自动化设计 基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计 2
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计成绩：姓名：班级：学号：日期：PLC技能考核设计训练任务书学生姓名专业年级学号设计日期：年月日至年月日设计题目：基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计设计主要内容：本次设计基于可编程控制器（PLC）硬件平台的异步电动机综合控制系统。
该系统通过可编程逻辑控制器（PLC）来控制变频器，最终实现异步电动机转速的闭环控制。
并通过HMI面板直观的显示出来。
具体设计是P、I调节电机转速。
经过多次参数设定比较后，系统能得到比较满意的控制效果，最大超调只有两度多，稳定后能保持在 10r/ｓ以内。
负载改变后转速可以很快的达到给定转速。
指导教师评语：指导教师签字：日期：目录1 绪论 (1)1.1 变频器 (1)1.2 可编程控制器 (1)1.3 HMI (2)1.4 组态软件 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 系统设计目的 (4)2.2 系统硬件结构框图 (4)2.3 硬件选型 (5)2.4 硬件接线 (8)3 系统软件设计 (9)3.1 变频器参数 (9)3.2 触摸屏组态画面 (10)3.3 PLC编程 (11)3.3.1 PID向导 (11)3.3.2 PID指令 (18)4 系统调试 (21)5 总结 (22)1 绪论随着变频调速技术的不断发展，交流传动系统的性能突飞猛进。
交流异步电动机以其低廉的造价、坚固的结构得到了越来越广泛的应用。
在交流传动的许多应用场合中，均对电机的调速性能和定位性能提出了较高的要求。
异步电动机以其大功率、高性价比的独特优势而占有一席之地，但同时其调速性能和定位性能却不甚完美，尚需完善。
本次实验基于可编程控制器（PLC）硬件平台的异步电动机综合控制系统。
该系统通过可编程逻辑控制器（PLC）来控制变频器，最终实现异步电动机转速的闭环控制。
并通过HMI面板直观的显示出来。
1.1 变频器变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率来控制交流电动机的电力控制设备。
交流异步电动机转速闭环控制系统设计论文
2016届毕业设计说明书（论文）交流异步电动机转速闭环控制系统设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：刘泰波指导教师：邓宝燕职称工程师专业：电气工程及其自动化班级：电气1205班完成时间：2016年5月摘要交流异步电机具有结构简单、制造容易、维护检修工作量小等一系列优点，在早期多用于不可拖动领域。
伴随着电力电子科技技术不断发展，和静止式变频器出现，交流异步电机在可拖动领域当中逐步得到了普遍的实际应用。
实现电机的调速有很多方法。
探究异步电动机的调速，寻求符合实际情况调速方法能够最大的限度节省资源，因此探究控制调速就显得很有一定的必要。
交流异步电机转速闭环控制是一种比较简便实用的调速系统，这个系统其拥有优异的运行、控制及经济性能，彰显了庞大的技术开发潜力。
此次设计介绍了交流异步电机转速闭环控制系统的几大组成部分，并且着重阐述了三相交流异步电动机、变频器、可编程控制器PLC（programmable logic controller）的简单的工作原理。
在探究转速闭环控制基本原理的基础上，研究出了交流异步电机单闭环转速系统结构原理图。
还将具体分析本次实验器件选择方案的优缺点，叙述课题的硬件软件设计内容，介绍各个器件的详细资料。
以单闭环调速系统为例，如果选择电机调速，速度控制系统的范围是最小的，速度变量用来作为负反馈回路控制系统就能解决这个问题，使调速性能得到充分改善。
最后，经过理论分析并建立模型后，基于组态王人机界面开发仿真软件，并进行调试仿真实验，并且对仿真结果进行进一定的分析和改进。
关键词：PLC；变频器；交流异步电动机；转速闭环控制；组态王ABSTRACTAc asynchronous motor has simple structure, easy manufacture, small maintenance workload and a series of advantages, in the field of early to not drag. With the continuous development of power electronic technology, and the static frequency converter, ac asynchronous motor to drag field gradually widely practical application. There are so many ways to achieve motor speed control. To explore the speed regulation of asynchronous motor, seek to conform to the actual situation speed regulation method can maximum limit to save resources, thus to explore the control speed regulation is very necessary. Ac asynchronous motor speed closed-loop control is a relatively simple and practical control system, this system has good operation, control and economic performance, reveals the huge potential of technology development.The design of ac asynchronous motor speed closed-loop control system is introduced several major components, and emphatically expounds the three-phase ac asynchronous motor, frequency converter, PLC (programmable controller programmable logic controller) of simple working principle. In the inquiry speed closed-loop control, on the basis of basic principle, research out of the ac asynchronous