全套优秀毕业设计带图纸-变频试验台直线运动机构及基于S7-200速度示教系统控制软件与上位监控系统设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共34页)
编号：1004567
类型：共享资源
大小：11.56MB
格式：RAR
上传时间：2017-02-04
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
20
积分
- 关 键 词：
-
全套
优秀
优良
毕业设计
图纸
变频
试验台
直线运动
机构
基于
s7
速度
系统
控制
节制
软件
上位
监控
设计
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
变频器完整电路图第1页，共9页变频器完整电路图第2页，共9页变频器完整电路图第3页，共9页变频器完整电路图第4页，共9页变频器完整电路图第5页，共9页变频器完整电路图第6页，共9页变频器完整电路图第7页，共9页变频器完整电路图第8页，共9页变频器完整电路图第9页，共9页CPC316变频恒压供水控制器典型应用(详细接线图)1、 3主泵+1辅泵工作模式(辅泵工频运行)2、3主泵+1辅泵工作模式(辅泵变频运行)3、4泵循环工作模式4、变频固定工作模式（1+6）专用变频器在恒压供水装置中的应用1、回顾 一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须 “提升”水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。新型供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。恒压供水调速系统的这些优越性，引起国内几乎所有供水设备厂家的高度重视，并不断投入开发、生产这一高新技术产品。目前该产品正向着高可靠性、全数字化微机控制，多品种系列化的方向发展。追求高度智能化，系列标准化是未来供水设备适应城镇建设成片开发智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。在短短的几年内，调速恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程，早期的单泵调速恒压系统逐渐为多泵系统所代替。虽然单泵产品系统设计简易可靠，但由于单泵电机深度调速造成水泵、电机运行效率低，而多泵型产品投资更为节省，运行效率高，被实际证明是最优的系统设计，很快发展成为主导产品。二、变频控制恒压供水控制方式众所周知，水泵消耗功率与转速的三次方成正比。即N=KN3 N：为水泵消耗功率；n：为水泵运行时的转速；K为比例系数。而水泵设计是按工频运行时设计的，但供水时除高峰外，大部分时间流量较小，由于命名用了变频技术及微机技术有微机控制，因此可以使水泵运行的转速随流量的变化而变化，最终达到节能的目的。实践证明，使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低20%，从而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。目前国内各厂家生产的供水设备电控柜，除采用落后继电接触器控制方式外，大致有以下四类： 逻辑电子电路控制方式： 这类控制电路难以实现水泵机组全部软启动、全流量变频调节。往往采用一台泵固定于变频状态，其余泵均为工频状态的方式。因此控制精度较低、水泵切换时水压波动大、调试较麻烦、工频泵起动有冲击、抗干扰能力较弱。但成本较低。单片微机电路控制方式： 这类控制电路优于逻辑电路，但在应付不同管网、不同供水情况时调试较麻烦，追加功能时往往要对电路进行修改，不灵活也不方便。电路的可靠性和抗干扰能力都不是很高。带PID回路调节器和/或可编程序控制器（PLC）的控制方式： 该方式变频器的作有是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压。压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID控制程序的计算，输出给变频器一个转速控制信号。还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PID回路调节器，由PID回路调节器在调节器内部进行运算后，输入给变频器一个转速调节信号。由于变频器的转速控制信号是由可编程控制器或PID回路调节器给出的，所以对可编程控制器来计时，既要有模拟量输入接口，又要有模拟量输出接口。由于带模拟量输入/输出接口的可编程控制器价格很高，这无形中就增加了供水设备的成本。若采用带有模拟量输入/数字量输出的可编程控制器，则要在可编程控制器的数字量输出口另接一块PWM调制板，将可编程控制器输出的数字量信号转变为控制器的成本没有降低，还增加了连线和附加设备，降低了整套设备的可靠性。如果采用一个开关量输入/输出的可编程控制器和一个PID回路调节器，其成本也和带模拟量输入/输出的可编程控制器差不多。所以，在变频调速恒压给水控制设备中，PID控制信号的产生和输出就成为降低给水设备成本的一个关键环节。新型变频调速供水设备： 针对传统的变频调供水设备的不足之处，国内外不少生产厂家近年来纷纷推出了一系列新型产品，如华为的TD2100；施耐德公司的Altivar58泵切换卡；SANKEN的SAMCO-I系列；ABB公司的ACS600、ACS400系列产品；富士公司的G11S/P11S系列产品；等等。这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内，形成了带有各种应用宏的新型变频器。由于PID运算在变频器内部，这就省去了对可编程控制器存贮容内部，这就省去了对可编程控制器存贮容量的要求和对PID算法的编程，而且PID参数的在线调试非常容易，这不仅降低了生产成本，而且大大提高了生产效率。