制器；变频

1 绪论

1.1课题的研究背景及意义

随着社会经济的进一步快速发展，越来越多的使用高层建筑，人们对电梯的需求也在逐渐增加。大型购物中心、酒店、住宅等与电梯密不可分。伴随着电梯数量的逐年增加，对电梯的基本性能也要求进一步的改善，不仅是为了确保其可靠性和安全性，而且要考虑舒适感、美观及其他问题。首先，电梯的安全性是首要任务，设计人员在设计电梯时必须采取预防措施，以避免事故的发生。电梯机械零部件和电气部件必须具备高的安全系数和保险系数，为了保证电梯的安全和质量，首先需要在电梯的制造、安装和调试过程中有高度的安全保障。在国外，专业升降机设施和维修单位的安装、调试和检查必须得到国家的承认，确保电梯运行的可靠性和安全

性。

2.1电梯信号控制系统分类及特点比较

从系统实现方法来看，电梯信号控制系统经历了继电器控制系统、可编程控

制器和微机控制系统等多种形式，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，电

梯控制系统在不同时期成为主流，并逐步得到改善。

可编程控制器是一种以顺序逻辑控制为基础的电子设备，它是专为工业环境

应用而设计的一种数字操作设备。由于它的诸多优点，目前电梯继电器控制已逐

毕业设计（论文）-基于PLC控制的多段调速系统实现

摘要

随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。

关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器

Abstract

With the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.

基于PLC的变频调速控制系统设计毕业论文.doc

摘要

现代科学是一个以自动化设备控制系统为核心的工业科学。工业自动化技术对工业生产过程实现测量、控制、优化和决策，使企业实现“好、省、多、快”，提升企业的市场竞争力.因此“国家中长期科技发展规划”已明确规定,工业自动化技术是21世纪现代装备制造业中最重要的科学工业技术之一,而PLC占据主导地位。

PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。本次基于CompactLogix风动模型控制器的设计，主要内容是对PLC进行了研究，通过搭建DeviceNet网络，通过对CompactLogix 可编程逻辑控制器编程，控制PowerFlex变频器来驱动风机模型，风机转动改变模型箱的压强，从而使小球运动并悬浮于某一设定位置。通过模型中小球的运动趋势来展现了抽象的运动控制，使得能够更直观的看到运动控制的功效.

关键词:CompactLogix、变频控制、自动化、风机

summary

Modern science is a scientific industry as the core of automation equipment control system. Industrial automation technology achieves measurement, control，optimization and decision for industrial producing process. And makes enterprises realize ”good, province, much and fast"，and improve enterprises' market competitiveness。So the nation medium and long-term science technology development plan has definitely stipulated that industrial automation is one of the most important scientific technology in Modern equipment manufacturing dustry

基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)

基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计（论文）

洛阳理工学院毕业设计（论文）

基于PLC变频调速恒压供水系统的设计

摘要

随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高。再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。

论文分析了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能机理。通过对变频器内置PID模块参数的预置，利用远传压力表的水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化采取PID调节方式，在全流量范围内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，实现恒压供水且有效节能。依据供水要求，设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水，具有全自动变频恒压运行、自动工频运行和现场手动控制等功能。

关键词：可编程序控制器, 变压变频调速, 恒压供水, PLC

洛阳理工学院毕业设计（论文）

PLC-BASED INVERTER CONTRL CONSTANT PRESSURE WATER SUPPLY

SYSTEM DESIGN

ABSTRACT

With the rapid socio-economic development of water quality and water supply systems to improve reliability requirements. In addition, the current energy shortage, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, the design of high performance, high energy, able to adapt to different areas of constant pressure water