motor single closed-loop speed system structure diagram. Will also be a concrete analysis the advantages and disadvantages of this experiment device options, hardware and software design contents of narrative subject, introduce details of each device.Single closed-loop speed control system, for example, if you choose to motor speed control, speed control system is the smallest, the range of speed variable used as a negative feedback loop control system can solve this problem, make the speed regulating performance fully improved.Finally, after theoretical analysis and establish the model, simulation software based on kingview man-machine interface development, and debugging simulation experiment, and the simulation results are in a certain analysis and improvement.Key words: PLC; Frequency converter; Ac asynchronous motor. Speed closed-loop control; kingview目录1 绪论 (1)1.1 课题设计的目的 (1)1.2 课题设计内容及实现目标 (2)1.3 论文整体结构 (2)2 整体方案选择 (3)2.1 变频器的选择 (3)2.2 可编程控制器的选择 (4)2.3 组态软件的选择 (4)2.4 光电旋转编码器的选择 (4)2.5 整体方案说明 (4)3 控制系统硬件设计 (5)3.1 系统硬件配置简介 (5)3.1.1 变频器的简介 (5)3.1.2 可编程控制器简介 (9)3.1.3 特殊功能模块扩展简介 (11)3.1.4 电机机组简介 (12)3.1.5 旋转编码器简介 (12)3.1.6 工控机简介 (13)3.2 系统硬件组成原理 (13)3.3 系统硬件示意图设计 (15)3.3.1 PLC电路接线图 (16)3.3.2 变频器电路接线图 (17)3.3.3 编码器电路接线图 (17)4 PLC控制系统软件设计 (18)4.1 I/O地址分配 (18)4.2 控制程序流程图设计 (19)4.3 PLC控制程序设计 (20)5 系统仿真调试及结果分析 (23)5.1仿真软件简介 (23)5.2仿真调试及结果分析 (24)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录A：主电路电气连接图 (29)附录B：变频器电路图 (30)附录C：PLC电路图 (31)附录D：编码器电路图 (32)附录E：硬件清单 (33)附录F：梯形图程序 (34)1 绪论随着人类能源需求的发展,大大刺激了全世界工业经济的飞速提升，与发达国家工业经济发展相比之下我国的能源状况，也需要相应的提高资源的需求提升经济能力。
13.用PLC改造双速交流异步电动机自动变速控制电路
用PLC改造双速交流异步电动机自动变速控制电路姓名：日期：考核要求：1.电路设计：根据给定的继电器控制电路图，列出PLC控制I/O口元件地址分配表，设计梯形图及PLC控制I/O口接线图，绘制梯形图，并列出指令表。
2. 程序输入及调试：熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备参考答案1.I/O分配表：SB1 停止按钮 X001SB2 低速起动按钮 X002SB3 高速起动按钮 X003KM1 低速接触器 Y001KM2 星点接触器 Y002KM3 高速接触器 Y003KA 中间继电器 M0KT 时间继电器 T0FU、FR分别为熔断器和热继电器，不参加编程2.接线图：3.指令表和梯形图：1 LD Y0012 ANI T03 OR X0024 LD X0035 AND M26 ANI T0 SB1 SB2 SB3COM X001 X002 X003COM1Y001 Y002 Y003 FUKM2 KM1FRKM1 KM2 KM3220V～PLC7 ORB8 AND X0019 ANI Y00210 ANI Y00311 OUT Y00112 LD Y00113 AND M214 OR X003 15 OR M016 AND X00117 ANI Y00218 OUT M019 OUT M220OUT T0 SP K4023 LD M024 AND T025 OR Y00326 MC N0SP M129 LD Y00330 OUT Y00231 LDI Y00132 OUT Y003 33 MCR N035 END4.编程中注意事项：⑴.电路中有通电延时时间继电器的瞬时触点，由于可编程控制器中的定时器没有瞬时触点，因此，采用辅助继电器来进行转换。
图中时间继电器T0的瞬时触点用M2辅助触点来替代，只要将M2线圈与T0线圈并联就可以实现T0瞬时触点的动作情况。
Y001 T0 X001 Y002 Y003 Y001X003 M2 T0 X002 Y001 M2 X001 Y002 M0 X003 M2M0 M2 T0K40 M0 T0 M1 MCR N0 N0 M1 Y003 Y002 Y001 Y003Y003。
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计答辩PPT
指导老师： 组 员： 班 级：自动化13-2班
1、发展背景 2.实验内容 3.系统硬件部分 4.系统软件设计 5.PLC编程
发展背景
在交流传动的许多应用场合中，均对电机的调速 性能和定位性能提出了较高的要求。异步电动机 以其大功率、高性价比的独特优势而占有一席之 地，但同时其调速性能和定位性能却不甚完美， 尚需完善。PLC丰富的内部资源及强大的功能指令， 编写闭环调速系统程序，不仅可以替代继电器实 现相应功能，还可以提高工作可靠性及其系统的 灵活性。
提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
2、PLC
PLC具有以下特点：1.使用灵活、通用性强；2.可靠 性高、抗干扰能力强；3.接口简单、维护方便；4.体 积小、功耗小、性价比高；5.编程简单、容易掌握6.