由于变频器内部自带的PID调节器采用了优化算法，所以使水压的调节十分平滑，稳定。同时，为了保证水压反馈信号值的准确、不失值，可对该信号设置滤波时间常数，同时还可对反馈信号进行换算，使系统的调试非常简单、方便。这类变频器的价格仅比通用变频器略微高一点，但功能却强很多，所以采用带有内置PID功能的变频器生产出的恒压供水设备，降低了设备成本，提高了生产效率，节省了安装调试时间。在满足工艺要求的情况下应优先采用。三、供水专用变频器的功能供水专用变频器=普通变频器+PLC，是集供水控制和供水管理一体化的系统。内置供水专用PID调节器，只需加一只压力传感器，即可方便地组成供水闭环控制系统。传感器反馈的水压信号直接送入变频器自带的PID调节器输入口，而压力设定既可以使用变频器的键盘设定，也可以采用一只电位器以模拟量的形式送入。每日可设定多段压力运行，以适应供水压力的需要。也可设定指定日供水压力的需要。也可设定指定日供水压力控制。面板可以直接显示压力反馈值（Mpa）。系统供水有两种基本运行方式：变频泵固定方式和变泵循环方式。变频泵固定方式最多可以控制7台泵，可选择“先开先关”和“先开后关”（适用泵容量不用场合）2种水泵关闭顺序。变频泵循环方式最多可以控制4台泵，系统以“先开先关”的顺序关泵。灵活配置常规泵、消防泵、排污泵、休眼泵，便于实现供水泵房全面自动化。工作泵与备用泵不固死，可自动定时轮换。可以有效地防止因为备用泵长期不用时发生的锈死现象，提高了设备的综合利用率，降低了维护费用。工作小时自动累计功能，方便节能分析和设备状况维护。夜间供水量急剧减少时，可方便指定每日休眼工作的起始/停止时刻，并可设定休眼时的压力给定值。休眼期间，只有休眼水泵工作，变频器只监测管网压力，当压力低于设定压力时，系统自动唤醒。变频泵投入工作，当压力高于设定值时，系统再次进入休眠状态，只有休眠水泵运行。这样，能最大限度地节水节电功效。具有零星停机功能，在用户不用水的情况下会自动停机。故障泵退出功能，水泵出现损坏时，让故障泵自动退出工作。有消防信号外部输入接口，当有火警或消防信号到来时，系统能自动世换到消防模式，有多种消防工作模式可选，主要根据消防和生活管网是否共用，以及进水池是否共用等条件来进行选择。另有消防泵自动巡检功能，定时巡检周期可设定。 利用通讯功能，可实现联网控制。便于楼宇自动化和管理。另外还有一些功能，如排污泵控制功能、进水池液位检测及控制、管网超压/欠压保护功能、温差及压差控制、故障自动电话拨号（当供水系统或变频器发生故障时，通过内置的RS232C串行通讯接口，与外接的MODEM设备进行信号连接，自动启动预先设定的电话号码和信息，及时通知设备维护人员进行相应处理，可以方便地实现泵房无人职守运行）。由此可见，供水专用变频器具有强大的功能，能满足供水系统的各种控制方案。若加上小型PLD，就可以满足更复杂的工艺要求交流变频调速技术的优势与应用 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。 (2) 调速范围较大，精度高。 (3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。 (4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源，目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点： 第一，直流电机的单机容量一般为12 - 14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6 - 10kV。第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转到一千多转，而交流电机的达到每分钟数千转。第四，直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。最后，特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面，交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。另一方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。 3. 合理应用 交流变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60% - 65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。 采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。它主要基于下面几个因素： (1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。 (2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。 (3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。 在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利： F根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。 F用变频调速代替机械变速。如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。 