【正文】 機(jī)時刻跟隨主機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化，起到負(fù)荷分配控制的目的。采用這些變頻器可以利用轉(zhuǎn)矩控制方式解決負(fù)荷分配的問題。是上述其它控制所不能達(dá)到的效果。使用PLC解決負(fù)荷分配問題，其優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)試容易、工作可靠，但不適之處在于過于專業(yè)化，對用戶技術(shù)要求較高。通過現(xiàn)場總線，變頻器可以和工控機(jī)、PLC之間進(jìn)行通訊，交換數(shù)據(jù)。PLC通訊控制負(fù)荷分配采用全數(shù)字化控制，PLC采樣電機(jī)電流轉(zhuǎn)矩，依據(jù)負(fù)荷分配控制算法精確計算，控制變頻器達(dá)到負(fù)荷平衡。這種控制方法簡單，系統(tǒng)可靠，適用性較好。有些變頻器、直流調(diào)速裝置沒有通訊控制功能，負(fù)荷分配只能通過端口控制。交流傳動采用變頻調(diào)速后，交流電機(jī)沒有像直流調(diào)速那樣明確的電流環(huán)、速度環(huán)，又不能直接控制變頻器內(nèi)的電流環(huán)，所以做負(fù)荷分配較為復(fù)雜，現(xiàn)在常用也較為實(shí)用的方法有：負(fù)荷分配控制器是專門用來解決變頻器、直流調(diào)速裝置的負(fù)荷分配問題。傳動系統(tǒng)分為兩大類直流傳動和交流傳動，所以負(fù)荷分配設(shè)計也依據(jù)傳動形式有不同的控制方法。負(fù)荷分配就是依據(jù)電機(jī)電流，利用上述原理對控制的各臺電機(jī)調(diào)節(jié)，使電機(jī)電流百分比一樣，即各電機(jī)轉(zhuǎn)矩電流和額定電流比值應(yīng)相等。在實(shí)際控制當(dāng)中，電機(jī)功率是一間接量。系統(tǒng)工作要求P1=P*P1e/Pe，P2=P*P2e/Pe，P3=P*P3e/Pe。P1e、P2e、P3e為三臺電機(jī)額定功率，Pe為額定總負(fù)載功率，Pe=P1e+P2e+P3e。圖24 帶負(fù)荷分配點(diǎn)的速度鏈圖負(fù)荷分配控制中我們選取一臺電機(jī)作為本組主電機(jī)，連接在速度鏈上，其它電機(jī)作為子電機(jī)，形成子鏈控制結(jié)構(gòu)。而且在負(fù)荷分配調(diào)節(jié)過程中不能影響其它各分部的速度。當(dāng)負(fù)荷不能均勻分布時，有可能撕壞毛布或造成斷紙。對于造紙機(jī)如網(wǎng)部真空伏輥、驅(qū)網(wǎng)輥同時帶一條網(wǎng)；壓榨部真空吸移、真空壓榨等復(fù)合壓榨；光壓上、下輥；施膠機(jī)上、下輥等都屬于多電機(jī)傳動。例如壓榨部兩輥壓榨，上下傳動輥都有自己的傳動電機(jī)，通過加壓同步運(yùn)行。依此類推，構(gòu)成速度鏈控制系統(tǒng)。若正常生產(chǎn)中變比合適，某種原因需要用緊紙、松紙時，按下該分部緊紙、松紙按鈕，PLC將對應(yīng)在速度鏈上附加一正或負(fù)的偏移量則實(shí)現(xiàn)緊紙、松紙功能。若第二分部速度不滿足運(yùn)行要求，說明第二分部變比不合適，可通過操作第二分部的加速、減速按鈕實(shí)現(xiàn)，PLC檢測到按鈕信號后調(diào)節(jié)b1即調(diào)整了變比，使其適應(yīng)生產(chǎn)要求。圖23 PLC程序速度鏈原理圖在PLC內(nèi)，我們檢測到車速調(diào)節(jié)信號則改變車速單元值，1點(diǎn)處的速度就為第一臺變頻器的運(yùn)行速度設(shè)定值，將其送第一臺變頻器執(zhí)行，并送給第二臺計算。（b）算法設(shè)計算法設(shè)計采用了調(diào)節(jié)變比的控制方法。圖22位置寄存器示意圖該傳動點(diǎn)速度給變頻器后，訪問位置寄存器，確定子寄存器結(jié)點(diǎn)號，若不為0，則對該經(jīng)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)處理，直到該鏈完全處理完；再查兄弟寄存器結(jié)點(diǎn)號，處理另一支鏈。即任一傳動點(diǎn)由3個數(shù)據(jù)（“父子兄”或“父子弟”）確定其在速度鏈中的位置，填位置寄存器數(shù)值。首先對各傳動點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字抽象，確定速度鏈中各傳動點(diǎn)編號，此編號應(yīng)與變頻器內(nèi)部地址一致。下面介紹一種設(shè)計方法說明PLC速度鏈的軟件設(shè)計。速度鏈控制由PLC內(nèi)部軟件來實(shí)現(xiàn)。 圖21電動電位器型速度鏈的構(gòu)成（2）基于PLC、工業(yè)控制計算機(jī)通訊控制的速度鏈隨著計算機(jī)通訊技術(shù)的發(fā)展，紙機(jī)傳動控制過程中廣泛采用通訊控制方式，利用RS485總線或現(xiàn)場總線CAN總線、ProfibusDP總線與變頻器通訊完成紙機(jī)傳動控制。K01K0n為AC24V的繼電器。圖21中只畫出了速度增加部分，速度減少部分與此完全相同。下面我們將對兩種數(shù)字式速度鏈作以介紹。 一般來說速度鏈可分為兩類： 其中數(shù)字鏈其根據(jù)操作又可分為按鍵式，觸摸屏式，根椐控制器又可分為速度鏈控制器式，電動電位器、PLC控制式，工業(yè)控制計算機(jī)式，但無論是哪一種方式都具有操作方便、準(zhǔn)確、抗干擾力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 ，由于工廠中工人的文化程不一，因此一定要注意操作不能太復(fù)雜。 ，速度鏈一定要滿足紙機(jī)傳動中的精度。發(fā)展的明顯的特征是變頻器的體積在變小，同時功能逐漸增強(qiáng)，發(fā)展到數(shù)字化技術(shù)使得更為高級的變頻器誕生，內(nèi)部采用模塊化的結(jié)構(gòu)，使得參數(shù)的配置與修改及各功能的實(shí)現(xiàn)乃至連接更為方便，速度鏈上傳遞的為數(shù)頻信號，使系統(tǒng)的抗干擾能力更強(qiáng)，故障的診斷，、速度設(shè)定、馬達(dá)控制等模塊的鏈接位置讓操作者修改參數(shù)比較直觀、簡潔，同時也進(jìn)入變頻器在紙廠應(yīng)用發(fā)展的第三階段.