设计、施工、调试周期短
系统硬件部分
3、HMI
人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件 部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯
实验内容
用PLC实现交流异步电动机的转速 PID闭环控制，在显示频上实现电 机的启动，停止，给定转速，实际 转速显示，并利用棒图，趋势视图 显示当前实际转速，实现正反转。
系统硬件部分
1、变频器
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源 频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整 流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、 驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT 的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来
接口、数据存贮单元等。
4、电动机
分为鼠笼式和绕线式：鼠笼式结构简单，工作 可靠，不能人为改变机械特性；绕线式结构复 杂，价格较贵，转子加外接电阻可以人为的改
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计成绩：姓名：班级：电气学号：日期：PLC技能考核设计训练任务书学生姓名专业年级电气班学号设计日期：20XX 年6月20 日至20XX 年6月25 日设计题目：基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计设计主要内容：本次设计基于可编程控制器（PLC）硬件平台的异步电动机综合控制系统。
该系统通过可编程逻辑控制器（PLC）来控制变频器，最终实现异步电动机转速的闭环控制。
并通过HMI面板直观的显示出来。
设计了一种交流异步电机转速闭环控制系统，详细介绍了所选用的西门子S7-700PLC，根据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。
指导教师评语：指导教师签字：日期：目录1 绪论 (1)1.1 变频器 (1)1.2 可编程控制器 (1)1.3 组态软件 (2)2 系统硬件设计 (2)2.1 系统设计目的 (2)2.2 系统硬件结构框图 (3)2.3 硬件选型 (4)2.4 硬件接线 (7)3 系统软件设计 (7)3.1 变频器参数 (7)3.2 触摸屏组态画面 (9)3.3 PLC编程 (10)3.3.1 PID向导 (10)3.3.2 PID指令 (14)4 系统调试 (20)5 总结 (21)基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计1 绪论可编程逻辑控制器(PLC)以其编程简单方便、控制稳定可靠、功能强大等优点通常作为控制器广泛应用于现代工业控制领域。
触摸屏作为人机交互界面在一定程度上减少PLC的外部I／O点的使用以及减轻系统外部按钮开关的连线复杂程度，同时也提高了运行维护的方便性。
该系统通过可编程逻辑控制器（PLC）来控制变频器，最终实现异步电动机转速的闭环控制。
随着变频调速技术的不断发展，交流传动系统的性能突飞猛进。
交流异步电动机以其低廉的造价、坚固的结构得到了越来越广泛的应用。
在交流传动的许多应用场合中，均对电机的调速性能和定位性能提出了较高的要求。
plc闭环调速系统课程设计
plc闭环调速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC闭环调速系统的基本原理，掌握其主要组成部分及其功能。
2. 学生能够描述闭环调速系统中各环节的作用，如传感器、执行器、控制器等。
3. 学生能够掌握闭环调速系统的数学模型，并运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的PLC闭环调速系统，并进行仿真实验。
2. 学生能够分析并解决PLC闭环调速系统在实际应用中遇到的问题。
3. 学生能够熟练使用相关软件工具，对PLC闭环调速系统进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC闭环调速系统及其在工业生产中应用的兴趣，激发学生的求知欲。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，勇于创新，提高学生的团队合作意识。
3. 增强学生对我国工业自动化领域发展的认识，培养学生的民族自豪感。
课程性质：本课程为电气工程及其自动化专业高年级专业课程，旨在让学生掌握PLC闭环调速系统的设计与实践技能。
学生特点：高年级学生已具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，课程目标需具备实用性、针对性和可衡量性，确保学生在掌握理论知识的同时，能够具备实际操作能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC闭环调速系统原理：介绍PLC闭环调速系统的基本概念、组成部分及其工作原理，涉及传感器、执行器、控制器等关键环节。
教材章节：第二章“PLC闭环调速系统的组成与原理”2. PLC闭环调速系统数学模型：讲解闭环调速系统的数学模型，包括传递函数、状态空间表达式等，并进行实例分析。
教材章节：第三章“PLC闭环调速系统的数学模型”3. PLC闭环调速系统设计：阐述PLC闭环调速系统的设计方法，包括控制器设计、参数整定等，结合实际案例进行讲解。
教材章节：第四章“PLC闭环调速系统的设计方法”4. PLC闭环调速系统仿真与实验：介绍仿真软件的使用，指导学生进行PLC闭环调速系统的仿真实验，分析实验结果。
基于plc的步进电机闭环控制系统