F用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如：锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门（或挡风板），而且使得整个锅炉锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。 4. 变频器容量的确定 变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三种： (1) 电机实际功率确定发 首先测定电机的实际功率，以此来选用变频器的容量。 (2) 公式法 设安全系数取1.05，则变频器的容量Pb为 Pb = 1.05Pm/hmcosy (kW) 式中，Pm为电机负载；hm为电机功率。 计算出Pb后，按变频器产品目录可选出具体规格。 In为第n台电动机的额定电流，n为电机的台数。在任何情况下，都不能在连续使用时超过额定电流I，当一台变频器用于多台电机时，应满足 (3) 电机额定电流法变频器 变频器容量选定过程，实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程，最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，使投资增大。 虽然变频调速有诸多优点，但也有其不利因素，主要问题是电流中含高次谐波较多，除对电网有污染外，也使电机自身增加损耗，引起电机发热。再有，变频器价格贵、投资回收器长、技术复杂、尤其在实现闭环自动控制时，还需进行技术处理。 此外，不是任何情况下变频器都节电，如果电机负载变化不大，或深井泵配有水塔，节电、节水效果都不大，就不宜使用变频调速。 5. 评价 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。目前，国外先进国家的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展，我国也在加快发展步伐。 PLC简介 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。 70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。 可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用。 可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 可靠性高，抗干扰能力强； 编程直观、简单； 适应性好； 功能完善，接口功能强。通讯方式选择S7-200 PPI MPI您可以有两种方式连接 和您的编程设备：通过 多主站电缆直接连接，或者通过带有 电CP缆的通讯处理器（ ）卡连接。S7-200 PPI S7-200要将计算机连接至 ，使用 多主站编程电缆是最常用和最经济的方式。它将 的编程RS-232 PPI S7-200口与计算机的 相连。 多主站编程电缆也能用来将其它通讯设备连接至 。S7-200的特性S7-200提供了几条特殊的性能帮助您更好地运用S7-200的功能，完成应用程序。S7-200允许您在程序中立即读写I/O在S7-200的指令集中提供了立即读写物理I/O点的指令。尽管通常情况下我们使用映象寄存器作为源地址和目的地址来访问I/O，但这些立即I/O指令却允许我们直接访问真正的输入、输出点。当使用立即指令访问一个输入点时，相应的过程映象输入寄存器不会发生改变。而当您使用立即指令访提除问示非一您个使输能出了点模时拟，量相输应入的滤过波程功映能象，输否出则寄S存7-器-2会00被将同直步接刷从新模。块上读取模拟量输入值。当您将一个数值写到模拟量输出时，输出值会立即更新。通常认为在执行应用程序时，用过程映象寄存器会比使用直接访问输入、输出具有优越性。之所以这样有以下三个原因：- 所有输入点的采样是在扫描周期的一开始同步进行的。在整个扫描周期的程序执行过程中输入值被冻结。而输出点按照映象寄存器中的值刷新是在程序执行完成之后。这样会使系统更加稳定。- 访问映象寄存器的速度比直接访问I/O点要快，有利于程序快速运行。- I/O点是位实体，只能按位或者字节来访问，而您可以按位、字节、字或者双字的形式来访问映象寄存器。通过这种方式，映象寄存器将为您提供额外的灵活性。S7-200如果您允使许用了在中程断，序与扫中描断事周件期相中关的使中用断服务断程序作为程序的一部分被保存。中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行（可能在扫描周期的任意点）。在中断优先级相同的情况下，S7-200遵循先来先服务的原则来执行中断服务程序。关于中断指令的更多信息。S7-200允许您为运行模式编辑和执行状态分配处理时间您可以设定一个扫描周期的百分比用来处理运行模式编辑或执行状态相关的通讯请求。（运行模式编STEP 7-Micro/WIN辑和执行状态是 提供的备选功能，能使您更轻松地调试程序。）在您增加用于通信讯请求处理时间百分比的同时，扫描时间也会随之增加，从而会导致控制过程运行速度变慢。在默认设置下，用于处理运行模式编辑和执行状态通讯请求的时间百分比为10% 。这个默认设置为在对控制过程影响最小的前提下处理编译和状态操作，提供了一个合理的时间。您可以在5% 到50%之间调节这个值。要想设置背景通讯的扫描周期时间片，按以下步骤：1. 点选View Component System Block菜单命令并选中Background Time。2. 在Background标签下，通过下拉选框选择通讯背景时间。3点击. OK保存您的选择。4. 将改变后的系统块下载到S7-200中。理解 网络通讯的基本概念为网络选择通讯接口S7-200 SET PG/PC Interface可以支持各种类型的通讯网络。在 属性对话框中进行网络选择。一个选定的网络将被作为一个接口来使用。