第二章 速度鏈與負(fù)荷分配 在紙機(jī)分布式傳動中，由于各相鄰傳動點(diǎn)之間的速度應(yīng)保持一定的比例，且在車速調(diào)整過程中，應(yīng)滿足只影響本級和本級以后的各傳動點(diǎn)，而不影響前面各傳動的速度，這樣每傳動點(diǎn)在前一級的基礎(chǔ)上可以調(diào)整并把速度信號傳送給下一級形成一個鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，即為速度鏈。針對中低檔紙機(jī)來說，裝機(jī)容量不太大交流調(diào)速具有大的價格優(yōu)勢。(2)系統(tǒng)造價低：同直流傳動系統(tǒng)相對比，異步電機(jī)的價格要比直流電機(jī)的價格低130350；另外，技術(shù)的發(fā)展使得變頻器成本逐年下降，現(xiàn)市場價格約為1000元/千瓦，而直流整流設(shè)備110kw容量以下平均每套的價格約為21000元。造紙機(jī)對電氣傳動系統(tǒng)的主要性能要求是線速的穩(wěn)定性，要求速度長期穩(wěn)定；另一點(diǎn)就是速度的可調(diào)性及快速響應(yīng)的特點(diǎn)。在未來的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)和機(jī)器人、CAD/CMA將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱。PLC未來的發(fā)展不僅依賴于對新產(chǎn)品的開發(fā)，還在于PLC與其他工業(yè)控制設(shè)備和工廠管理技術(shù)的綜合。70年代末由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問世，在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算。在短時間內(nèi)，PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。57S7200PLC在紙機(jī)傳動中的應(yīng)用 PLC技術(shù)的發(fā)展概況第一臺可編程控制器(以下簡稱PLC)的設(shè)計規(guī)范是美國通用汽車公司提出的。目前變頻調(diào)速的主要方案有:交一交變頻調(diào)速，交一直一交變頻調(diào)速，同步電動機(jī)自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)，正弦波脈寬調(diào)制(PSWM)，矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速等，如模糊控制、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制等，與這些控制方式相結(jié)合，大大提高了變頻器調(diào)速系統(tǒng)的控制效果，這些變頻器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴于大功率半導(dǎo)體器件的制造水平以及電力電子技術(shù)的發(fā)展水平。其中變頻調(diào)速具有高效率、寬范圍和高精度等特點(diǎn)，是運(yùn)用最廣、最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。(2)串級調(diào)速系統(tǒng) 。隨著電力電子學(xué)與電子技術(shù)的發(fā)展，使得采用半導(dǎo)體變流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，70年代以來，大規(guī)模集成電路和計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為交流電機(jī)拖動系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，促進(jìn)了各種類型的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，如串級調(diào)速系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、無換相器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及大量控制調(diào)速系統(tǒng)等的飛速發(fā)展。自19世紀(jì)80年代起至19世紀(jì)末，工業(yè)上傳動用的電動機(jī)一直被直流電機(jī)壟斷，到了19世紀(jì)末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡單且堅固耐用的交流鼠籠型電機(jī)以后，交流電機(jī)才在調(diào)速的領(lǐng)域代替了直流電動機(jī)傳動裝置。 40 程序流程圖 40 具體程序 41 53 53第六章 全文總結(jié) 54致 謝 55參 考 文 獻(xiàn) 561S7200PLC在紙機(jī)傳動中的應(yīng)用第一章 緒 論 電氣傳動技術(shù)以運(yùn)動機(jī)械的驅(qū)動裝置——電動機(jī)為控制對象，以微電子裝置為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動控制理論的指導(dǎo)下完成電氣傳動自動控制系統(tǒng)，控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或反復(fù)運(yùn)動。關(guān)鍵詞：可編程序控制器（PLC），MODBUS協(xié)議，變頻器VS7200PLC在紙機(jī)傳動中的應(yīng)用Based on the Paper Machine S7200 PLC Control SystemABSTRACT This paper is on the paper machine transmission control system design, the system is actually asynchronous motor VVVF the PLC control system, PLC and inverter agreement between the Modbus serial data munication, mon to achieve the speed synchronous motor control .First of all PLC and inverter of the working principle and the main ponents were introduced, on the basis of this, then the VVVF the basic principle of a certain amount of discussion. the inverter is used in ABB39。