2019年第24期(总第60期）中国高新科技C h in a H ig h-te c hN O.242019(C u m u la tiv e ly N O.60)基于P L C的步进电机闭环控制系统宋立(中铁隧道股份有限公司，河南郑州450000 )摘要：基于三菱F X3G-60MR PLC设计了控制系统硬件部分，以系统控制框图为核心，对系统所涉及的各硬 件进行选型，并完成系统硬件搭建：完成了基于PID的闭环控制算法设计，P L C利用内置高速脉冲输出功能 发送一串高速脉冲至步进电机驱动器，从而使步进电机转动一定角度，步进电机与转盘以齿轮啮合的形式 连接，转盘所转过的实际角度通过旋转编码器以脉冲形式传输给P L C内部的高速计数器，通过P I D算法，将 所计的实际值与给定值相比较处理，并将运算的结果输出给步进电机驱动器，控制步进电机转向及位移，带动转盘进行误差补偿，实现对转盘较为精确的分度闭环控制。
关键词：可编程逻辑控制器；步进电机；闭环控制 文献标识码：A中图分类号：T M57文章编号：2096-4137 (2019 ) 24-086-03 D0I：10.13535/ki. 10-1507/n.2019. 24.301系统控制框图 盘角度的闭环控制，实现了精确定位的要求，系统基于P L C的步进电机闭环控制系统设计过程 控制框图如图]所示，其屮虚线部分在P L C内部实中，采用P L C直接控制步进电机驱动器，完成对转 现P L C通过自身高速脉冲发生功能，根据程序设到位，关于防雷措施，较为可行的有安装避雷针以 及避雷塔等；关于接地操作，则以智能配电柜为基 础，在其下方开挖出一个深度达2m的深坑，此后叫 其中置入角钢与钢管材料，完成与电线的连接，而 另一端则与配电柜进行连接。
除此之外，为了全面 保障接地效果，在实际操作屮还需要对地层屮的金 属管材采取防腐措施，施工现场如图2所示。
图2外部智能配电柜防护栏3.4设备运行环境控制将智能配电柜应用于低压配电M屮，如果所处 的工作环境出现了渗水或者是温度偏高等情况，则会对智能配电柜的稳定运行造成严重的影响，基于 增强智能配电柜运行效率的H的，在进行智能配电柜的安装作业时.需要对基层进行防潮与防渗处理：如果遇到夏季高温时期，则需采取积极的环境降温操 作，在满足安全性要求的同时i井求经济性原则，如空调或外部隔热装置等都是较为可行的方式，全面做好对设备运行过程中的温度控制工作，从根本上避免因温度过高而弓丨发的爆炸或者起火等问题。
【精编完整版】基于PLC的交流电动机的调速控制设计毕业论文设计
基于PLC的交流电动机的调速控制设计系部：机电工程系学生姓名：专业班级：机电 10C3 班指导教师：年月日声明本人所呈交的基于PLC的交流电动机的调速控制设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：【摘要】本设计将运用先进的PLC控制技术，配合变频调速装置，设计电机运行工艺，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，系统中从而达到最终准确实现对电机调速的控制。
解决整套电机系统的电力拖动方面的一系列问题。
本文首先，研究交流电动机的工作原理及变频调速控制的原理，对设计方案进行研究、提出设计方法和手段；然后，根据对设计方案的分析，完成设计由PLC为核心控制变频调速的系统，由PLC完成电机速度的数据采集，达到对变频器的控制，最终实现对电机进行变频转速调节，实现能源充分利用，达到生产的要求。
关键词：PLC，交流电动机，变频器目录目录 (4)引言 (5)课题背景 (5)第一章绪论 (5)1.1三相交流异步电动机的结构和工作原理 (5)1.2 三相异步电动机的调速方式 (6)1.2.1 变极调速 (6)1.2.2 变频调速 (6)1.2.3 变转差率调速 (6)第二章硬件设计 (7)2.1 变频调速原理 (7)2.2 变频器结构 (8)2.3 变频器的控制方式 (9)2.4 变频器的选择 (9)第三章软件设计 (10)3.1 可编程控制器（PLC）简介 (10)3.1.1 PLC的基本特点 (10)3.1.2 可编程控制器的分类 (11)3.2 可编程控制器基础 (12)3.2.1可编程控制器的结构 (12)3.2.2可编程控制器的工作原理 (14)第四章程序设计 (17)4.1 变频器参数设置 (17)4.2 程序 (18)结论 (21)谢辞 (23)引言课题背景交流异步电机由于结构简单、维修容易等优点，被广泛应用于工农业及其他生产当中。
一种基于PLC的步进电机闭环控制系统原理及设计
收稿日期:2022-03-06;修回日期:2022-03-24作者简介:刘正宇(1996—),男,安徽合肥人,在读硕士,主要从事机械自动化控制研究,E-m ai l :1785028365@ 。
一种基于PLC 的步进电机闭环控制系统原理及设计刘正宇文章编号:1674-9146(2022)05-090-03步进电机是一种把脉冲信号转变成直线位移或角位移的机械设备[1],具有定位精确、响应快等优点。
面对各行业对步进电机控制越来越高的要求,提高其控制精度已刻不容缓。
在步进电机控制方面的研究论述有很多,例如,文献[2]设计了一种采用单片机控制步进电机的控制系统;文献[3]提出了一种利用协调控制系统(Coor di nat ed Cont r olSys t em ,CCS )开发环境,运用自动化理论,采用数字信号处理(D i gi t alSi gnalPr oces s i ng ,D SP )的控制方法。
为了改进原有的步进电机控制技术,本文以三菱可编程逻辑控制器(Pr ogr am m abl e Logi c Cont r ol l er ,PLC )为控制核心,通过具体的实例,应用编码器的检测效果,设计实现了完整的步进电机运动的闭环控制系统。
1步进电机运动系统、控制系统及控制设计1.1步进电机运动系统该系统主要实现滑台定时、定长、定速的水平往复移动的目标,从而要求滑台水平往复移动距离l =60m m ,移动速度v=1m m /s 。
