皮带输送机PLC变频控制系统毕业设计.doc

皮带输送机PLC变频控制系统毕业设计 目 录 I 摘要 I Abstract I 第一章 绪论 1 1.1 控制任务分析 1 1.1.1 系统设计要求分析 1 1.1.2 控制系统方框图 1 1.2 国内带式输送机现状及发展前景 2 1.2.1 国内带式输送机现状 2 1.2.2 带式输送机发展趋势 3 第二章 带式输送机与液力偶合器简介 4 2.1 带式输送机类型及工作原理 4 2.1.1 带式输送机分类及特点 4 2.1.2 带式输送机工作原理 4 2.2 液力偶合器调速原理及特点 5 2.2.1 液力偶合器调速机理 5 2.2.2 液力偶合器调速特点 6 第三章 交流异步电动机拖动技术 7 3.1 异步电动机机械特性 7 3.2 恒转矩负载机械特性及特点 7 3.2.1 恒转矩负载的机械特性 7 3.2.2 恒转矩负载基本特点 8 3.3 拖动系统的组成 8 3.3.1 生产机械 9 3.3.2 电动机及其控制系统 9 3.3.3 传动机构 9 3.4 交流异步电动机调速方法分析 9 3.4.1 交流异步电动机调速方法 9 3.4.2 各种调速方法原理及特点 10 3.4.3 皮带机拖动控制系统发展及要求 12 第四章 变频器简介 13 4.1 变频器的发展 13 4.1.1 直流调速特点 13 4.1.2 变频调速技术发展 13 4.1.3 变频器技术发展方向 13 4.2 变频器的分类 14 4.2.1 按变频原理分类 14 4.2.2 按变频器的用途分类 15 4.3 变频器应用 15 4.3.1 变频调速及其节能 15 4.3.2 变频调速在电动机运行方面的优势 16 4.3.3 变频器在皮带机拖动应用及其特点 16 第五章 电气控制系统方案 18 5.1 工程概况 18 5.1.1 工程参数及控制对象 18 5.1.2 检测对象 18 5.1.3 系统保护 18 5.2 PLC控制I/O点数确定 19 5.2.1 数字量输入 19 5.2.2 数字量输出 20 5.2.3 模拟量输入 20 5.2.4 模拟量输出 21 5.3 系统硬件连接框图 21 第六章 系统设备选型 22 6.1 PLC选型 22 6.1.1 模块选型 22 6.1.2 模块参数 22 6.2 变频器选型 26 6.2.1 单传动模块参数 26 6.2.2 变频器型号及参数 27 第七章 电气原理图及其控制说明 28 7.1 电气设备介绍 28 7.1.1 高压断路器 28 7.1.2 高压隔离开关 28 7.1.3 高压熔断器 28 7.1.4 互感器 28 7.2 主电路及控制电路概述 30 7.3 主电路原理图及其说明 30 7.3.1 主电路原理图 30 7.3.2 主电路系统说明 30 7.4 控制电路原理 31 7.4.1 控制电路原理图 31 7.4.2 控制电路原理分析 31 第八章 PLC控制系统程序 32 8.1 软件流程图 32 8.2 系统控制说明 32 8.2.1 合闸控制 33 8.2.2 启动控制 33 8.2.3 正常停车控制 33 8.2.4 故障控制 33 8.2.5 就地/集控控制 33 8.3 控制系统梯形图 33 8.3.1 控制程序运行起始画面 34 8.3.2 主程序 34 8.3.3 符号表 48 8.3.4 子程序 50 结论 55 参考文献 56 致谢 57 英文原文 58 中文译文 69 附录1：皮带输送机PLC变频控制系统主电路原理图 附录2：皮带输送机PLC变频控制系统控制电路原理图 附录3：PLC各模块硬件原理图 附录4：变频器硬件原理图 第一章 绪论 1.1 控制任务分析 对于一个给定的设计题目，明确设计目的及设计要求是设计者首要完成的任务。 1.1.1 系统设计要求分析 根据任务说明书，了解到这是一个实际改造项目，项目原有电动机为高压电机，皮带长120m、宽1.6m。既然是改造原有系统，那么应尽可能在不改变原电动机及皮带的前提下，通过采用PLC实现自动控制，使原有系统工作更加可靠、高效。根据要求实现的功能，现初步分析如下： 1.闭环控制 要求1：根据皮带运量大小自动调节皮带运行速度，即可实现节能又可减少皮带机的无效磨损。 这要求电机的速度是被控量，系统要根据皮带运量大小自动调节电机速度，从而调节皮带速度。但皮带运量是一个随时间在变的量，由此可见该系统是一个随动闭环控制系统，要求输出（电机转速）能够跟随给定量（皮带运量）的变化而变化。 其次，对于节能的要求是这样实现的：电机并不是一直处于某个固定速度