能够访问这些通讯网络的各类接口包括：多主站PPI电缆CP通讯卡以太网通讯卡为网络选择通讯协议S7-200CPU支持下通讯协议中的一种或多种，它允许你配置网络实现你的应用要求：点对点接口（PPI）多点接口（MPI）PROFIBUS在开放系统互联（OSI）七层模式结构的基础上，这些通讯协议在一个令牌环网络上实现，令派环网络符合欧洲标准EN 50170中定义的PROFIBUS标准。这些协议是非同步的字符协议，有1位起始位，8位数据位，偶效验位和1位停止位。通讯结构依赖于特定的起始字符和停止字符、源和目地站地址，报文长度和数据效验和。如果使用相同的波特率，这些协议可以在同一个网络中同时运行而互不干扰。PPI协议PPI是一种主-从协议：主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应，。从站不发信息，只是等待主站的要求和对要求作出响应。主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通讯。PPI并不限制与任意一个从站通讯的主站数量，但是在一个网络中，主站的个数不能超过32。选择PPI高级允许网络设备建立一个设备与设备之间的逻辑连接。对于PPI高级。每个设备的连接个数是有限制的。如果在用户程序中使能PPI主站模式，S7-200CPU在运行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用网络读写指令来读写另外一个S7-200。当S7-200作PPI主站时，它仍然可作为从站响应其它主站的请求。你可以使用PPI协议所有S7-200CPU通讯。当与EM277通讯时，你必须使能PPI高级。通讯接口的安装和删除在SET PG/PC interface对话框中，你可以使用安装/删除接口对话框来安装或者删除计算机上的通讯接口。1 在SET PG/PC interface对话框中，点击访问安装/删除接口对话框。选择框中列出了可以使用的接口，安装中显示计算机上已经安装了的接口。2 要添加一个接口：选择计算机上已经安装了的通讯硬件并点击安装。当关闭安装/删除借口对话框后，SET PG/PC interface对话框中会在interface parameter assignment used 框中显示该接口。3 要删除一个接口：选择要删除的接口并点击删除。当关闭安装/删除接口对话框后，SET PG/PC interface对话框中会在在interface parameter assignment used 框中删除该接口。网络的建立基本原则导线必须安装合适的浪涌抑制器，这样可以避免雷击浪涌。应避免将低压信号线和通讯电缆与交流导线和高能量、快速开关的直流导线布置在同一线槽中。要成对使用导线，用中性线或公共线与能量线或信号线配对。S7-200 CPU的端口是不隔离的。如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277 。小心具有不同参考电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。这种不希望的电流有可能导致通讯错误要确保用通讯电缆连接在一起的所有设备具有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型网段的最大长度取决于两个因素：隔离（使用RS-485中继器）和波特率。当您连接具有不同地电位的设备时需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位不同。在网络中使用中继器RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻，中继器有以下用途：增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50米。如果在已连接的两个中继器之间没有其它节点，那么网络的长度将能达到波特率允许的最大值。在一个串联网络中，您最多可以使用9个中继器，但是网络的总长度不能超过9600 米。为网络增加设备：在9600的波特率下，50米距离之内，一个网段最多可以连接32个设备。使用一个中继器允许您在网络上再增加32个设备。实现不同网段的电气隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将它们隔离会提高网络的通讯质量。一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，尽管如此，它没有被指定站地址。用自由口模式创建用户定义的协议自由口模式允许应用程序控制S7-200 CPU的通讯端口。你可以在自由口模式下使用用户定义的通讯协议来实现与多种类型的智能设备的通讯。自由口模式支持ASCII码和二选进制协议。要使能自由口模式，你需要使用特殊存储器字节SMB 30（端口0）和SMB 130（端口1）。应用程序中使用以下步骤控制通讯口的操作：发送指令（XMT）和发送中断：发送指令允许S7-200的通讯口上发送最多255个字节。发送中断通知程序发送完成。接收指令（RCV）：接收指令从通讯接收整条信息，当接收完成后产生中断通知应用程序。你需要在SM存储器中定义条件来控制接收指令开始和停止接收信息。接收指令可以根据特定的字符或时间间隔来启动和停止接收信息。接收指令可以实现多数通讯协议。自由口模式只有在S7-200处于RUN模式时才能被激活。将S7-200转入STOP模式会中断所有自由口通讯，并且通讯端口会按照S7-200系统块中的配置转换到PPI协议。使用PC/PPI电缆和自由口模式连接RS-232接口设备使用PC/PPI电缆和自由口通讯功能，可以将S7-200连接到带有RS-200兼容标准接口的多种设备。当数据从RS-232接口传输到RS-485接口时，PC/PPI电缆处于发送模式。