它主要由步进电机、减速器、滑台模组、编码器、联轴器、稳定轴承等部分组成,运动系统总体结构见图1。
经过对参数的比较以及对成本的考虑,选择了性价比最高的硬件设备,步进电机选择为86步进电机,减速器减速比i =100∶1,滑台模组导程P=10m m /r ,编码器为欧姆龙旋转增量编码器E6B2-CW Z6C ,线数为2000P/R ,控制器为三菱FX -3U 系列PLC 。
5.2 基于PLC、变频器的转速闭环调速系统
进行调速控制。
西安航空职业技术学院 自动化工程学院
《自动控制技术及应用》电子课件
5.2.1 转速闭环调速系统的工作原理 2.闭环调速系统工作原理
PLC
给定电压 A/D PID D/A 变频器 电动机 n
0.5
IN
OUT
MOV_R ENO EN
0.1
IN
OUT MOV_R ENO OUT
EN
0.0
IN
MOV_R ENO EN
0.2
IN
OUT MOV_B ENO OUT ATCH
EN
100
IN
EN
ENO
INT_0 10
INT EVNT
( ENI)
全局开中断
西安航空职业技术学院 自动化工程学院
《自动控制技术及应用》电子课件
达到期望值。系统流程图如下图5-7所示。
西安航空职业技术学院 自动化工程学院
《自动控制技术及应用》电子课件
5.2.2 基于PLC、变频器的闭环调速系统的设计
2.闭环调速系统的软件设计
开始 设置KP、KI、KD参数 定义定时中断 采样给定电压信号
执行PID运算 否 是否按启 动按钮？ 是 采样时间 是否到？ 是 采样同轴编码器 电压输出信号 否 否 是否按停 止按钮？ 是 结束 输出PID运算结果， 调整变频器输出频率
QF L1 L2 ~380V L3
同轴编码器 转速输出端
-
+
0~5V
Q0.0 1M A+ EM235 M0 AB+ V0 B-
U V W M 3~
基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计
************************************** 基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计学生学号：**********学生姓名：******专业班级：**********指导教师：******职称：****起止日期：***************************************************************专业综合设计任务书一．设计题目：基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计二．设计目的1．掌握S7-200PLC数据转换指令的使用及编程。
2．掌握S7-200PLC模拟量控制变频器进行闭环调速的接线、调速、操作；三．设计任务及要求1．总体控制要求：PLC根据模拟量输入端的给定值和过程变量值，控制信号及模拟量输入端的给定值信号和过程变量值信号，经过程序运算后由模拟量输出端输出值到变频器；2．电机运行速度超出设定值时开始减速；3. 电机运行速度低于设定值时开始减速。
四．设计时间及进度安排（宋体，小四号字，加黑）设计时间共三周（20**.**.**~20**.**.**）,具体安排如下表：- I -基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计目录专业综合设计任务书 (I)第1章专业综合设计的目的 (1)第2章三相交流异步电动机 (2)2.1 三相交流异步电动机工作原理 (2)2.2 电机极对数 (3)2.3 三相异步电动机的调速方式 (4)2.3.1 变极调速 (4)2.3.2 变频调速 (4)2.3.3 变转差率调速 (4)第3章MM440变频器简介 (6)3.1 MM440概述 (6)3.1.1 MM440简介 (6)3.1.2 MM440特点 (6)3.1.3 MM440参数设置 (6)3.2 变频器MM440启动三相异步电机 (8)第4章西门子S7-200概述 (9)4.1 S7-200介绍 (9)4.2 S7-200系列PLC的基本硬件组成 (10)4.3 可编程控制器的工作扫描方式 (13)4.4 以太网电缆与STEP7 Micro/WIN SMART的编程设备进行通信连接 (14)第5章变频调速系统结构 (15)5.1 系统结构控制模型 (15)5.2 PLC变频调速闭环系统流程图 (15)第6章程序设计 ·········································································错误！未定义书签。
基于PLC控制的交流电机变频调速系统_本科毕业设计
1
1.1
在油田开发过程中，通过注水保持地层压力，是实现原油高产、稳定的重要手段。对于断裂区块的油田，每个区块注水范围小，注水量随开采状况的变化，需要经常调整，大部分注水站都存在额定流量与实际流量不相匹配的问题。
关键词：异步电机；变频控制；PID；模糊PID；单神经元自适应PID；罗克韦尔网络
Abstract
AC motor as a key part of the motion control, plays an important role in theoilfield waterinjection.This experimental designanAc speed adjustment systembasedon Rockwell automationPLC,completes data real-time gathering, the control quantity real-time output and the controlled process real-time monitoring, achieves the system response to be fast, control precise goal.