最后是系統(tǒng)的具體設(shè)計，包括硬件和控制程序的設(shè)計，對其設(shè)計思路也有相應(yīng)的討論，控制程序部分不僅給出了具體的程序，還有相應(yīng)的注解。變頻器采用的是ABB公司的變頻器，因此本文對ACS550變頻器的參數(shù)設(shè)置也進(jìn)行了討論。I畢業(yè)設(shè)計S7200PLC在紙機(jī)傳動中的應(yīng)用摘 要 本文是關(guān)于紙機(jī)傳動控制系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)實(shí)際上是異步電機(jī)變頻調(diào)速的PLC控制系統(tǒng)，PLC和變頻器之間通過Modbus協(xié)議進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通訊，共同實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的速度同步控制。首先對PLC和變頻器的工作原理和主要組成進(jìn)行了介紹，在此基礎(chǔ)上，再對變頻調(diào)速的基本原理進(jìn)行了一定的討論。而PLC采用的是西門子公司S7200系列，變頻器和PLC之間的通訊協(xié)議在文中也有很詳細(xì)的介紹。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)交流傳動的速度鏈和負(fù)荷分配以及張力控制，具有很強(qiáng)的工程模擬性能和實(shí)用價值。s inverter, this converter on the set of parameters ACS550 also PLC is based Siemens S7200 series, Drives and munications between the PLC in the text of the agreement are also very detailed presentation. Finally, there is a specific system design, hardware and control procedures, including the design, its design concept is also a corresponding discussion, the control procedures are not only part of a specific procedure, the corresponding notes. The system can be realized exchange rate of transmission chain and load distribution, and tension control, with strong engineering simulation performance and practical value.KEYWORDS：Programmable Logic Controller (PLC)，MODBUS agreement，Converter 目 錄摘 要 IABSTRACT II第一章 緒論 1 1 1 PLC技術(shù)的發(fā)展概況 2 2第二章 速度鏈與負(fù)荷分配 4 4 4 負(fù)荷分配控制的原理與實(shí)現(xiàn) 6 7第三章 PLC和變頻器技術(shù)簡介 9 PLC概述 9 PLC的基本組成與各部分的作用 9 PLC的基本組成 9 PLC各部分的作用 9 A/D和D/A轉(zhuǎn)換概念 10 A/D和D/A原理 10 11 輸入輸出數(shù)據(jù)的處理 11 PLC的主要特點(diǎn) 12 SiemensS7200系列PLC特性 12 變頻器簡介 13 變頻器主電路 13 14 15 變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) 16 ABB公司的ACS550變頻器性能介紹 16第四章 通信協(xié)議 18 Modbus協(xié)議概述 18 Modbus的數(shù)據(jù)傳輸方式 19 Modbus消息幀 20 消息幀的組成 20 消息幀組成部分具體定義 20 Modbus錯誤檢測方法 22第五章 系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)現(xiàn) 26 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 26 PLC控制系統(tǒng)與系統(tǒng)構(gòu)建 26 .工業(yè)現(xiàn)場 26 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) 28: 28 PLC及其它模塊的選型 28 變頻器的選型及其系統(tǒng)功能設(shè)定 29 29 ACS550系列變頻器的參數(shù)及設(shè)置 29 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 31 技術(shù)數(shù)據(jù) 31 變頻器及低壓電器的選擇 32 電路圖簡介 33 33 變頻器其它電路圖簡介 36 PLC部分的設(shè)計 38圖510 S7200PLC接線電路圖 錯誤！未定義書簽。因電機(jī)的種類的不同，我們可以將其分為直流電動機(jī)傳動和交流電動機(jī)傳動。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，速度可調(diào)節(jié)成了電動裝置的一項基本要求，并且，除了滿足一定的調(diào)速范圍和連續(xù)可調(diào)的同時，還必須具有持續(xù)的穩(wěn)定性和良好的瞬態(tài)性能。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過以下幾個階段:(1)異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)。(3)變頻調(diào)速系統(tǒng)。交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，有電壓源型變頻器，電流源型、脈寬