当空闲或者数据从RS-485接口传输到RS-232接口时，电缆处于接收模式。当电缆检测到RS-232传送线上的字符时，会马上由接收模式转入发送模式。PC/PPI电缆支持的波特率为1200115。2K使用PC/PPI电缆上的DIP开关来为电缆配置正确的波特率。当RS-232传输线从空闲状态切换到接收模式时，需要一个时间周期，这个时间周期被定义为电缆的转换时间。电缆的转换时间取决于所选择的波特率。如果在使用自由口通讯的系统中用PC/PPI电缆，在以下情况下S7-200的程序中必须考虑转换时间：S7-200响应RS-232设备发送的信息。在S7-200接收到RS-232设备发送的要求信息之后，S7-200必须延时一段时间才能发送数据。延时时间应该大于或者等于电缆的转换时间。RS-232响应S7-200发送的信息。在S7-200接收到RS-232设备的应答信息之后，S7-200必须延时一段时间才能发送下一条信息。延时时间应该大于或者等于电缆的转换时间。在以上两种情况下，延时允许PC/PPI电缆有足够的时间从发送模式切换到接受模式，从而使数据能够从RS-485端口传诵到RS-232端口。1.2键区中每个键的名字和功能13 各键的作用名字作用转换转换键转换功能代码和它的目录，当参数设定时，转换键在参数功能和它的目录之间转换；当变频器工作时，转换键在运行显示和它的目录之间转换；当变频器出错时，转换键在错误显示和它的目录之间。增加用来选中功能代码和它的目录。当显示功能代码时，向前选择参数设置和错误的显示功能代码；当在参数设置状态时，如果显示功能代码的目录，向后选择功能代码的目录，同时显示灯数字二极管闪亮。当变频器运行时，如果键区的数字输入是激活的，那么向后选择参数输入，这就是键区的调整功能。减少用来选中功能代码和它的目录。当显示功能代码时，向后选择参数设置和错误的显示功能代码；当在参数设置状态时，如果显示功能代码的目录，向后选择功能代码的目录，同时显示灯数字二极管闪亮。当变频器运行时，如果键区的数字输入是激活的，那么向后选择参数输入，这就是键区的调整功能。设置当参数设置时，存储参数设置功能代码的目录值；当变频器运行时，先前选择运行显示功能代码。运行当使用键区控制模式时，开始运行。停止重置当运用键区控制模式时，停止变频器。当参数设置时，重新存储功能代码的目录；当显示参数设置功能代码时，在F10和F66功能代码之间转换.从错误状态返回到参数设置状态。14组装时的需要：注意事项1， 在传输时，请抓紧变频器的底部，如果只拿住前盖，主体可能会突然掉下来砸伤脚。2， 请安装变频器到不可燃性的材料板上，安装变频器到可燃性的材料板上可能会引起火灾。3， 要使变频器的工作环境的温度在40度以下，过热可能会引起火灾或事故。15 变频器的各接线端子16 组名端子标志脚注功能模拟输入10V/18连续电压信号+10VVS/23相关设置电压输入正极端子010VVF/24反馈电压信号输入正极端子010VIS/26相关设置电流信号输入正极端子420MAIF/27反馈电流信号输入正极端子420MAGND/25相关设置信号接地点控制信号RUN/12运行命令（端子控制模式）公共端子，运行，停止的捷径F/R/11加速转动命令公共端子，正转，反转，刹车的捷径JOG/9JOG 命令在变频器不运转时，公共端子的捷径是激活的，JOG 频率是第二重的速度X1/20多级速度 ，多重功能命令通过X1，X2，X3组能得到七种X2/19231 安装位置安装的必须符合下面所说的情况；1 在室内空气较好的地方2 周围环境的温度-10C40C，表面的温度-10-503 尽可能避免高温度和高湿度，湿度应少于90%RH，没有冷凝水。4 不要安装易燃性材料上，比如木材。5 应避免阳光直射。6 没有易燃和易腐蚀的气体和液体。7 没有灰尘，拂尘，悬浮纤维和金属颗粒。8 安装在稳固并没有颤抖的地方。 9 没有电子干扰和远离干扰资源。232环境温度为了提高变频器运行的可靠性，请把它安装在空气较好的地方。如果变频器必须在封闭的盒子里使用，请安装制冷风扇或空调，并保持环境温度低于40度。233注意事项在安装的操作中，请防灰尘的盖子盖上变频器，在像转孔的操作中所产生的金属碎片不允许进入到变频器中。安装完后，请撤下防沉盖。变频试验台直线运动结构设计及基于S7-200速度示教系统控制软件与上位监控系统设计开题报告班级（学号）机0405-27 姓名 房崇民 指导老师 李启光一、 综述近年来 ,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展 ,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一 ,电气传动技术面临着一场历史革命 ,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能 ,高效率、高功率因数和节电效果 ,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向 ,具有十分积极的意义.在我国，变频器的发展随着生产技术的不断发展 ,直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存在 ,直流电机的维护量加大 ,单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们开始转向结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。于是 ,从20世纪 30年代开始 ,人们致力于交流调速技术的研究 ,然而进展缓慢。在相当长的时期内 ,直流调速一直以其优异的性能统治着电气传动领域。20世纪 60年代以后 ,特别是70年代以来 ,电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展 ,使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。