高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计说明.docx

. .下载可编辑 天津广播电视大学 机械设计制造与自动化专业本科 机电接口技术 课程设计 标题:高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计 学 校— 滨海学院 学 号 1412001206176 姓 名 XXX 指导教师 XXXX 日 期2016年_10_月_26_日 . .下载可编辑. 摘要 高炉上料卷扬机是高炉的关键设备之一，当前国内多数 304M3级高炉的主卷 扬机的调速方式采用转子串电阻调速式，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松 紧程度不一，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产，因此需要此系统进 行改造。本文针对异步电机这样一个多变量的、强祸合、参数时变的复杂非线性 系统，系统地研究了异步电机参数辨识与状态估计方法，分析了交流电动机各种 调速方法的优劣。转子磁场定向控制使交流调速系统的性能产生了质的飞跃，异 步电机无速度传感器矢量控制更是增加了系统的简易性和鲁棒性，这种系统需解 决两个问题：转速的估计和转子磁链的观测。对系统的仿真实验表明，基于模型参 考自适应系统的矢量控制系统具有较好的静态和动态性能，选择了矢量控制变频 器解决进料系统控制问题。最后，本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频 调速系统实现方案。变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计，既要 遵守电力设计的一般规律，也要考虑变频调速系统的特殊情况，同时针对控制目 的选择变频器，通过控制端子实现的控制系统功能，正确设置命令和频率源等参 数，采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的抗干扰措施，对硬、软件 进行了优化设计，从而保证了系统控制的实时性和安全性。 关键词:高炉；上料卷扬机；PLC变频器；变频调速 TOC \o 1-5 \h \z 前言 3 \o Current Document 系统的背景和研究意义 3 \o Current Document PLC技术的发展及工作特点 2 PLC的概述 3 PLC的发展 3 PLC的工作特点 4 \o Current Document 变频器技术的发展及应用 4 变频器的概述 4 变频器的发展 5 变频器的应用 5 \o Current Document 一、 系统概述 6 系统构成 6 系统工艺流程与控制要求 7 \o Current Document 二、 料车高、中、低速运行参数设置 9 \o Current Document 料车速度控制要求 9 \o Current Document 变频器的端子功能 10 变频器的参数意义 10 \o Current Document 变频器的参数设置操作方法 11 \o Current Document 三、 硬件设计 12 设备选择 12 交流电动机的选用 12 变频器的选择 12 I/O.分配及PLC的选型 13 3.2.1.I/O 分配 13 PLC 的选型 13 \o Current Document 3.3.I/O 接线图 15 \o Current Document 四、 软件设计 16 4.1.S7-200PLC 主程序设计 17 主程序 17 电源（Power） 19 指示灯（Lights） 20 电磁抱闸（Electromagnetic brake ） 21 正常运行（Noma） 22 状态监测（Maintenance） 25 \o Current Document 五、 调试运行 27 \o Current Document 结论 28 \o Current Document 参考文献 29 系统的背景和研究意义 高炉上料卷扬机是高炉冶金系统的关键设备之一，当前多数的高炉卷扬机的 调速方式传奇串电阻调速，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一， 有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产，因此需要此系统进行改造。本文 给出了一种基于矢量控制的电机变频调速系统实现方案， 使系统具有较好的工作 性能。同时采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的空干扰措施，对硬、 软件进行了优化设计，从而保证了系统控制的可靠性和安全性。 PLC技术的发展及工作特点 PLC的概述 可编程逻辑控制器，及PLC是一种可编程的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术与计算操作等面向用户的指令，并通过数 字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器， 可使编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算 机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制