【正文】 現(xiàn)代電氣控制及 PLC應(yīng)用技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社 [3] 謝克明等主編．可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì) [M]．電子工業(yè)出版社 .2020． 8． 28 【 4】 肖清 .王忠鋒 .西門子 PLC課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 31 32 附件 專業(yè) 本科畢業(yè)論文管理制度 與相關(guān)文件 匯編 大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 系 33 二零一三年七月 34 目 錄 專業(yè)本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范 ............................................................................... 35 專業(yè)本科畢業(yè)論文參考文獻(xiàn)寫作要求 ............................................................... 41 專業(yè)本科畢業(yè)論文裝訂規(guī)范與要求 ................................................................... 53 專業(yè)本科畢業(yè)論文指導(dǎo)教師工作要求 ............................................................... 55 大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 封皮樣式 ............................................................... 58 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 ........................................................................................... 59 大學(xué)本科生畢業(yè)論文任務(wù)書 ............................................................................... 61 大學(xué)本科生畢業(yè)論文評(píng)審書 ............................................................................... 63 大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 開題報(bào)告 2020 版 .......................................... 65 大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄 ....................................................................... 71 35 專業(yè)本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范 為了加強(qiáng)對(duì)我院專業(yè)本科畢業(yè)論文工作的規(guī)范化管理，現(xiàn)將畢業(yè)論文寫作過程中需遵循的格式規(guī)范做如下要求。利用了 S7200系列 PLC的特點(diǎn)，對(duì)按鈕、開關(guān)等輸入 /輸出，模擬量輸入 /輸出進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了變頻器在控制作用下的變頻調(diào)速。 ，然后用萬用表測(cè)模擬量 I/0 模塊的兩點(diǎn)間的電壓，看是否按照規(guī)定曲線運(yùn)行，如果運(yùn)行正確則證明 PLC 部分調(diào)試成功。點(diǎn)亮 熄滅 表狀態(tài)，用定時(shí)器計(jì)算平衡時(shí)間，等待定時(shí)器動(dòng)作，并置第二次電壓下降副狀態(tài)位鎖定，解除第二次電壓平衡副狀態(tài)鎖定位并判斷是否與其他按鍵 按下。讀 AIW0并將數(shù)據(jù)送給 AQW0 按下。 第四章 PLC 硬件連接及軟件編程 系統(tǒng)主電路圖 14 圖 系統(tǒng)主電路圖 PLC 控制 和 來接入和切除電機(jī)的接入變頻器的狀態(tài)（電氣連接圖右） a) 開環(huán)控制設(shè)計(jì)及 PLC 編程 硬件設(shè)計(jì) 在沒有反饋信息的比較，通過直接給定控制信息的控制調(diào)速系統(tǒng)稱之為開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 三、串級(jí)調(diào)速方法 串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。 二、變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉(zhuǎn) 12 子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。 （功能鍵），相鄰的下一位數(shù)字閃爍。 變頻器的工作原理 變頻器 的工作原理是把市電（ 380V 、 50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件（ GTO、 GTR 或 IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。 變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)： 1．控制電機(jī)的啟動(dòng)電流； 2．降低電力線路的電壓波動(dòng)； 3．啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低； 4．可控的加速功能； 5．可調(diào)的運(yùn)行速度； 6．可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限； 7．受控的停止方式； 8．節(jié)能； 9．可 逆運(yùn)行控制； 10．減少機(jī)械傳動(dòng)部件。 圖 所示為一小型 PLC的典型工作過程 上 電清 I / O 和內(nèi)部電器復(fù)位定時(shí)器檢查總線及 I / O 邊接情況復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器檢查硬件和程序存儲(chǔ)器復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器輸出刷新執(zhí)行用戶程序輸入采樣復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器執(zhí)行來自外設(shè)( 如編程器) 的命令正確？置錯(cuò)誤標(biāo)志和光顯示錯(cuò)誤還是報(bào)警？NY錯(cuò)誤報(bào)警 圖 小型 PLC 的典型工作過程 第二章 變頻器簡(jiǎn)介 7 變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)置 變頻器的選擇 正確選擇通用型變頻器對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行時(shí)至關(guān)重要的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速范圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等要求，充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)負(fù)載特性，決定采用什么功能的通用變頻器構(gòu)成控制系統(tǒng)，然后決定選 用哪種控制方式最合適。 L 和 M是 PLC本身的 24V輸出。 （ 6）電源 PLC 使用 AC 220V 電源或 DC 24V 電源。 （ 4） I/O 模塊 輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱 I/O 模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部設(shè)備和 CPU 模塊的橋梁。 （ 2）輸出部件 輸出部件也是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接部件，其功能是控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行工作 (如電機(jī)的啟、停、正/反轉(zhuǎn)，閥門的開、關(guān)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、升降等 )。整體式 PLC 又叫做單元式或箱體式，他的體積小、價(jià)格低、小型 PLC一般采用整體結(jié)構(gòu)。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 如圖 所示， PLC 主要由 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。 