目前 , 交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。在我国变频器主要用于交流电动机 异步电机或同步电机。转速的调节 ,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案 ,除了具有卓越的调速性能之外 ,变频器还有显著的节能作用 ,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪 80年代被引进中国以来 ,变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备 ,得到了快速发展和广泛的应用。目前 ,中国的设备控制水平与发达国家相比还比较低 ,制造工艺和效率都不高 ,因此提高设备控制水平至关重要。由于变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点 ,在许多需要精确速度控制的应用中 ,变频器正在发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用。变频调速这一技术正越来越广泛的深入到行业中。它的节能、省力、易于构成自控系统的显著优势应用变频调速技术也是改造挖潜、增加效益的一条有效途径。尤其是在高能耗、低产出的设备较多的企业 ,采用变频调速装置将使企业获得巨大的经济利益 ,同时这也是国民经济可持续发展的需要。变频器在控制上具体有以下优点：（一）控制电机的启动电流，（二）降低电力线路电压波动，（三）启动时需要的功率更低，（四）可控的加速功能，（五）可调的运行速度，（六）可调的转矩极限，（七）受控的停止方式，（八）节能，（九）可逆运行控制，（十）减少机械传动部件。可编程序控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。经过 30 多年的发展，目前，可编程序控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱(可编程序控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。变频器和PLC在系统中的应用其广泛的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。在该系统中，系统的成功开发对提高工作效率、改善产品质量、减轻工程技术人员的工作强度都具有很大的意义，并且该系统在控制现场方面，尤其在 PLC 控制现场方面，具有卓越的控制功能和良好的性能价格比。二、研究内容1、进行试验台直线运动的总体研究，并进行整体运动方式设计；2、设计试验台电气传动系统，进行关键部件的设计计算；3、设计试验台传动部分结构，进行关键部件的设计计算；4、速度示教系统控制软件与上位监控系统设计；5、完成中英文摘要，开题报告、调研报告以及设计说明书。三、实现方法及预期目标1. 实施方案本课题为设计变频试验台直线运动结构及基于S7-200速度示教系统控制软件与上位监控系统。1,第一步，先了解LS的GI5系列变频器的基本操作，和利用变频器的变频来控制电机的起停，加减速等控制。2，第二步将解决，利用外部电源，通过设计变频器参数，使变频器根据外部电压的改变，进而对电机进行调压控制。目前问题在与变频器的参数对与电压的设定，还未完全搞清楚。3，第三步将解决，利用S7-200PLC与工作台连接。通过PLC实现模拟电压控制，进而控制电机的运转。4，通过串口和变频器相连，直接实现电脑控制电机的运转。其中重点在于搞清出串口与变频器的通话协议，用何种语言格式实现连接。2. 方案设计硬件方面：我们所使用的设备有E-VIEW一台，LS变频器一台。计算机一台，S7-200一套，以及变频实验台一套四、对进度的具体安排第一周 布置任务, 查找资料；第二周 调研、查找资料。设计出机械结构的大致尺寸，准备写开题报告；第三周 调研、查找资料,。集体讨论总体方案。修改方案。翻译资料准备写开题报告；第四周 翻译资料, 写开题报告，讨论方案。开题第五周 画出设计图，设计计算。第六周 设计计算；机械设计。第七周 机械设计画机械图。第八周 机械设计画机械图。第九周 设计电路原理图。第十周 程序设计。第十一周 程序设计。第十二周 程序设计。第十三周 程序设计与调试。 第十四周 程序设计与调试。第十五周 程序设计与调试。第十六周 检查、修改。编写、交说明书，准备答辩。第十七周 答辩。五、 参考文献1、 PLC编程及应用2、 S7-200用户手册3、 BUILD500用户手册4、 SIEMENS网站5、 E-VIEW网站指导老师:(签署意见并签字) 年 月 日督导老师:(签署意见并签字)年 月 日领导小组审查意见： 审查人签字：年 月 日主程序：Network 1 / 网络标题/ 初始化LD SM0.1CALL SBR0Network 2 / 发送公共部分LD SM0.1MOVB 16, VB100MOVB 16#05, VB101MOVB 16#30, VB102MOVB 16#31, VB103MOVB 16#57, VB104Network 3 / 发送写好的协议LD M0.0CALL SBR2Network 4 LD M0.1CALL SBR3Network 5 LD M0.2CALL SBR7Network 6 LD M0.3CALL SBR4Network 7 LD M0.4CALL SBR8Network 8 LD M0.5CALL SBR6Network 9 LD M0.6CALL SBR5Network 10 / 将输入的电压整数转换成是实数，并转化成频率值LD SM0.0CALL SBR9, AIW0, 32000, 0, 50.0, 0.0, VD117Network 11 LD SM0.0ROUND