基于PLC控制的电机变频调速系统

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中，电机的频率改变是依靠可编程控制器的高速脉冲的周期来加以改变。无论是在加速还是在减速的过程中，电机的转动都是稳定的，不会出现骤然的加速或者减速，使整个运作控制过程不会产生震动。（）序分析。将ＰＣ２程Ｌ与计算机连，当ＰＣ始运行时，主机Ｌ开发出一个初始脉冲给Ｍ８０，使Ｍ８０吸合，同时将特殊继电器０２０２Ｍ８６置位。把ＨＥ０１１Ｏ７数据传送到特殊数据寄存器Ｄ１０８２当中。运行程序接通监视器，电机的设置转速频率为５Ｈ，再把设定值传送到０ｚ
位，主程序结束。当监视器ＭＳ０接通后，Ｚ、Ｄ６００１１分别先后复位，（７，Ｄ５１存到（７．Ｄ１）当中，Ｄ５位。同时把Ｄ４１）～寄Ｄ４５１复（６＋（６Ｚ）存到Ｄ１当中，出 “ ＩＩＤ１）Ｄ１１寄６输Ｚ＋ ”到下一步，并开始处理Ｄ６１的数据，然后全部复位，程序结束。电机将保持设定的下限值运行。（如果下限为０，电机停止转动）时
技术创新
ｌ：ｊ２１年第２１０ｌ科０，１期０

基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设计

高等教育自学考试本科毕业论文

基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设

计

考生姓名：彭中建准考证号： 011811306047 专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院

指导教师：唐晓庆职称：讲师

重庆科技学院

二O一三年七月十五日

高等教育自学考试本科毕业论文

基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设

计

考生姓名：彭中建

准考证号： 011811306047

专业层次：本科

指导教师：***

院（系）：机械与动力工程学院

重庆科技学院

二O一三年七月十五日

摘要

随着科技的进步，电机的运用已经深入到各行各业的各个领域。而现今也是一个资源高度消耗造成能源匮乏的时代，在这个时候考虑如何让其在高可靠性的同时又有效的节约能源耗费提高自身的效率，这不仅可以使企业的生产成本降低，而且对于社会的可持续发展有着重要的意义。本文所讨论的是利用PLC控制的三相异步电机变频调速的基本原理与实现方法。三相异步电机一般的调速方法有：降压调速，转子回路串电阻调速，变极调速，串极调速，变频调速等。但是这些调速方法都有着各自的缺点，降压调速的调速范围很小，没有多大的实用价值；转子回路串电阻调速不利于空载或轻载调速，效率低，经济性差；变极调速调速的平滑性差；串极调速的控制设备复杂，成本高，控制困难。所以调速性能至少需从两方面考虑。第一，应从节能和提高效率的角度考虑，应将损耗在转子附加电阻上的能量吸收，转化成别的有用的能量或反馈到电网，以提高传动系统的效率。第二，应从高性能调速要求考虑，应用控制理论，将其组成闭环调速控制系统，满足调速精度、动态响应等各项指标的要求。

完整版)基于PLC控制的变频器调速系统

第一章系统的功能设计分析和总体思路

1.1 概述

本文旨在对系统的功能设计和总体思路进行分析和讨论，以确保系统的高效运行和稳定性。

1.2 系统功能设计分析

在系统功能设计分析中，我们需要考虑系统的需求和目标，以及用户的使用惯和需求。在此基础上，我们可以确定系统的主要功能和模块，并对其进行详细的设计和实现。

1.3 系统设计的总体思路

系统设计的总体思路包括系统的整体架构设计、模块之间的关系和数据流程，以及系统的系统性能和稳定性等方面。在设计过程中，我们需要充分考虑系统的可维护性和可扩展性，并采用合适的技术和工具来实现系统的设计。

第二章 PLC和变频器的型号选择

2.1 PLC的型号选择

在PLC的型号选择中，我们需要考虑系统的需求和目标，以及PLC的性能和稳定性等方面。在此基础上，我们可以选

择合适的PLC型号，并进行详细的参数设置和调试。

2.2 变频器的选择和参数设置

在变频器的选择和参数设置中，我们需要考虑系统的负载和功率需求，以及变频器的性能和稳定性等方面。在此基础上，我们可以选择合适的变频器型号，并进行详细的参数设置和调试，以确保系统的高效运行和稳定性。

