變頻器課程設(shè)計---起重機控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告書</b></p><p>　　課程名稱： 《交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應用》 </p><p>　　課題名稱：起重機控制系統(tǒng) </p><p>　　系部名稱： 自動控制系 </p><p>　　專業(yè)班級： 生產(chǎn)過程自動化082班

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　2011年04月 28日</p><p><b>　　設(shè) 計 任 務 書</b></p><p><b>　　設(shè)計目的：</b&

3、gt;</p><p>　　起重機的行走電機多采用籠型異步電動機，用變頻器驅(qū)動起重機的大車、小車行走機構(gòu)電機，可以提高起重機工作的可靠性，降低維護工作量，減小電機起動和換速時的沖擊。本設(shè)計的目的在于設(shè)計一種用變頻器驅(qū)動的起重機行走電機的電氣系統(tǒng)。 </p><p><b>　　技術(shù)指標：</b></p><p>　　1、大車電機功

4、率為11KW，小車電機功率為2.2KW。</p><p>　　2、大車、小車行走機構(gòu)電機可以四檔調(diào)速。 </p><p>　　3、變頻器可以同時對三臺電機實施控制。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 系統(tǒng)分析………………………………………………………3

5、</p><p><b>　　1.1 功能簡介</b></p><p><b>　　1.2 方案選擇</b></p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計…………………………………………………5</p><p>　?。ㄖ饕榻B硬件電路中涉及的主要芯片的功能，以及主要電路的原理圖）</p>

6、<p>　　第3章 軟件設(shè)計……………………………………………………11</p><p>　　（主要介紹存儲器地址分配，以及主程序和各主要功能子程序的程序流圖。）</p><p>　　第4章 心得體會……………………………………………………14</p><p>　　附錄一 程序清單………………………………………………15</p><

7、;p>　　參考文獻………………………………………………19</p><p>　　第一章 系統(tǒng)分析</p><p><b>　　1.1 功能簡介</b></p><p>　　一、控制系統(tǒng)由大車，小車組成。各部分構(gòu)成如下；</p><p>　　大車運行機構(gòu)。大車運行機構(gòu)的大車采用一臺電機，使用一臺頻頻器進行控制，由

8、于大車運行機構(gòu)的工作頻率較小為節(jié)約成本采用一臺電機一臺變變頻器，變頻器的選擇以電動機額定功率為根據(jù)，通常選額定功率大一級的變頻器。</p><p>　　小車運行機構(gòu)。小車運行機構(gòu)為一臺電機單獨運行，使用一臺變頻器，變頻器的選擇以所選電機的額定功率為根據(jù)，通常所選額定功率大一級的變頻器，采用V/F控制方式，其剎車方式和大車運行機構(gòu)相同，可采用自由停車方式。</p><p><b>

9、　　二、電氣控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電氣控系統(tǒng)主要包括操作面板和電氣控制柜等單元，在該系統(tǒng)中需要控制較多的數(shù)字量輸入根據(jù)設(shè)定的程序進行數(shù)據(jù)處理后輸出控制信號，因此系統(tǒng)的控制面板和電氣控制柜相互獨立。</p><p><b>　　三、控制過程</b></p><p>　　在啟動狀態(tài)下各類設(shè)備應根據(jù)數(shù)據(jù)操作面版上的按鈕輸入

10、來控制電機在啟動和停止時通過檢測變頻器的輸出頻率，控制制動器的運行。</p><p><b>　　1.2 方案選擇</b></p><p><b>　　基本操作方式如下；</b></p><p><b>　　接通電源，啟動電機</b></p><p>　　按下大車運行按鈕，大車

11、啟動，通過四個按鈕改變大車速度。</p><p>　　按下小車運行按鈕，小車啟動，通過四個按鈕來改變小車的速度。</p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計</p><p><b>　?。?）PLC選型</b></p><p>　　根據(jù)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)的控制功能要求及其復雜程度從經(jīng)濟行，可靠性等方面考慮，旋轉(zhuǎn)西門子