The system use Rockwell PLC ascontroller,frequency converter asactuator,asynchronous machine as controlled object,tachometer generator as feeler mechanism. Build the control loop in the Rockwell Ethernet and the control netplatform.Joins the PID control, fuzzy PID,Single neuron adaptive PIDin the controller the control, obtains their dynamic response curve, and carries on the contrast to the dynamic property and the stable state performance.
（完整版）基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计
（完整版）基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计基于PLC的步进电动机的控制系统学院：继续教育学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：吴延东指导教师：张辉2014 年8 月毕业设计（论文）答辩成绩评定专业毕业设计（论文）第答辩委员会于年月日审定了班级学生的毕业设计（论文）。
设计（论文）题目：设计（论文）共页。
毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩：专业毕业设计（论文）答辩委员会主任委员（签字）摘要本课题使用PLC为西门子S7-200 CN系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY。
其基本情况为：CPU224XPCN，24VDC电源，24VDC 输入，24VDC输出，6ES7 214-2AD23-0XB8，集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。
22K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器(100KHz)，2个100KHz的高速脉冲输出，4个上升沿和4个下降沿边沿中断，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O，位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等，是具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU，用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
关键词：步进电动机PLC 正反转与加减速控制Ⅰ目录第1章引言 (1)1.1 PLC的介绍 (1)1.2步进电机的介绍 (1)第2章步进电机 (2)2.1步进电机工作原理 (2)2.1.1步进电机结构 (2)2.1.2旋转过程 (4)2.1.3力矩 (5)2.1.4步进电机的分类 (5)3.2 步进电机控制方式及运行方式 (6)3.3 脉冲和角度的关系 (7)第3章步进电机控制系统设计 (8)3.1步进电机模拟控制 (8)3.1.1控制流程分析 (8)3.1.2 I/O 分配表 (9)3.2步进电机流程图 (10)3.3步进电机接线图 (11)3.4梯形图的设计 (12)第4章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)Ⅱ第1章引言1.1 PLC的介绍可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
基于PLC交流异步电动机转速闭环系统设计
基于PLC交流异步电动机转速闭环系
统设计
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计
成绩：
姓名：
班级：
学号：
日期：
PLC技能考核设计训练任务书
学生姓名专业年级学号
设计日期：年 5 月 27 日至年 6 月 6 日
设计题目：
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计（实现记录系统运行时间）
设计主要内容：
本次设计使用可编程控制器（PLC）、HMI、变频器、组态软件、交流异步电动机等器件组成的综合控制系统。
系统中经过PLC来控制变频器，变频器的输出控制异步电动机，再经过反馈系统将参数反馈给PLC，然后经过PID运算调整输出，最终实现异步电动机转速的闭环控制，实现异步电机的稳态运行。
并经过HMI面板直观的显示出系统单次及总运行的时间。
主要是调节转速调节器PI调节器的参数，实现电动机的控制、调节、显示。
指导教师评语：
指导教师签字：
目录
1 绪论 (1)
1.1变频器 (1)
1.2可编程控制器 (2)
1.3 触摸屏 (3)
1.4组态软件 (4)
1.5基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统 (5)
2 系统硬件设计 (6)
2.1系统设计的目的 (6)
2.2系统硬件结构框图 (6)
2.3硬件选型 (8)
2.4硬件接线图 (13)
3 系统软件设计 (14)
3.1变频器参数 (14)
3.2触摸屏组态画面 (15)
3.3 PLC编程 (15)
4 系统调试 (26)
5 总结 (27)
5.1遇到的问题及解决方法 (27)
5.2实验收获 (28)
5.3建议 (28)。
基于PLC的异步电机拖动系统控制设计
基于PLC的异步电机拖动系统控制设计目录一、设计任务与要求 (2)二、方案的选择与论证 (3)三、方案的电路图与原理 (5)四、电路调试 (6)五、收获与体会 (6)六、参考文献 (6)一、设计任务与要求1、用PLC对异步电动机拖动系统进行控制。
实现星三角降压启动、调速、正反转换向，能耗制动——整个工作流程的设计。
拖动系统除了能完成以上基本功能外，还要有短路保护、过载保护设计。
2、选用额定电压为220V，额定电流为0.6A的交流异步电动机作为控制对象。
