【正文】 Festival. In this day, girls will throw a sewing needle into a bowl full of water on the night of Qixi as a test of embroidery skills. If the needle floats on top of the water instead of sinking, it proves the girl is a skilled embroiders. Single women also pray for finding a good husband in the future. And the newly married women pray to bee pregnant quickly. Tradition transformed The love story of Niulang and Zhinu, and the Qixi Festival have been handed down for generations. Yet these ancient traditions and customs are slowly dying out. Many modern Chinese, particularly youngsters, seem to know more about St Valentine39。2022年 ,第 07 期 :3～ 5 [5]陳靜，張麗娜 .基于 PLC和 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的變頻器群控技術(shù)應(yīng)用 [J]科技信息，2022年，第 22期 :1～ 3 [6]王建平 ,朱成輝 .電氣控制與 PLC[M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2022 [7] 龍凱 .基于 PROFIBUS 的 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究 [D].武漢科技大學(xué) .2022 [8]陳伯時(shí) .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) [M]。 畢 業(yè)設(shè)計(jì)的工作并不輕松， 壓力時(shí)時(shí)襲攏，知識(shí) 的匱乏，致使我埋頭啃書，向同學(xué)請(qǐng)教 ， 向老師尋求意見， 才完成這套設(shè)計(jì)， 這其中的酸甜苦辣 值得我 用 一生慢慢 品嘗的。 圖 數(shù)據(jù)模塊 DB 25 結(jié) 論 本文依據(jù)造紙機(jī)的工藝要求，結(jié)合自動(dòng)化所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一套基于 PLC 的造紙機(jī)控制系統(tǒng)。 PLC 的軟件編程 符號(hào)表： 為了編程方便，這里編輯了符號(hào)表，對(duì)于八臺(tái)需要控制的傳動(dòng)電機(jī)與八臺(tái)風(fēng)扇電機(jī) ,對(duì)于傳動(dòng)電機(jī)包括五個(gè)需要控制的操作，即加速、減速、啟動(dòng)、停止、爬行。組態(tài)中包含三個(gè)數(shù)字量輸入模塊，一個(gè)數(shù)字量輸出模塊和一個(gè)模擬量輸出模塊。 它可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)工 廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了切實(shí)可行的解決方案 [15]。 數(shù)顯表：本設(shè)計(jì)選用數(shù)顯表為 HLP2B80， 數(shù)顯表是一種用于顯示的電子儀表，目前在各行各業(yè)均有應(yīng)用，因?yàn)槠滹@示數(shù)據(jù)精確而且一目了然，所以在很多場(chǎng)合下已經(jīng)代替了指針式儀表。各模塊的原理介紹如下。 系統(tǒng) PLC模擬量輸出與數(shù)字量輸出模塊原理圖 如圖 、圖 所示 。 與 SM01一樣，為 16點(diǎn)輸入的數(shù)字輸入模塊。另外，行規(guī)還具體規(guī)定了 PROFIBUS－ DP 如何用于應(yīng)用領(lǐng)域。 S7300PLC： 德國西門子公司的可編程控制器 （ PLC） 繼 S5 系列后 ,90 年代初又研制出 S7 系列 ,并獲得巨大成功 [13]。 本次設(shè)計(jì)采用的是通訊控制方式，因?yàn)槟M量控制或數(shù)字量控制 通過 PLC開關(guān)量啟動(dòng)變頻器，通過模擬量信號(hào)控制變頻器輸出頻率。 第一 ， 硬接線的方式 ， 即模擬量控制或數(shù)字量控制， 變頻器自帶的 DI,DO,AI,AO口子與 PLC的 DI,DO,AI,AO通過線連接起來。一般電機(jī)自身帶有散熱用的風(fēng)扇，在電機(jī)工作功率不大時(shí)，其自身風(fēng)扇就能滿足散熱要求，不需外加風(fēng)機(jī)幫助散熱。同時(shí) ACS550內(nèi)部還可以安裝三種類型的可選模塊： I/O 擴(kuò)展模塊、現(xiàn)場(chǎng)總線適配器、脈沖編碼器接口模塊等。電源模塊 MAF用來將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，給通訊適配器 NPBA12供電。變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成和控制結(jié)構(gòu)依然可以仿照直流系統(tǒng)的形式分為電源，反饋和控制三大部分。如圖 所示。 由公式可知。 由式（ 32）可知，改變參數(shù) f 和 s 中的任意一個(gè) 就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，即對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。 