变频器技术与应用。
系别 班级
姓名 学号
指导教师 2024年12月。
目录。课程设计任务书(曲线部分只列出分配给自己的频率线)
第1章系统的硬件结构设计。
第2章 plc的控制程序设计。
第3章组态监控画面设计。
第4章系统的调试结果。
第5章总结和体会。
参考文献。参考文献的著录格式示例。
连续出版物。
序号作者。 题名。 刊名，出版年份，卷号（期号）：引文所在的起始或起止页码。
著作。序号作者。 书名。 版本(第1版不标注). 出版地：出版者，出版年。 引文所在的起始或起止页码。
**集。序号作者。 题名。 见(英文用in)：主编。 **集名。 出版地：出版者，出版年。 引文所在的起始或起止页码。
学位**。序号作者。 题名：[博士或硕士学位**](英文用[dissertation]).保存地点： 保存单位，年份。
专利。序号专利申请者。 题名。 专利国别，专利文献种类，专利号。 出版日期。
技术标准。序号起草责任者。 标准代号，标准顺序号－发布年，标准名称。 出版地： 出版者，出版年。
网络资料。序号作者。题名。**名称，****。发表日期。
企业技术资料。
序号起草者。题名。企业名称。定制日期。 引文所在的起始或起止页码。
基于plc及组态监控的变频调速系统设计。
一、课程设计要求
1. 具体控制要求。
采用模拟量输入方式控制变频器，从而实现变频调速的目标；
输入信号与输出频率按线性关系变化；
要求变频器的输出频率按照课程设计要求的曲线变化(每组一图)；
用plc的控制程序来控制变频器的输出频率，并使用em235输出模拟量信号；
变频器的工作方式需要手动设置（参数），工作过程由plc程序控制；
使用组态软件监控变频调速系统的工作。
2. 变频器输出频率曲线的要求。
每个实验班分成10个小组，每个小组完成一组频率变化曲线（曲线见下页），每组频率变化曲线的设计难度非常相近，保证公平公正。
3. 课程设计的设备要求。
设计过程需采用的设备有：plc、变频器、按钮、电动机、计算机及软件、导线等。
二、课程设计内容。
1. 通过仔细阅读变频器的使用说明书，理解变频器的工作原理、功能、接线注意事项等内容，学会简单地设置变频器的基本功能；
2. 完成系统主电路的连接，保证主电路连接的正确性、可靠性；
3. 完成plc控制程序的编写和调试，实现plc对变频器的控制；
4. 完成组态软件对变频调速系统的动画监控；
5. 完成课程设计说明书的编写，字数要求不少于，内容包括：系统的总体结构设计，主电路设计，变频器选型设计，控制电路设计，plc选型设计，plc控制程序设计，组态监控画面设计，课程设计感想，参考文献；
6. 设计说明书封面和内容排版格式参照学校要求的统一格式；
7. 设计说明书以个人为单位上交，同组同学说明书内容可相同；
8. 答辩。
饮料罐生产流水线的plc控制。
一、设计目的：
1） 掌握通过plc控制饮料罐生产流水线的过程。
2） 掌握饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件连接图。
3） 掌握梯形图、功能图语言编程方法。
二、控制要求：
（1） 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。
（2） 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警。
（3） 用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设置多不超过***瓶。
（4） 可以手动对计数值清零（复位）
示意图如图1所示：
图1 示意图。
三、控制方案及控制过程分析：
1、控制方案：在此系统中，利用电动机的正转控制驱动传送带的传送，通过传送带的传送对饮料罐进行传送，通过传感器，当在罐装设备下的传感器有瓶子时，罐装设备对饮料罐进行罐料，空瓶传感器和满瓶传感器对罐装后的瓶子检测并记录空瓶数和满瓶数。以此来实现饮料罐生产流水线的plc控制。
