变频器造纸机同步控制系统课程设计报告.doc

【造纸机同步控制系统的设计】 1. 设计目标 变频器造纸机同步控制系统的主要目的是构建一个四电机系统，其中每个电机都可以独立进行速度调整，并在特定条件下实现同步运行。具体需求包括： - 四台电机可以同时提升或降低速度，且能够进行微调。 - 1#电机微调时，其他电机将同步微调。 - 2#电机微调时，1#电机不跟随微调，但其他电机仍保持同步。 - 3#电机微调时，1#和2#电机不跟随，只有4#电机同步微调。 - 4#电机微调时，所有其他电机都不同步微调。 2. 设计要求 为了实现上述目标，设计遵循以下规定： - 使用西门子S7-200 PLC作为中央控制器，与MM440变频器配合工作。 - 配备启动/停止按钮和速度同步增/减旋钮，便于操作。 - 每台电机应配备选择开关和速度微调旋钮，以实现个性化控制。 - 利用力控组态软件实现远程监控和控制功能。 3. 系统架构 该系统由四台变频器控制四台电动机，采用端子控制与组态控制相结合的方式（如图3-1所示）。实验设备按照图1的布局连接，以确保系统的正常运行。本地控制模式下，操作员可以直接通过面板进行操作；而远程控制则通过力控组态软件实现，提供更大的灵活性和远程监控能力。 4. 电气原理图 - 变频器与PLC之间的信号传递是电气原理图的核心部分，包括控制信号的输入/输出（I/O）分配。I/O分配图详细列出了每个设备的接口，确保了系统的有效通信和协调。 - 变频器的设定和参数配置对于实现同步控制至关重要，它们根据PLC的指令调整电机速度。 5. 软件设计 - 西门子S7-200 PLC的编程涉及到梯形图逻辑，用于定义电机速度变化的逻辑控制和同步机制。 - MM440变频器的参数设置也需要精细调整，以确保响应PLC的指令并实现精确的速度控制。 6. 程序调试 在硬件安装完成后，对软件进行调试以检查所有电机是否能按预期工作，包括速度同步、微调功能以及异常处理等。 7. 力控组态及调试 力控组态软件的配置涉及界面设计、数据采集和控制命令的发送。在调试阶段，需验证远程控制功能的可靠性和实时性。 8. 心得与体会 完成这个课程设计后，学生通常会收获对工业自动化控制系统的深入理解，特别是变频器同步控制的应用，同时也会提高编程和系统集成的能力。 9. 参考文献和程序清单 附录中包含了完成设计报告所参考的文献和详细的程序代码清单，供进一步学习和参考。 这个课程设计项目不仅涵盖了基础的电气工程知识，还涉及到自动化控制理论、PLC编程、变频器应用以及人机交互界面设计等多个领域，对于培养全面的IT和工程技能具有重要意义。