VD117, VD211DTI VD211, VW215Network 12 LD SM0.0MOVW +100, VW217*I VW215, VW217Network 13 LD SM0.0HTA VB217, VB219, 2Network 14 / 网络标题/ 网络注释LD M3.0EUMOVD &VB1100, VD1008Network 15 LD M3.0CALL SBR10Network 16 LD M3.0A SM0.5EULD M3.0EUCTU C1, 32000Network 17 LD M3.0EDMOVW C1, VW400Network 18 LD M9.0EUMOVD &VB1095, VD1008Network 19 LD M9.0A SM0.5EUS M3.1, 1Network 20 LD M3.2TON T37, 5A T37CALL SBR13Network 21 Network 22 LD M3.1LPSEU+D 5, VD1008LPPCALL SBR14Network 23 Network 24 LD M9.1CALL SBR12R M9.1, 1Network 25 LD M9.0A SM0.5EULD M9.0EUCTD C3, VW400Network 26 LD M9.0AW= C3, 0CALL SBR12R M9.0, 1初始化：Network 1 LD SM0.0MOVB 16#09, SMB130MOVB 16#4B, SMB189MOVW +0, SMW190MOVW +2000, SMW192MOVB 255, SMB194FILL 0, MW0, 15ATCH INT0, 26ENI发送子程序：TITLE=Network 1 LD SM0.0R SM187.7, 1S M11.0, 1Network 2 / VB1700LD SM4.6XMT VB100, 1R M0.0, 8CRET允许写入子程序：Network 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#34, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#30, VB111MOVB 16#30, VB112MOVB 16#31, VB113MOVB 16#36, VB114MOVB 16#45, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 96给定频率子程序：Network 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#35, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#33, VB111MOVB 16#45, VB112MOVB 16#38, VB113MOVB 16#38, VB114MOVB 16#45, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 96正向子程序：/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#36, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#30, VB111MOVB 16#30, VB112MOVB 16#32, VB113MOVB 16#37, VB114MOVB 16#31, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 96停止子程序：Network 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#36, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#30, VB111MOVB 16#30, VB112MOVB 16#30, VB113MOVB 16#36, VB114MOVB 16#46, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 96反向子程序：/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#36, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#30, VB111MOVB 16#34, VB112MOVB 16#30, VB113MOVB 16#37, VB114MOVB 16#33, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 96加速子程序：Network 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0MOVB 16#30, VB105MOVB 16#30, VB106MOVB 16#30, VB107MOVB 16#37, VB108MOVB 16#31, VB109MOVB 16#30, VB110MOVB 16#30, VB111MOVB 16#33, VB112MOVB 16#32, VB113MOVB 16#37, VB114MOVB 16#35, VB115MOVB 16#04, VB116Network 2 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.0CALL SBR1Network 3 LD SM0.0R V105.0, 9
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号