基于西门子PLC及其网络的直流调速系统的设计_自动化专业论文
发布时间：2015-01-23
来源：人大经济论坛
自动化专业论文范文
目 录
摘 要 Ⅰ
AbstractⅡ
第1章 绪 论1
1.1 PLC的概述1
1.2.1 PLC控制系统的特点与功能1
1.2.2 PLC在工业生产中的优点1
1.2.3 PLC控制系统的发展前景2
1.2西门子PLC的应用3
1.3现场总线和工业以太网的应用4
1.3.1现场总线简述4
1.3.2工业以太网7
1.4直流脉宽调速技术8
1.4.1ＰＷＭ直流脉宽调速技术的发展历史和应用9
1.4.2ＰＷＭ直流脉宽调速技术的特点9
1.4.3直流脉宽调速系统的构成10
第2章 硬件设计12
2.1系统的描述和控制要求12
2.2网络的构成12
2.3硬件及软件结构13
2.4西门子工业以太网13
2.4.1 SIEMENS工业以太网的硬件结构13
2.4.2以太网的硬件选择14
2.4.3 SIEMENS工业以太网的软件支持17
2.4.4 OPC17
2.5 Profibus-DP现场总线18
2.5.1 DP总述18
2.5.2本系统的DP拓扑结构19
2.5.3 S7400、S7300的 DP支持19
2.6触摸屏MP270B20
2.7硬件的选择21
2.7.1 S7-400主控单元22
2.7.1 S7-300主控单元23
2.8直流脉宽调速器的选用25
2.9旋转编码器的选用26
2.10 所用设备的配置和型号26
2.11直流电机闭环调速控制图27
2.12 PLC网络控制屏电气图28
第3章 软件设计29
3.1 STEP7的组态建立29
3.1.1建立S7-400项目的硬件组态的过程29
3.1.2建立S7-300项目的硬件组态的过程32
3.1.3建立PC STATION项目的硬件组态的过程34
3.1.4网络组态35
3.1.5软件设计36
3.2上位机监控软件的设计44
3.2.1组态王的简述44
3.2.2组态王OPC的链接过程44
3.2.3组态王监控设计45
3.3触摸屏组态设计47
第4章 系统调试48
4.1系统操作中的注意事项48
4.1.1系统上电48
4.1.2画面操作中的注意事项48
4.2系统调试48
4.2.1 S7-300的CPU模式选择49
4.2.2 PID参数的整定50
4.2.3系统调试过程和结果51
结论55
参考文献56
致 谢57
附录A直流电机闭环调速控制图58
附录B PLC网络控制屏电气图61
摘要：基于西门子PLC及其网络的直流调速系统是由一台直流电动机同轴驱动一台直流发电机，直流电动机用直流调速器驱动并装有旋转编码器检测转速；发电机的发电电压经数字显示表显示并送至PLC模拟量输入模块。按照设定电压值与检测的电压值比较经PID计算后输出信号给直流调速器控制直流电机的转速，切换负载电阻人为扰动，系统自动调节直流电动机的转速，使输出电压恒定在设定值；发电机输出负载为分成三组可以手动切换的电阻组，负载电流由数字电流表显示。并且通过微型机、PLC和工业以太网、现场总线控制系统实现整个生产过程的自动化。
系统的组态及用户程序的编写由STEP7软件完成，过程的上位机监控利用组太王软件以及触摸屏，实现生产现场的动态远程监控。良好的人机界面、清晰的组态图形，使得操作人员通过计算机屏幕，对于现场的各种工况变化一目了然。
关键词：西门子PLC，工业以太网，现场总线，STEP7,组太王，直流调速系统
Based on Simens PLC and its network direct current velocity modulation system
Abstract: Is coaxial actuates a alternator based on Simens PLC and its the network direct current velocity modulation system by a direct current motor, the direct current motor to actuate with the direct current velometer and to be loaded with revolves the encoder examination rotational speed; The generator electricity generation voltage after the numeral demonstrated the table demonstrated and delivers to the PLC simulation quantity load module. According to the hypothesis voltage value and the examination voltage value comparison after the PID computation the output signal for the direct current governor control direct current machine rotational speed, cuts the load resistance artificial perturbation, the system automatic control direct current motor rotational speed, causes the output voltage to be constant is supposing the definite value; The generator output load for divides into three groups to be allowed the manual cut resistance group, the load current demonstrated by the digital ampere meter. And through miniature machine, PLC and industry ethernet, field bus control system realization entire production process automation.
The system configuration and the user program compilation completes by STEP7 software, the process on position machine monitoring as well as touches the screen using group too king software, the realization produces the scene the tendency long-distance monitoring. The good man-machine contact surface, the clear configuration graph, cause the operator through the computer screen, changes clear regarding scene each kind of operating mode.
Key word: Simens PLC, industry ethernet, field bus, STEP7, group too kings, direct current velocity modulation system
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