文档介绍：毕业论文
基于组态控制自动扶梯变频调速的系统设计
学生姓名
所在系
机械工程系
班级
专业
机电一体化技术
指导教师
年月日
摘要
介绍了自动扶梯变频调速在组态王软件控制下的系统设计。采用可编程控制器(PLC)进行逻辑编程,采用变频器进行多段调速,利用组态软件与可编程控制器(PLC)间的通信进行远程指挥控制。组态王、变频器、可编程控制器(PLC)作为系统控制的核心。经变频器内部PID运算,通过PLC编程控制自动扶梯的上、下行及高、中、低速的切换运转。使控制人员可根据自动扶梯人流量大小来调节自动扶梯的速度,利用组态王控制的人机交换界面或实际的操作按钮来实行双通道控制,从而实现安全控制与节能目的。
关键词:组态王、可编程控制器(PLC)、变频调速、自动扶梯
目录
摘要 I
第一章引言 1
第二章总体方案设计 2
系统的构成 2
系统工作原理 3
第三章硬件设计 4
PLC选择 4
变频器选择及其输入与输出的周边设备 5
PLC与变频器的硬件连接 7
PLC与上位机的通信连接 8
第四章软件设计 9
组态软件的人机界面设计 9
PLC控制设计 11
13
第五章系统的调试 14
结束语 15
作者致谢: 15
参考文献 15
引言
随着电力电子技术和自动控制技术的日益发展,电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的由变频器控制调速,且在工业各个领域中得到了极为广泛的运用。在现代工业自动化控制系统中,最常见的是PLC控制变频器实现电动机的调速控制。
近几年来,随着计算机技术的发展,生产规模的扩大工业生产过程中自动控制程度也越来越高,手段也越来越先进。如何提高自动化程度,努力减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全性、降低生产成本,提高产品的质量及经济效益是人们普遍关心的问题。本文将设计基于FX1N PLC的自动扶梯变频调速控制系统,在此基础上用组态王软件设计开发一个自动扶梯变频调速的控制系统。本校实验室有所需的PLC、变频器和电机,通过实际的实验调试,本系统实现了对自动扶梯运行状态的双向控制,即在组态画面上能实时反应自动扶梯的运行状态,并能通过组态画面控制自动扶梯的运行。实验结果表明,系统运行正常,控制画面效果良好,对于实际工程项目的研究具有一定的借鉴意义。
本文的设计主要将PLC与变频器运用到自动扶梯在人流量大小的状况下改变其拖动电机的转速,以减少在人流量小时自动扶梯依然高速运转的能源浪费。而在实际的操作过程中,操作人员往往在收到命令后需要再去控制室里切换,这样造成人力资源浪费,而用组态软件的人机交换界面则可解决并且可以快速的控制自动扶梯的转速,以达到快速、安全、有效的自动化控制。
第二章总体方案设计
随着科学技术的进步和生活水平的提高, 酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、会馆、机场等场所随处可见的增加,自动扶梯已经成为人类不可缺少的运输工具。自动扶梯的技术水平和使用量也成为衡量社会现代化程度的标志之一。从1889 年美国的奥梯斯自动扶梯公司首先使用电动机作为自动扶梯动力至今已有100 多年的历史,特别是自70 年代中期进入微电子时代以来,自动化控制技术日新月异,诸如模糊逻辑、专家系统、神经网络等智能控制技术也引用到了现代自动扶梯控制中来,实现了自动扶梯交通最优配置和控制,即达到高速、安全、可靠、智能、环保和人性化的目的。自动扶梯控制技术的发展经历了继电器接触控制、交流双速控制、直流变压调速控制、交流变压变频控制和计算机控制诸阶段。目前,传统的继电器接触系统由于体积大、可靠性低、工作寿命短等缺陷已经被淘汰。基于计算机控制技术的自动扶梯控制系统有单片机、嵌入式系统、工控机、PLC 等,较为流行的是PLC 和变频器组合的自动扶梯调速控制系统。
系统的构成
本系统主要实现自动扶梯在人流量高低的情况下自由切换扶梯的运行速度从而达到节能的目的。而在控制系统上利用组态软件的人机交换界面的可视化控制画面,有利于操作者方便、快速的进行速度切换。
根据系统的设计及控制要求,实验系统由上位机(工控机)、下位机和变频调速装置三个部分组成。上位机采用组态王组态软件进行现场控制,下位机采用三菱PLC进行控制。
。
组态软件
工控机
PLC
变频器
自动扶梯(多段调速)
系统组成框图
系统工作原理
,虚线框中变频器级自动扶梯构成主回路系统,PLC按要求控制主回路系统的工作。PLC和工控机之间通过串口接口连接,工控机可通过PLC控制现场的工作流程,组态界面可进行实时控制及实时反应控制状态。整个工作构成一个可视化的自动扶梯