PPO類型如圖 。 每種類型包括 控制字（ PKW）過程數(shù)據(jù)（ PZD） 。以往多用第一種方法，現(xiàn)在則利用 變頻技術(shù) 實(shí)現(xiàn)對(duì) 交流電動(dòng)機(jī) 的 無級(jí)變速 控制。 本次設(shè)計(jì)的基于 PLC的造紙機(jī)控制系統(tǒng)使用的是 SIMATIC S7300PLC。 現(xiàn)主要介紹其中一個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。 造紙機(jī)控制系統(tǒng)的方案 對(duì)于工業(yè)機(jī)械設(shè)備的控制技術(shù)，其發(fā)展階段大體為 人工控制階段 、模擬儀表控制系統(tǒng)階段、計(jì)算機(jī)集中式數(shù)字控制系統(tǒng)階段、集散式控制系統(tǒng)階段和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)階段 [4]。 最后是對(duì)本文設(shè)計(jì)的造紙機(jī)控制系統(tǒng)做了一個(gè)總結(jié)。這都是我國造紙工業(yè)國際化的趨勢(shì)。 目前，我國造紙業(yè)存在許多問題，諸如造紙技術(shù)設(shè)備陳舊、水平落后、現(xiàn)代技術(shù)含量低等等。 英文摘要 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 ： 造紙機(jī)， 變頻器 ， 通訊控制 ， 組態(tài)， ProfibusDP 2 Design of Paper Machine Control System Based on PLC Abstract： Paper industry is a basic raw material industry which closely linked with the social civilization an economic development. At present, there is a certain gap in automation level between domestic paper industries and abroad. So design of papermaking system is crucial to the paper industry. There is a paper machine control system based on PLC has been designed in this paper. In the system, we use the S7300 PLC as the control core, the ABB converter as drive unit, threephase AC motor as execution unit. By PLC through the munication between ProfibusDP work and inverter to plete every transmission point start, stop, acceleration, deceleration, tight etc. And the development process of domestic and international paper industry also introduced in this paper, papermaking machine according to the system control requirements to determine the control scheme. The design of hardware circuit diagram of the control system, introduces its working principle, and the selection of the ponents, programming software based on Step7 and pleted the system’s hardware configuration and control program. the design of the control system of paper machine based on PLC in this paper has advantages of simple structure, low cost, convenient control. Keywords ： Paper machine, inverter, the munication control, configuration, ProfbusDP 3 1 緒 論 造紙機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目的 與意義 本次課題主要研究 的是 基于 PLC的 造紙機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。目前，我國造紙工業(yè)的特點(diǎn)是： 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型 、 技術(shù)密集型 、 產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家 、生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱 、 產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大 、 企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。 依據(jù)該控制方案，本文主要工作如下： （ 1） 造紙機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求以及控制方案，主要是利用 S7300PLC 與 ABB變頻器之間的通訊控制，完成對(duì)傳動(dòng)點(diǎn)電機(jī)的各項(xiàng)操作。 