【正文】 ............................................................................ 25 PLC 程序設(shè)計 .............................................................................................. 26 電機(jī)角度控制設(shè)計思路 ..................................................................... 26 程序地址分配 ..................................................................................... 27 運(yùn)行結(jié)果 ...................................................................................................... 27 第五章 wincc flexible 人機(jī)界面設(shè)計 .................................................... 28 人機(jī)界面設(shè)計要求 ...................................................................................... 28 人機(jī)界面設(shè)計及變量設(shè)置 .......................................................................... 28 運(yùn)行結(jié)果 ...................................................................................................... 29 第 六 章 總結(jié) ………………………………………………………… ...30 參考文獻(xiàn) …………………………………………… ..……………… ...31 致謝 ……………… ..………………………………………………… ...32 附錄 ……………… ..………………………………………………… ...3232020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 1 第一章 緒論 三相異步電動機(jī) 實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)。 關(guān)鍵詞： PLC；三相異步電動機(jī)；轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)角 ABSTRACT II ABSTRACT This article describes the threephase asynchronous motor based on Siemens S7200 series PLC frequency control and angle control methods. PLC in the threephase asynchronous motor control applications, with traditional relay control, pared with a control speed, high reliability, flexibility, functional, etc., for a variety of automated control equipment provides a very reliable control is able to provide safe and reliable automation and control applications and more plete solution for the current demand for automation of industrial enterprises. Currently, the electric drive is the industry39。三相異步電動機(jī)由于三相異步電動機(jī)因其成本低 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,可靠性高和維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)在各種工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用 ,但其調(diào)速性能和轉(zhuǎn)角性能都不如直流電動機(jī) ,因此如何改進(jìn)異步電動機(jī)的調(diào)速性能和轉(zhuǎn)角問題 ,以提高調(diào)速性能和轉(zhuǎn)角問題 ,就顯得特別重要。因此 ,三相異步電動機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)和日常生活等領(lǐng)域。它能夠?yàn)樽詣踊刂茟?yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需求。 題目： 三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要 I 摘 要 本文介紹三相異步電動機(jī)基于西門子 S7200 系列 PLC 的變頻調(diào)速與轉(zhuǎn)角控制方法。 PLC 在三相異步電動機(jī)控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強(qiáng)、功能完善等優(yōu)點(diǎn)，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。 目前 ,電力拖動是各行業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的 主要拖動形式 。隨著生產(chǎn)機(jī)械的不斷更新和發(fā)展 ,對電動機(jī)的調(diào)速性能與轉(zhuǎn)角問題要求越來越高。 本篇文章通過對鼠籠式三相異步電動機(jī)工作過程的分析 ,著重討論了三相異步電動機(jī)的調(diào)速和轉(zhuǎn)角性能 ,嘗試簡單，有效的調(diào)速和調(diào)角度方法。s main drag production machinery forms。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。 在生產(chǎn)上主要用的是交流電動機(jī)，特別三相異步電動機(jī)，因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、運(yùn)行可靠 、價格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 1．三相異步電動機(jī)的構(gòu)造 三相異步電動機(jī)的兩個基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。 圖 三相電動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 （ 1）．定子 三相異步電動機(jī)的定子由三部分組成： 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 2 定子 定子鐵心 由厚度為 的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組 AX、 BY、 CZ。這三相繞組可接成星形或三角形。 轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組有兩種形 式： 鼠籠式 鼠籠式異步電動機(jī)。 轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)軸上加機(jī)械負(fù)載 表 轉(zhuǎn)子組成 鼠籠式電動機(jī)由于構(gòu)造簡單，價格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上應(yīng)用得最廣泛的一種電動機(jī)。 2．三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理 （ 1）．基本原理 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 3 圖 三相異步電動機(jī)工作原理 如圖 所示，當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對運(yùn)動，鼠籠式導(dǎo) 體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。并接成星形與三相電源 U、 V、 W相聯(lián)。 00s ins in ( 1 2 0 )s in ( 1 2 0 )UmVmWmi I ti I ti I t?????? ???? ??? （ ） 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 4 圖 三相異步電動機(jī)定子接線 當(dāng) ?t=00時， 0Ai? ， AX 繞組中無電流； Bi 為負(fù)， BY繞組中的電流從 Y流入 B1流出； Ci為正， CZ 繞組中的電流從 C流入 Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖 （ a）所示。 當(dāng) ?t=2400時， 0Ci ? ， CZ 繞組中無電流； Ai 為負(fù)， AX 繞組中的電流從 X 流入 A流出；Bi 為正， BY 繞組中的電流從 B流入 Y 流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖 （ c）所示。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。這時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。 極數(shù) p 與繞組的始端之間ω ti i A i B i CO 120 176。 36 0 176。 ( b ) ω t = 1 2 0 176。A A AXXXB B BYYYC C CZZZ2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 6 的空間角 ?的關(guān)系為： 0120 p?? （ ） ②．轉(zhuǎn)速 n 三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n0與電動機(jī) 磁極對數(shù) p有關(guān)，它們的關(guān)系是： 10 60 fn p? （ ） 由（ ）可知，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n0決定于電流頻率 f1和磁場的極數(shù) p。 在我國，工頻 f1=50Hz，因此對應(yīng)于不同極對數(shù) p的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n0，見表 p 1 2 3 4 5 6 n0 3000 1500 1000 750 600 500 表 ③．轉(zhuǎn)差率 s 電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方 向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n0相等，否則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就沒有相對運(yùn)動，因而磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動勢、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n0常稱為同步轉(zhuǎn)速。即： 000nn ns ? ??? () 轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要的物理量。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來之后， n0，（ n0n）差值減小，電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率 S1。反之， S 減小。在額定工作狀態(tài)下約為 ~之間。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過，此三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，其磁力線通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這個磁場在轉(zhuǎn)子和定子的每相繞組中都要感應(yīng)出電動勢。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，是工業(yè)控制的核心部分。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP— 14 ，在 美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺 PLC。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。個人計算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 8 （ PLC）。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運(yùn)算、 PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。 20世紀(jì) 80年代至 90年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30~40%。 20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： 圖 S7200 PLC CPU的外形模型圖 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般交流電壓波動在 +10%(+15%）范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。這樣，即使某個 CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 ② ．現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出 相應(yīng)的控制信號。 如以太網(wǎng)、 RS48 ProfibusDP 通訊模塊等。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動系統(tǒng)。 單元設(shè)計： 集成的 24V 負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）， CPU 221， 222具有 1