二、方案的选择与论证依任务要求，星/三角形降压启动的启动方式已确立，正、反转换向采用交换三相中两相接线来实现。
根据实验室现有设备，制动方式采用能耗制动，采用220V交流电经过变压器降压至26V后通过整流桥转换为直流电源，串制动电阻作为能耗制动的电路设计。
因此本设计中，需解决的问题为调速方式的选择，方案对比和选择如下：方案一：变频调速根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60 f（1-s）/p，（n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
变频调速具有许多优点：1、调速范围宽，可以使普通异步电机实现无极调速；2、启动电流小，启动转矩大；3、起动平稳，清楚机械的冲击力，保护机械设备；4、对电动机具有保护功能，降低电动机的维修费用；5通过调节电压和频率的关系方便地实现恒转矩或者恒功率调速。
方案二：调压调速调压调速，通过异步电动机的定子三相交流电压大小来调节转子转速。
异步电机分为鼠笼式和绕线式，鼠笼式异步电机适合此种调速方式。
方案三：转子串电阻调速在转子回路串接电阻，转子上串入电阻越大，转速越低，转差率就越大，启动时通过控制器或接触器逐步切除电阻，到最高档时电阻完全切除，电刷被接触器触头短接，此时转速最快，电阻一般为星形不平衡接法。
本实验中可采用的电阻为100Ω左右。
绕线式异步电机适合此种调速方式。
基于PLC模拟量方式变频闭环调速控制系统设计
***＊＊*＊＊**＊***＊*＊**＊*＊＊＊＊*＊**＊＊＊*＊＊*＊＊**＊基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计学生学号：**＊＊******学生姓名: ＊＊＊＊*＊专业班级：＊＊＊**＊＊＊*指导教师：＊＊＊＊**职称：*＊*＊起止日期：***＊***＊*～＊**＊*＊＊*＊＊*＊＊＊*＊＊＊＊**＊＊＊＊*＊＊＊**＊＊***课程设计任务书一、设计题目：基于PLC模拟量方式的变频闭环调速控制系统设计二、设计目的：1.掌握S7-200 SMART PLC数据转换指令的使用及编程；2.掌握S7—200 SMART PLC模拟量控制MM440变频器进行闭环调速的接线、调试、操作；三、设计任务及要求：1. 设计任务：用S7-200 SMART PLC控制西门子MM440变频器，PLC根据模拟量输入端的给定值和过程变量值，经过程序运算后由模拟量输出端输出值控制变频器运行。
2。
设计要求：2。
1电机运行速度超出设定值时开始减速；2.2电机运行速度低于设定值时开始加速;四、设计时间及进度安排：设计时间共三周，具体安排如下表：目录第1章绪论 (1)第2章系统设计 (2)2.1 设计思路 (2)2.2 系统硬件配置及组成原理 (3)2.3 变频器 (4)第3章MM440变频器简介 (5)3。
1 MM440变频器 (5)3。
2 MM440变频器的组成 (5)3.3 主电路工作原理 (6)第4章西门子S7—200 (7)4.1 S7—200的介绍 (7)4。
2 S7—200SMART系列PLC结构 (8)4。
3 S7—200 SMART的特点 (8)4。
4 CPU单元设计 (9)第5章PLC PID变频调速系统结构 (10)5。
1 系统结构控制模型 (10)5。
2 PID调节 (11)总结 (17)参考文献 (18)第1章绪论调速系统快速性、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。
基于PLC的交流异步电机正反转控制系统设计
基于PLC的交流异步电机正反转控制系统设计PLC控制电机正反转论文摘要可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。
目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。
按下正转启动按钮SB1，电动机正转运行，且KM1,KMY接通。
2s后KMY断开，KM 接通，即完成正转启动。
按下停止按钮SB2，电动机停止运行。
按下反转启动按钮SB3，电动机反转运行，且KM2,KMY接通。
2s后KMY断开，KM 接通，即完成反转启动。
关键词：可编程控制器（PLC）微处理器自动控制装置电机正反转研究背景：在电力系统中，电动机起着重要的作用。
一个高质量的电动机需要有一个好的加工工艺过程，在电动机的加工工艺过程中对电动机中杂质的清理是一个必不可少的过程。
而用电动机驱动负载则需要一个良好的电路控制系统。
PLC控制系统是集变频技术、电器技术、现代控制技术于一体的控制系统，组态软件是一个专为工控开发的工具软件，以组态王6.53作为上位机监控系统对下位机S7-200 PLC进行数据读取，同时PLC对系统中的电动机进行自动控制，这将成为一个良好的自动控制及监控系统。
研究意义：采用该系统进行电机的自动控制可以提高供油的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性。
这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
目录第一章PLC概述 (1)1.1 PLC的产生 (1)1.2 PLC的定义 (2)1.3 PLC的特点及应用 (2)1.4 PLC的基本结构 (4)第二章三相异步电动机控制设计 (7)2.1 电动机可逆运行控制电路 (7)2.2 启动时就星型接法30秒后转为三角形运行直到停止反之亦然 (9)2.3. 三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (12)2.4 三相异步电动机正反转PLC控制的工作原理 (15)2.5 指令的介绍 (17)结论 ............................................... 错误!未定义书签。
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基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计
成绩：
姓名：
班级：自动化
学号：
日期：
PLC技能考核设计训练任务书
设计日期：年月日至年月日
设计题目：基于PLC的交流异步电机外扩一个EM235模块，实现采集电机转速并对电机转速进行控制
设计主要内容：使用CPU224XPX系列，外扩一个EM235模块，实现采集电机转速并对电机转速进行控制