第一章系统功能设计分析和总体思路

1.1 概述

在工业自动化生产中，调速系统的快速性、稳定性和动态性能是基本要求。调速系统在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中具有举足轻重的作用。然而，调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此需要更为先进的控制技术和控制理论。

1.2 可编程控制器（PLC）

可编程控制器（PLC）是一种工业控制计算机，它是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。PLC具有抗干扰能力强、价格便宜、可靠性高、编程简单易学等特点，因此在工业领域中被广泛使用。

基于PLC的电梯变频调速控制系统的设计

毕业设计(论文)开题报告

题目：基于PLC的电梯变频调速控制系统的设计系：

专业：自动化

学生姓名：学号：

指导教师：

2010年 3 月11 日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

一、电梯变频调速系统的发展历史及概述

随着时代的发展，社会经济环境的整体提升，电梯作为住宅、写字楼等楼宇内的垂直运输的重要工具，已经想其他交通工具一样，成为我们日常生活中的一个不可或缺的组成部分。其拖动技术己经发展到了变频调速的技术，由原来的继电器控制已经发展到了PLC的逻辑控制。本次设计是以电梯控制技术为背景，针对以前的曳引式电梯的一些缺点，采用现代的PLC控制技术、变频调速技术。用三菱FX系列PLC在电梯变频调速控制，电梯的升降及起停的速度控制由变频器来控制，楼层的位置由旋转编码器来检测。

毕业设计(论文)-基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计

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安徽工业大学

毕业设计(论文)任务书

课题名称基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统

设计

学院电气与信息工程学院

专业班级自动化101班

姓名

学号

毕业设计(论文)的主要内容及要求：

根据电梯的设计要求和性能指标，确定PLC的控制任务，完成PLC

的硬件设计、I/O地址分配、变频器的参数设置，绘制出PLC、曳引系统、显示系统、旋转编码器、门机电机等模块之间的硬件连接、系统框图。在此基础上，分模块画出程序流程图，设计PLC的梯形图。

要求具备以下能力：

（1）熟练使用STEP7编程软件

（2）查阅相关文献了解电梯变频控制系统的组成及原理

（3）基于 S7-200 PLC 和 FR-A540 通用变频器的实现六层电梯的控制，并运用与之相配的STEP7编程软件，通过STL和LAD两种

编程语言编制控制程序。

指导教师签字：

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摘要

电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。随着电梯拖动技术、控制技术的快速发展，电梯已从直流电动机拖动到交流单速、交流双速电动机驱动，到交流调压调速控制，发展到交流调压调频技术控制，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，使得电梯运行的可靠性、安全性、舒适感、平层精度、运行速度、节能降耗、降低噪音等方面得到了极大的发展。新制造的电梯都采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术，由于vwF电梯采用微机控制，有完善的自检测、自诊断、自保护功能，因而十分安全可靠。

基于PLC的变频调速系统设计课程设计

1.引言

2.系统设计

2.1 可编程控制器PLC

2.2 变频器

2.3 电动机

3.系统连接

4.系统测试

5.结论

参考文献

引言

本次课程设计主要研究和设计基于可编程控制器的变频调速系统。本文将介绍系统的设计和实现过程，并对系统的实用价值进行探讨。

系统设计

2.1 可编程控制器PLC

在本次设计中，我们主要使用了可编程控制器PLC。PLC 是一种工业计算机，能进行行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。通过研究资料和老师的指导，我们对PLC有了更深入的了解。

2.2 变频器

变频器是一种能够改变电动机旋转速度的设备。在本次设计中，我们选用了变频器来控制电动机的转速。通过对变频器的研究和研究，我们了解了其工作原理和控制方法。

2.3 电动机

我们选择了三相异步交流电机作为本次设计的电动机。PLC和交流电机无论在工业还是生活中都是应用最广泛的设备之一，因此本次设计具有相当的实用价值。

系统连接

在设计系统之前，我们先对各个器件进行了资料查阅，以便更好地了解器件的性能和特点。在明确了整个系统的工作原理框图之后，我们成功地将硬件设备连接起来。

系统测试

在连接硬件设备之后，我们进行了系统测试。通过测试，我们发现系统能够正常工作，实现了预期的功能。

结论

本次课程设计使我们对基于可编程控制器的变频调速系统有了更深入的了解。同时，我们也研究到了如何综合应用电子学和机械学知识来解决实际问题。本次设计具有一定的实用价值，可在工业生产中得到应用。