12、S7-200PLC為橋式起重機控制機主機，由于橋式起重機涉及較多的輸入，輸出端口，其控制過程相對簡單，因此采用CPU224XP作為其控制系統(tǒng)主機。</p><p><b>　?。?）接觸器</b></p><p>　　在其中就的控制系統(tǒng)中，其中所有的設(shè)備運行都是不連續(xù)的，而且根據(jù)控制面板上的按鈕來進行控制運行的，因此需要PLC根據(jù)當前的工作情況以及按鈕的情況來控制所有

13、設(shè)備的啟停，共需3個接觸器，大車，小車，電磁制動接觸器。</p><p>　　大車接觸器；大車接觸器包括兩部分，一是控制正轉(zhuǎn)的接觸器，另一是控制反轉(zhuǎn)的接觸器，通過PLC輸出的指令控制電動機的正反轉(zhuǎn)和停止，從而控制大車的運行和停止。</p><p>　　小車接觸器；小車接觸器包括兩部分，一是控制正轉(zhuǎn)的接觸器，另一是控制反轉(zhuǎn)的接觸器，通過PLC輸出的指令控制電動機的正反轉(zhuǎn)和停止，從而控制小車的

14、運行和停止</p><p>　　電磁制動器接觸器；電磁制動器接觸器通過PLC輸出的指令控制接觸器的斷開和閉合從而控制制動電磁器的運行和停止。</p><p><b>　?。?）．變頻器</b></p><p>　　在此系統(tǒng)中，采用西門子MM440變頻器，其為一通用變頻器，能使用一切傳動系統(tǒng)，采用了現(xiàn)代的先進的控制系統(tǒng)使的當負載突然增加時仍能保持

15、控制的穩(wěn)定性，其參數(shù)設(shè)置如下；</p><p>　　對于系統(tǒng)中的三個變頻器采用通信控制，都有不同的變頻器控制過程，只需將三種變頻器的地址進行編號，在程序控制當中通過對不同的地址的變頻器發(fā)送控制命令，實現(xiàn)對</p><p>　　不同變頻器的控制，即對于控制不同設(shè)備的變頻器設(shè)定參數(shù)P2011中的地址的值，在此系統(tǒng)中控制大車的變頻器地址為1，小車的地址為2。</p><p&g

16、t;<b>　?。?）．限位開關(guān)</b></p><p>　　在此系統(tǒng)中，共用了六個限位開關(guān)，前進限位開關(guān)，后退限位開關(guān)，左限位開關(guān)，右限位開關(guān)，上限位開關(guān)，下限位開關(guān)用來控制各自設(shè)備在運動過程中的停止和位置。</p><p>　　如；大車前限位開關(guān)，用來控制大車的前進運動時的位置，防止大車向前運動時超出范圍，當大車向前運動時如果沒啟動停止按鈕操作，當大車接觸到前限位

17、開關(guān)時，PLC控制大車停止運行。</p><p><b>　?。?）硬件電路</b></p><p><b>　　PLC硬件電路圖</b></p><p><b>　　力控組態(tài)圖</b></p><p><b>　　第3章 軟件設(shè)計</b></p&

18、gt;<p>　　根據(jù)系統(tǒng)控制要求，控制過程全部在人工控制下進行每個設(shè)備的運行，每個設(shè)備的運行都是獨立的，也可同時運行以測試設(shè)備的性能，在此系統(tǒng)中可以通過按鈕來控制設(shè)備的加速，減速，停止及調(diào)試系統(tǒng)性能。</p><p>　?。?）PLC I/0 資源配置</p><p>　?。?）輔助繼電器，寄存器部分</p><p>　?。?）大車，小車部分流程圖

19、如下；</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p><b>　　第四章 心得體會</b></p><p>　　這學期學習了變頻器的有關(guān)知識，對變頻器有了一些了解，了解其的歷史和發(fā)展，對通用的變頻器做了更深的學習，經(jīng)過設(shè)計橋式起重機的控制系統(tǒng)，初步認識到知識的欠缺，單單依靠書本上的東西是不夠的，還必須自己

20、去找資料進行進一步的整理來完成所要實現(xiàn)的項目。也只有通過這個才能更好的提高自己。通過這段時間的自我補充，更好的了解學習了變頻器的有關(guān)知識，彌補了一些不足，同時加深了與同學之間的交流，更學會了合作，今后會更自覺的做類似的練習。</p><p><b>　　附錄一 程序清單</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p>