指导教师评语：
指导教师签字：
1 绪论 (1)
1.1变频器 (1)
1.2 可编程逻辑控制器PLC (1)
1.3触摸屏 (2)
1.5组态软件 (2)
1.6闭环控制系统 (3)
2.1 系统设计的总体思路 (3)
2.2 系统设计目的 (3)
2.2.2 PID调试方法 (5)
2.3 硬件选型 (6)
2.3.1触摸屏Smart700 (6)
2.3.2 PLC S7-200 (6)
2.3.4 电机机组 (7)
2.3.5变频器MM420 (8)
2.4 硬件接线 (10)
3系统软件设计 (11)
3.1 变频器参数 (11)
3.2 触摸屏组态画面 (11)
3.3 PLC编程 (13)
3.4 PID参数整定 (18)
4 系统调试 (18)
5 总结 (18)
1 绪论
1.1变频器
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT 的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
1.2 可编程逻辑控制器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。
其特点是：第一,灵活性、通用性强。
继电器控制系统如果工艺要求稍有变化,控制电路必须随之作相应的变动,所有布线和控制柜极有可能重新设计,耗时且费力然而是利用存储在机内的程序实现各种控制功能的。
因此当工艺过程改变时,只需修改程序即可,外部接线改动极小,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。
第二,可靠性高,抗干扰能力强"继电器控制系统中,由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象是不可避免的,大大降低了系统的可靠性。
而在控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。
PLC在硬件方面采取电磁屏蔽、光电隔离、多级滤波等措施在软件方面采取警戒时钟、故障诊断、自动恢复等措施,并利用后备电池对程序和数据进行保护,因此被称为“专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机”。
第三,编程简单,使用方便。
PLC采用面向过程,面向问题的“自然语言”编程方式,直观易懂,主要采用梯形图和语句表编写程序,使得广大电气技术人员更容易接纳和理解。
同时设计人员也可根据自己的喜好和实际应用的要求选择其他编程语言。
标准是编程语言的标准,除了梯形图!语句表之外,还存在顺序流程图!结构化文本和功能块图三种编程语言的表达方式。
一个程序的不同部分可用任何一种语言来描述,支持复杂的顺序操作功能处理以及数据结构。
第四,功能强大,可扩展。
的主要功能包括开关量的逻辑控制、模拟量控制部分还具备控制或模糊控制功能、数字量智能控制、数据采集和监控、通信、联网及集散控制等功能。
1.3触摸屏
触摸屏（touch screen）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。
触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
1.4 EM235
"EM235"是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。
下面为EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图
1.5组态软件
组态软件，又称组态监控软件系统软件。
译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。
它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。
它们处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。
组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统以及电气
化铁道上又称远动系统。
组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。
“组态（Configure）”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。
它有时候也称为“二次开发”，组态软件就称为“二次开发平台”。
“监控（Supervisory Control）”，即“监视和控制”，是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。
在工业控制技术不断发展和应用的过程中，PC（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。
这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已经成熟；由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本；PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。
在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。
1.6闭环控制系统
基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统主要由四个部分组成，即可编程逻辑控制器件PLC、触摸屏、变频器和电机机组。
通过触摸屏给PLC发送相关指令，PLC控制变频器，变频器控制电机机组进行变频调速；通过电机机组上的编码器将电动机实际转速反馈给PLC，经PID调节后输出给变频器，从而实现异步电动机的无静差调速。
2 系统硬件设计
2.1 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。
2.2 系统设计目的
闭环系统结构复杂，但是调速性能好，系统特性曲线较硬，转矩变化对系统速度扰动几乎不记。
在许多工业场合，需要电机转速能够很好地跟随给定转速，因此采用闭环控制系统。
本次设计就是基于PLC的变频器和EM235实现转速闭环调速系。