造紙及工藝流程圖如圖 所示。 這里采用ProfibusDP 主要是因?yàn)?PROFIBUSDP 現(xiàn)場(chǎng)總線介紹現(xiàn)場(chǎng)總線控制是應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、連接智 能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通訊網(wǎng)絡(luò)，其 總線標(biāo)準(zhǔn)是開放的、不依賴生產(chǎn)廠家通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) [5]。將整流 電壓變換成直流電流，使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定平滑 ，供逆變器使用； 逆變器產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)電壓的頻率，逆變電路將直流電再逆變?yōu)榻涣麟?。電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)一周，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度與電流的變化是同步的。在眾多現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)中 ,過程現(xiàn)場(chǎng)總線 (PROFIBUS)以其國際化、開放式 ,高靈活性 與 高可靠性等優(yōu)勢(shì) ,在過程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用 。例如需要變頻器運(yùn)行于 25HZ,給定值應(yīng)為 10000；需要變頻器運(yùn)行于 35HZ,給定值應(yīng)為 14000；需要變頻器運(yùn)行于 50HZ,給定值應(yīng)為 20220。因此，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也將發(fā)生改變。對(duì)于直流電機(jī)來說，勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的，所以只要對(duì)電樞反應(yīng)的補(bǔ)償合理，保持Φ m 不變時(shí)很容易做到的。低頻時(shí)， U 和 gE 都較小，定子阻抗壓降所占的份量 都比較顯著，不能再忽略。 恒功率調(diào)速時(shí)，負(fù)載可以獲得成千成百 倍的力矩或動(dòng)力 [9]！ 恒功率調(diào)速機(jī)械特性如圖 。 H01為系統(tǒng) 的電源指示燈。 ABB ACS550 變頻器： ACS550 變頻器安裝于一個(gè)拼裝柜內(nèi)，門上裝有控制盤安裝組件及狀態(tài)指示燈，柜體內(nèi)配置了電源輸入熔斷隔離開關(guān)，含快速 ACS550 變頻器安裝于一個(gè)拼裝柜內(nèi)，門上裝有控制盤安裝組件及狀態(tài)指示燈，柜體內(nèi)配置了電源輸入熔斷隔離開關(guān)，含快速熔斷器，并配有操 縱手柄，具有隔離和短路保護(hù)雙重功能；同時(shí)還配置進(jìn)線接觸器，控制邏輯回路等所需的設(shè)備，以利于系統(tǒng)更安全、可靠的運(yùn)行柄，具有隔離和短路保護(hù)雙重功能；同時(shí)還配置進(jìn)線接 觸器控制邏輯回路等所需的設(shè)備 ， 以利 于 系統(tǒng)更安全、可靠的運(yùn)行 。在本控制系統(tǒng)中交流母線的三相電通過斷路器 F01配送給變頻器供變頻器工作和電量控制轉(zhuǎn)換。模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)甚多，因此 模塊電源 廣泛用于交換設(shè)備、 接入設(shè)備 、移動(dòng)通訊、 微波通訊 以及光傳輸、 路由器 等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。 PLC 與變頻器之間連接好 DP 通訊線纜，其他不需要任何硬連接的線了。 PLC 的 CPU 模塊選用 3152DP，其自帶總線接入接口，無需接轉(zhuǎn)換模塊。用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)控制設(shè)備與分布式 I/O的通信 [14]。 圖 數(shù)字模塊 1 本數(shù)字輸入模塊主要負(fù)責(zé)電機(jī) 1到電機(jī) 3 的起動(dòng)、停止、加減速等控制，即真空、網(wǎng)部和主壓三個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的控制。各選用模塊具體介紹如下。 圖中包括 PLC的數(shù)字輸出模塊與模擬輸出模塊。這里參考系統(tǒng)要求選用型號(hào)為 6ES7 3221HF010AA0的數(shù)字量輸出模塊。 STEP 7 編程 軟件用于 西門子 系列工控產(chǎn)品包括 SIMATIC S M C7 和基于 PC的 Win AC 的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，是 SIMATIC 工業(yè)軟件的重要組成部分 。選定 315DDP 為主站系統(tǒng)，添加到系統(tǒng)文件中的 NPBA12 通訊適配器的 GSD文件作為從站，連接到 ProfibusDP網(wǎng)上，并選定使用的 PPO類型，設(shè)定站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)地址 ,保存編譯并退出 Hardwre Configure 環(huán)境。 22 本設(shè)計(jì)的程序包括主程序塊 OB，數(shù)據(jù)塊 DB，功能塊 FC。 圖 電機(jī)的啟動(dòng)程序 與電機(jī)的啟動(dòng)類似，使用專