第一章 PLC 簡(jiǎn)介 的基本概念 國際電工委員會(huì)對(duì) PLC 做了定義為“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。編寫程序不但工作量大、周期長(zhǎng)，而且輕易犯錯(cuò) 誤，不能保證工期。 變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一，采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。 目前在控制領(lǐng)域中，雖然逐步采用了電子計(jì)算機(jī)這個(gè)先進(jìn)技術(shù)工具，特別是石油化工企業(yè)普遍采用了分散控制系統(tǒng)（ DCS）。 在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域中 調(diào)速系統(tǒng) 占有著極為重要的地位 特別是在 國防、汽車、 冶金、 機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重 的作用。 關(guān)鍵詞 ： PLC、變頻器、 三相異步電動(dòng)機(jī) 前言 本次設(shè)計(jì)主要以 PLC和變頻器為主， PLC是能進(jìn)行 行邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，計(jì) 2 時(shí)，計(jì)數(shù)，和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 的工業(yè)計(jì)算機(jī)。 1 基于 PLC 的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【 摘要 】 本文主要介紹了本人與本組同學(xué)研究和設(shè)計(jì) 基于可編程控制器的變頻調(diào)速系統(tǒng) 的若干成果，在本次的設(shè)計(jì)中，我們的設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由 PLC、變頻器、電動(dòng)機(jī)等幾部分組成。 本文綜合應(yīng)用電子學(xué)與機(jī)械學(xué)知識(shí)去解決 基于可編程控制器的變頻調(diào)速系統(tǒng) ，本次設(shè)計(jì)選用三相異步交流電機(jī)，而 PLC和 交流電機(jī)無論在工業(yè)還是生活中都是應(yīng)用最廣，因此本次設(shè)計(jì)具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用價(jià)值。 調(diào)速系統(tǒng)快速性、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能好 是工業(yè) 自動(dòng)化 生產(chǎn)中 基本要求。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格便宜 ， 可靠性強(qiáng)，編程簡(jiǎn)樸，易學(xué)易用等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此 PLC 已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛地使用。 PID 的使用已經(jīng)有 60 多年了，有人稱贊它是控制領(lǐng)域的常青樹。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要 3 實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序來實(shí)現(xiàn)的。 組態(tài)王是海內(nèi)一家較有影響力的組態(tài)軟件開發(fā)公司開發(fā)的，組態(tài)王具有流程畫面，過程數(shù)據(jù)記錄，趨勢(shì)曲線，報(bào)警窗口，生產(chǎn)報(bào)表等功能，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用。從上述定義可以看出， PLC 是一種用于程序來改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了能完成各種各樣的控制能力外，還有與其他計(jì)算機(jī)通行聯(lián) 網(wǎng)的功能。根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將 PLC 分為整體式、模塊式和混合式。該部件接收由主令元件、檢測(cè)元件來的信號(hào)。在 PLC 控制系統(tǒng)中 CPU 模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，他不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。手持式編程器不能直接接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器，它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來給小型 PLC 編程，或者用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。 PLC 的外圍接線以及各部分細(xì)節(jié) PLC 的外圍接線 Q 0 .0Q 0 .1Q 0 .2Q 0 .3Q 0 .4Q 0 .5Q 0 .6Q 0 .71L2L3LL+M1MI S B 1A C 2 20 VS7 2 0 0C P U 2 2 4 圖 PLC 的外圍接線原理圖 這樣將開關(guān)和狀態(tài)燈接入電路中，上圖的 24V 電源是有變壓器輸出的。 初始化過 程： 與其它單片機(jī)運(yùn)行一樣，上電運(yùn)行或復(fù)位時(shí)進(jìn)行處理 （ 1）硬件初始化，復(fù)位輸出輸入模塊，清零 （ 2）清除數(shù)據(jù)區(qū) （ 3）輸出輸入地址分配 掃描過程 （ 1）掃描輸入，將輸入口狀態(tài)讀入至輸入口映像區(qū) （ 2）時(shí)鐘處理，特殊寄存器更新 （ 3）執(zhí)行用戶程序 （ 4）輸出，將輸出口映像區(qū)輸出至輸出端口刷新 （ 5）自診斷檢查 出錯(cuò)處理 檢查 PLC 內(nèi)部電路 CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、 I/O、通訊異常 致命錯(cuò)誤， CPU 強(qiáng)制 STOP 方式，所有掃描停止。另外，為了確保通用變頻器長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。 n=60f(1s)/p 對(duì)于成品電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù) p 已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率 s 變化不大，故電機(jī)的轉(zhuǎn)速n 與電源的頻率 f 成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)的調(diào)試目的。 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。 第三章 三相 異步電動(dòng)機(jī) 11 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 圖 三相異步電動(dòng)機(jī)的幾種調(diào)速方式 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： n=60f/p（ 1s） 從上式可見，改變供電頻率 f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) p及轉(zhuǎn)差率 s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。 從調(diào)速時(shí)的能耗觀點(diǎn)來看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變，因此無轉(zhuǎn)差損耗，如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法（如串級(jí)調(diào)速等）。 本方法適用于不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。 本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。 13 本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。停止運(yùn)行 有 按下。并判斷是否與其他按鍵 電壓下降環(huán)，點(diǎn)亮 熄滅 表狀態(tài)，用定時(shí)器設(shè)定下降速度，用減法器設(shè)定下降幅度并判斷電壓值是否到達(dá)設(shè)定值，并置第二次電壓平衡副狀態(tài)位鎖定解除第一次電壓下降副狀態(tài)鎖定位并判斷是否與其他按鍵 電壓保持環(huán)節(jié)。 LD O //程序工作的條件（在 或 有效的情況下工作） ALD AN AN AN AN //程序動(dòng)作的互鎖以及用于切除程序工作 19 = = // 驅(qū)動(dòng)狀態(tài)顯示 025 秒上升子程序 網(wǎng)絡(luò) 11 LD O AN TON T32, 1