1、河南機電高等專科學校課程設計報告書課程名稱： 交流調速系統與變頻器應用 課題名稱：起重機大、小車行走驅動系統設計 系部名稱： 自動控制系 專業班級： 自121 姓 名：李少光 學 號： 121415127 2015年 01月03日目錄第1章 總括·····························

2、83;·················1 1.1 引言·······························&

3、#183;··························1 1.2 方案的選擇·····················&#

4、183;······························1 1.3 設計目的、要求及設備················

5、3;·························2第2章控制系統電氣原理······················

6、3;·············3 2.1 硬件電路設計··································

7、3;···············32.1.1 系統連接圖································

8、3;················3 2.2系統原理圖································

9、····················4 2.3 變頻器的參數及PLC的I/O地址分配··························

10、···5第3章 PLC軟件設計及程序調試·····························6 3.1USS協議指令·············&

11、#183;·····································63.1.1 USS_INIT指令·········&#

12、183;····································63.1.2 USS_CTRL指令··········

13、83;··································6 3.2 PLC程序設計·············&#

14、183;····································7 3.3 程序的調試···········

15、83;········································7第4章 力控組態的開發與調試·······

16、······························7 4.1 力控組態的開發··················

17、;·····························7 4.2 力控組態的調試··················

18、3;····························8第5章 心得體會····················&

19、#183;·····························9附錄1···················

20、83;·········································10第1章 總括1.1引言起重機的電機驅動主要有起升機構、大車、小車行走機構,電機主要采用繞線式異步電

21、動機及鼠籠式異步電動機。起動時沖擊電流大,設備沖擊嚴重,噪聲大,影響設備使用壽命及定位精度。近年來隨著變頻器技術發展,以其優越的起制動控制特性,在各種行業得到了廣泛應用。在起重機中起升機構采用變頻器驅動后,可用鼠籠式異步電動機取代繞線式異步電動機。由于變頻器驅動時,電機起動沖擊電流小,轉速變化非常平穩,起升、行走定位也較準確,提高了生產效率。1.2方案的選擇根據起重機驅動的特性和技術有要求，采用帶測速反饋接口的MM440系列變頻器作為起升機構的電機驅動，MM440作為大、小車行走機構的電機驅動，MM440是一種通用型矢量控制變頻器，功能強，價格低，能夠充分滿足行走機構的要求。起重機大車運行方向

22、有前后，小車運行方向有左右要求，根據運行需要分為1-3檔，采用一臺三相異步電動機。起重機整個電氣系統有S7-200系列PLC控制，變頻器通過開關量端子接受PLC控制信號。1.3設計目的、要求及設備設計目的：設計一個起重機大車和小車變頻調速控制系統：大車兩臺電機，小車一臺電機。電機速度選擇均有高中低三檔。控制大車兩臺電機的前后行駛，前后極限位置設有極限開關。控制小車電機的左右行駛，左右極限位置設有極限開關。設計要求：1、采用西門子S7-200PLC和MM440變頻器。2、 大車和小車高中低三段速度對應電機的供電頻率分別為50Hz、40Hz和30Hz。3、要求就地和遠程控制，采用力控組態軟件進行遠

23、程控制。設計所需的設備：1.設計所需的硬件設備主要是實驗室常用的實驗設備，詳見（表1-1）。設計所需的硬件設備三相交流異步電動機（一臺）西門子S7_200PLC西門子MM440變頻器RS485通訊數據線實驗平臺的I/O數據點表1-12.設計所需的軟件設備設計所需的軟件設備STEP7microWINE力控組態軟件表1-2在設計中，如果需要可以自選其他的實驗設備，這里就不做過多的介紹。第二章 控制系統電氣原理2.1硬件電路設計2.1.1 系統連接圖 大車行走驅動連接圖，如圖2-1所示。 圖1-1 圖2-22.2系統原理圖 大車行走驅動原理圖，如圖2-3所示。圖2-3 小車行走驅動原理圖，如圖2-4

24、所示。圖2-4第三章 PLC的I/O地址分配3.1PLC的地址分配PLC的地址分配見下3-1表所示。參數地址說明參數地址說明I1.0大車前行I0.0小車右行I0.7大車后退I0.4小車左行I1.4大車前限位開關I0.5小車左限位開關I1.5大車后限位開關I0.6小車右限位開關I1.1大車一檔I0.1小車一檔I1.2大車二檔I0.2小車二檔I1.3大車三檔I0.3小車三檔VD2500大車顯示VD2000大車顯示Q0.1大車運行指示燈Q0.0小車運行指示燈Q0.3大車通訊指示燈Q0.2小車通訊指示燈表3-1第四章 變頻器主要參數的設置4.1變頻器的主要參數設置 首先將電機銘牌上的所有參數輸入P03

25、04-P03011,大車變頻器應輸入幾個點電機的總電流和總功率，并且變頻器帶動電動機應工作在線性頻率/電壓特性，1-3檔速度變化采用固定頻率設定。一檔=30HZ，二檔=40HZ,三檔=50HZ。主要參數設置如下表2-5:參數號參數值說明 P0700 5 P1000 5通過COM鏈路USS設定 P1001 30一檔頻率 P1002 40二檔頻率 P1003 50三檔頻率 P2010 6 P2011 0或1 電動機類型表4-1第5章 PLC軟件設計及程序調試5.1 USS協議指令 USS-INIT指令 USS-INIT主要應用于允許和初始化或禁止MICROMASTER變頻器通信。指令格式如圖5-1所示：圖5-1該指令各點的介紹：EN:當EN輸入接通時，每一次掃描均執行該指令。Mode：選擇不同的通信協議。Baud：設置波特率。Active：指示哪個變頻器激活。USS-CTRL指令 USS-CTRL指令用于控制激活的MICROMASTER變頻器。指令格式如圖5-2所示：圖5-2該指令各點的介紹：EN：接通使能USS-CTRL。