2、控制过程分析：
1）当按下启动按钮sb1时，通过辅助继电器，电机驱动传送带km1得电运行，直到当在罐装设备下的传感器检测到有瓶子的信号sq1时，传送带才停止运行，并开始计时1秒，1秒后罐装设备开始进行罐装饮料动作，此时开始计时5秒，5秒到后罐装设备装饮料完毕，这时传送带km1将继续得电运行。在传送带km1运行过程中，若遇到停止按钮sb2的信号时，传送带km1将停止运行。
2）罐装设备下的传感器检测瓶子的信号sq1时，此时定时器t37将计时1秒，1秒后，t37得电，此时罐装设备向瓶子中罐装饮料，在罐装饮料的同时，罐装设备的报警灯hl1得电，报警灯亮进行报警显示，同时定时器t38将开始计时5秒，5秒后，t38得电，罐装设备停止向瓶子中装饮料，hl1报警灯灭，停止报警动作。这时传送带km1将继续得电，传送带继续运行。
3）在罐装设备装完饮料后，传送带继续运行时，空瓶传感器sq2和满瓶传感器sq3将对瓶子的空或满进行检测。当检测到是空瓶时，空瓶传感器得电，空瓶显示灯hl2得电显示，与此同时，空瓶计数器c1、c2进行空瓶计数；当检测到是满瓶时，满瓶传感器得电，满瓶显示灯hl3得电显示，与此同时，满瓶计数器c3、c4进行满瓶计数。当计数超过最大范围***时，计数器清0，重新计数。
当遇到停止按钮sb2时，计数器也将自动清零。
4）当停止按钮sb2得电时，将停止当前所有动作。
3、根据控制工艺过程画出程序流程图如图2所示。
图2 流程图。
四、硬件部分：
1、主电路如图3所示：
图3 主电路图。
2、控制电路图如图4所示：
图4 控制电路图。
3、所用元件明细表，如表1所示：
在此系统中，所用到的元件为：
表1 元件明细表。
4、plc选型及硬件接线原理图：
由于在此系统中i/o端口使用的数目比较少，所以plc采用s7-200系列的cpu224dc输入/继电器输出。这个型号的plc其i/o端口和存储空间都足以满足这个控制系统的要求。
接线原理图如图5所示：
图5 接线原理图。
五、软件部分。
1、根据控制方案可以做出plc的i/o分配表如表2所示：
表2 i/o分配表。
2、用状态表法进行程序设计：
状态表如图6所示：
图6 状态表。
3、由于其中的一部分为选择控制，所以对其中的部分进行功能图法进行设计，如图7所示：
图7 功能图。
4、逻辑方程：
5、程序梯形图：如图8所示：
图8 程序梯形图。
六、总结与体会。
这次课程设计让我了解到plc在日常的生活中所能解决的实际问题。让我在课程设计的实践过程中对plc的应用范围有了更清晰的认识和了解。通过此次课程设计，让我从接到课设题目的读题与理解题意，到选择设计方法，再到按照题目要求进行程序调试，整个过程锻炼了我读题与解题的能力。
在进行程序设计时，在***的指导下，我明白了状态表法与功能图法的应用范围的区别。通过程序设计，也使我体会到了运用状态表法与功能图法，列出状态逻辑方程，可以使程序设计简单许多，只需要注意约束条件，即可实现控制要求。在进行程序调试时，使我注意到了在考虑问题时，要从实际出发，进行程序的设计与修改。
通过在实验室的程序调试，简单模拟现场的工作过程，让我在实践中明白了生产线进行罐装饮料的简单原理。在编写课程设计报告时，通过老师的指导，把软件和硬件部分分开来写，使我的思路更清晰了，通过查找资料和向老师请教，我初步了解在实际工程中应该写出的设计内容，同时也加强了我在理论课中所学到的知识，使我收获到了很多。
七、参考文献。
1、《可以编程控制器应用技术》 清华大学出版社作者：何献忠、李卫萍。
2、《电气控制与可编程控制器》 华南理工大学出版社作者：陈立定吴玉香。
3、《西门子s7-200 plc入门》 人民邮电出版社作者：严盈富。
课程设计报告格式 课程设计
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