PLC控制变频器调速系统

关键字：PLC、变频器，转速
第一章课程设计内容及PLC初步了解
1.1设计要求
1.确定控制方案，选择PLC和变频器。
2.画出电气控制线路原理图。
3.设计程序
4.完成PLC控制系统梯形图软件及其语句表的编制任务。
5.在实验室条件下，通过试验调试初步验证其程序的正确性。
1.2设计任务和目的
1.了解PLC控制变频调速系统。
CPU224模块I/O总点数为24点（14/10点），可带7个扩展模块；用户程序存储器容量为4K字；内置高速计数器，具有PID控制的功能；有2个高速脉冲输出端和1个RS-485通讯口；具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯能力。
2.3系统控制结构
由PLC和变频器组成的控制系统，开关量和模拟量的按键，各个按键和内部地址对应上图的表格，不在一一列出。
LD SM0.0
DTI VD80, VW90
MOVW VW90, AQW1
4.4.3 25-35秒平衡子程序
LDW>= T37, 200
AW<= T37, 300
MOVW 24000, AQW1
4.4.4 35-40秒下降子程序
LD SM0.0
AN T96
TON T32, 5
R C1, 1
Network 2
按照上面的实际连接图连接硬件电路。

【大学本科毕业设计】PLC变频调速恒压供水系统

摘要

本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。

系统由变频器、PLC和两台水泵构成。利用了变频器控制电路的PID 等相关功能，和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。具有自动/手动切换功能。变频故障时，可切换到手动控制水泵运行。控制过程：水路管网压力低时，变频器启动1#泵，至全速运行一段时间后，由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时，PLC控制1#泵由变频切换到工运行，然后变频启动2#泵运行，据管网压力情况随机调整2#泵的转速，来达到恒压供水的目的。当用水量变小，管网压力变高时，2#泵降为零速时，管网压力仍高，则PLC控制停掉1#工频泵，由2#泵实施恒压供水。至管网压力又低时，将2#泵由变频切为工频运行，变频器启动1#泵，调整1#泵的转速，维修恒压供水。如此循环不已。

关键词：变频调速，恒压供水，PLC，组态软,电机

1 绪论

1.1 课题的提出

水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能源短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度较低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。

PLC实现变频调速器多电机控制

【摘要】

本文主要介绍了PLC在工业控制中的应用以及变频调速器在电机控制中的作用。结合实际案例，详细阐述了PLC如何实现变频调速器对多台电机的控制，并介绍了多电机控制系统的搭建过程。在PLC程序设计与调试部分，结合具体步骤和注意事项，指导读者如何正确进行系统的调试与运行。文章最后讨论了PLC技术在多电机控制中的优势，以及未来发展前景。通过本文的介绍，读者能够全面了解PLC在变频调速器多电机控制方面的应用和原理，为相关行业从业人员提供了有益的参考和指导。

【关键词】

PLC、变频调速器、多电机控制、工业控制、程序设计、调试、优势、发展展望

1. 引言

1.1 背景介绍

本文将探讨如何利用PLC实现变频调速器多电机控制，介绍其原理和搭建方法，从而为工业自动化生产提供更可靠、高效的控制方案。

1.2 研究意义

多多电机控制系统的搭建，实现了多电机的同步运行和相互协调，提高了工业生产效率和质量。通过PLC实现变频调速器多电机控制，

可以实现对多个电机的统一控制，并且可以灵活调整电机的运行速度

和功率，满足不同生产场景的需求。PLC技术在多电机控制中的优势

在于其稳定性高、可编程性强、易于维护和升级等特点，能够有效提

高生产线的可靠性和自动化水平，降低生产成本，提升企业竞争力。

未来随着工业自动化水平的不断提高，PLC技术在多电机控制领

域的应用也将不断拓展和深化。可以预见的是，基于PLC的多电机控

制系统将更加智能化和网络化，能够实现远程监控和管理，实现生产

过程的数字化转型。随着数据处理和人工智能技术的发展，PLC技术

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目录 (1)

