基于S7-300的異步電機控制系統設計

電氣自動化論文編號:ZD1131    論文字數:23126,頁數:48

目  錄
摘  要 i
ABSTRACT ii
目  錄 iii
第一章 緒論 1
1.1 相關技術背景簡介 1
1.1.1 PLC技術 2
1.1.2 變頻器技術 4
1.1.3 現場總線技術 5
1.2 相關技術發展 8
1.3本畢業論文所做的工作 9
1.4 本章小結 9
第二章 控制系統硬件設計 10
2.1 概述 10
2.2 PLC的選用 10
2.2.1 系統單元 11
2.2.2 S7-300提供功能 11
2.2.3通信方式及通信類型 12
2.2.4 系統結構及運行流程 12
2.3 變頻器的選用 13
2.4 電機的選用 15
2.5 其它元件的選用 16
2.6 原理圖及接線圖的設計 16
2.7 本章小結 19
第三章 變頻器使用及系統干擾分析 20
3.1 變頻器的安裝 20
3.2 變頻器調試 21
3.3系統干擾分析 23
3.3.1 干擾源及一般分類 24
3.3.2 PLC系統中干擾的主要來源及途徑 24
3.4 主要抗干擾措施 25
3.5 本章小結 27
第四章 PROFIBUS通信及變頻器控制 28
4.1 概述 28
4.2 PROFIBUS模板的使用 28
4.3 USS協議及數據結構簡介 29
4.4 變頻器的PROFIBUS控制 30
4.5 本章小結 31
第五章 PLC控制系統程序設計 32
5.1 流程圖 32
5.2 STEP7基本特征 35
5.3 硬件組態和連接 36
5.4 STEP7編程 37
5.5 本章小結 38
第六章 總結 39
參考文獻 40
致  謝 41
附件3 程序源代碼

摘  要
    長期以來，PLC始終處于工業自動化控制領域的主戰場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非常可靠的控制應用。同時，隨著科學技術的發展和生產系統規模的擴大，基于PLC的多臺電機控制系統成為現代工業生產中應用比較廣泛的電控系統。
    本文從分析變頻器技術入手，研究變頻器的工作原理及通訊機理，闡述SIMATICS7-300系列PLC中PROFIBUS總線的應用。在電氣原理基礎上，用S7-300PLC、西門子MM420變頻器、中間繼電器及接觸器，完成了系統硬件選型，程序塊定義及梯形圖程序編輯及仿真調試、下載，實現了自動化裝配流水線的PLC控制；另外對系統干擾進行分析，提出了可行的改進方法；同時進行STEP7編程，完成了多臺異步電機控制系統的設計。
    這一研究的目的在于研究基于S7-300的異步電機控制系統的設計，包括PLC控制系統的設計，變頻器與異步電機、繼電器與電機控制系統的設計。另外研究總線協議并且深入的掌握PROFIBUS的通訊機制。本文提出的控制方法具有很強的適用性，可應用于許多實際的工業控制場合。

關鍵詞：PLC 變頻器 異步電機 PROFIBUS現場總線 抗干擾

ABSTRACT
 For a long time, PLC offers wide range of automation equipments with very reliable control applications. At the same time, with the development of technology and enlarge scale of productive system, multi-motor synchronous system is widely applied in modem industrial production.
    This article describes the application of PROFIBUS SIMATIC S7-300 PLC, configure the hardware of the Auto Assembly Line in STEP7, study the theory of PROFIBUS, analysis the Protocols and message structure of PROFIBUS-DP define blocks of PLC and tags of SIMATIC, design LAD language and SIMATIC script Programs, drawing every Paddles of the Auto Assembly Line in STEP7, in addition an analysis of interference on the system, putting forward a feasible method to improve.
    The purpose of this study is to design a S7-300 based on induction motor control system. This control system include the design of PLC controlling system, the design of inverters, relay and motor system. The study of field-bus Protocols will promote the realization of PROFIBUS communications. The method proposed in the paper is promising and can be applied in many industrial control environments.

Keywords: PLC  Inverters  Induction Motor  PROFIBUS  Anti-jamming