第一章系统的功能设计分析和总体思路 (2)

1.1 概述 (2)

1.2 系统功能设计分析 (3)

1.3 系统设计的总体思路 (3)

第二章PLC和变频器的型号选择 (4)

2.1 PLC的型号选择 (4)

2.2 变频器的选择和参数设置 (5)

2.2.1 变频器的选择 (5)

2.2.2 变频调速原理 (6)

2.2.3 变频器的工作原理 (6)

2.2.4 变频器的快速设置 (7)

第三章硬件设计以及PLC编程 (9)

3.1 开环控制设计及PLC编程 (9)

3.1.1 硬件设计 (9)

3.1.2 PLC软件编程 (10)

3.2 闭环控制设计 (14)

3.2.1 硬件和速度反馈设计 (14)

3.2.3 闭环的程序设计以及源程序 (16)

第四章实验调试和数据分析 (21)

4.1 PID 参数整定 (21)

4.2 运行结果 (22)

第五章总结和体会 (22)

第六章附录 (24)

6.1 变频器内部原理框图 (24)

第七章参考文献 (25)

第一章系统的功能设计分析和总体思路

1.1 概述

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。

目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍旧是常规的PID控制。PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。

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。

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且轻易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。组态王是海内一家较有影响力的组态软件开发公司开发的，组态王具有流程画面，过程数据记录，趋势曲线，

报警窗口，生产报表等功能，已经在多个领域被应用。

1.2 系统功能设计分析

随着电力电子技术以及控制技术的发展，交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用；可编程控制器PLC作为替代继电器的新型控制装置，简单可靠，操作方便、通用灵活、体积小、使用寿命长且功能强大、容易使用、可靠性高，常常被用于现场数据采集和设备的控制；组态软件技术作为用户可定制功能的软件开发平台工具，可实现显示电机转速，可实现远程调速控制，在PC机上可开发友好人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。在此，本次设计就是基于PLC的变频器调速系统。将现在应用最广泛的PLC和变频器综合起来主要功能实现了变压变频调速。电机的正反转，加减速以及快速制动等。因此，该系统必须具备以下三个主体部分：控制运算部分、执行和反馈部分。控制运算主要由PLC和变频器来完成；执行元件为变频器和电机；反馈部分主要为速度反馈。

1.3 系统设计的总体思路

系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制电机，随后将电机的转速反馈给PLC，经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。

具体如下图所示：

第二章PLC和变频器的型号选择

2.1 PLC的型号选择

在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。

综合了输入输出（I/O）点数、存储器容量、各项控制功能和机型的考虑以及性价比等各方面的因素，在此我为该系统设计选择了S7-200 PLC一台。

S7-200 PLC CPU的外形模型图

S7-200有5种CPU模块、6个有12种工作方式的高速计数器和两点高速计数器/和脉冲宽度调制器、直接读写的模拟量I/O模块、先进的程序结构、灵活方便的寻址方式以及程序化的PID编程控制。强大的通讯功能，它支持多种通信协议。价格是它在所有品牌在同一功能区内很有竞争力的。最重要的是它还提供了完善的的网上支持。这些都为实现本系统的设计提供很好的条件和方便。例如，高速计数器可以用来测速从而实现速度反馈。

2.2 变频器的选择和参数设置

2.2.1 变频器的选择

正确选择通用型变频器对于传动系统能够正常运行时至关重要的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、启动转矩等要求，充分了解变频器所驱动负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既满足生产工艺要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使通用变频器不能正常的运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，变频器的地线的连接也是非常重要的。

变频器在调速系统中的优点：

1．控制电机的启动电流；

2．降低电力线路的电压波动；

3．启动时需要的功率更低；

4．可控的加速功能；

5．可调的运行速度；

6．可调的转矩极限；

7．受控的停止方式；

8．节能；