二阶双水箱对象特性测试与串级控制.doc

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课程设计报告书

课程名称： 《计算机控制技术》　　　　　　　
课题名称：二阶双水箱对象特性测试与串级控制
系部名称： 　　 　
专 业： 计算机控制技术　　　　
班 级： 　　
姓 名： 　　　　　　　　　
学 号：
成　　绩： 　　　　　

20**年12月16日
目录
一、设计思路
二、方案选择
三、控制系统电气原理图
四、软件设计
五、力控组态及调试
六、心得体会
附录一、变频器参数
附录二、参考文献
附录三、组态清单
附录四、程序清单

一、设计思路
设计四台电机构成的变频调速同步控制系统：四台电机速度可以同步升降，也可以微调，1#电机微调其他电机同步微调，2#电机微调1#不同步微调，其他电机须同步微调，3#电机微调1#和2#不同步微调，4#电机同步微调，4#电机微调，其他电机均不同步微调。
二、方案选择
1、采用西门子S7-200PLC和MM440变频器。
2、设有启动/停止按钮和速度同步升/降旋钮。
3、每台电机设有选择开关和升/降微调旋钮。
4、采用力控组态软件进行远程控制。
三、控制系统电气原理图
（1）、I/O分配表

输入
输出
I0.0
启动按钮
I0.6
2#微调按钮
Q0.1
启动灯
I0.1
停止按钮
I0.7
3#微调按钮
Q0.2
变频一故障指示灯
I0.2
总调允许按钮
I1.0
4#微调按钮
Q0.3
变频二故障指示灯
I0.3
同步上升按钮
I1.1
微调上升按钮
Q0.4
变频三故障指示灯
I0.4
同步下降按钮
I1.2
微调下降按钮
Q0.5
变频四故障指示灯
I0.5
1#微调按钮
I1.5
急停按钮

（2）I/O地址分配图
见附录图一
（3）、控制系统电气原理图
见附录图二
四、软件设计
控制系统的软件设计基于以下原则:
（1）、程序模块化、结构化设计，其中负荷分配、速度增减、初始化、紧纸速比计算、校验、数据发送、接收等功能由子程序完成，这样主程序结构就较为简洁。
（2）、程序采用循环扫描的方式对传动点进行处理，简化程序，提高程序执行效率。
（3）、采用中断子程序进行数据的发送、接收,确保数据准确快速的传输。
（4）必要的软件保护措施，以免造成重大的机械损害。该程序通用性强，可移植性好,使用不同的变频器时只需要进
行相应协议的格式定义，即对数据发送、接收、校验程序作相应修改即可满足纸机运行的需要。

初始化
扫描按键
计算速比
是否加减程序
加减程序
紧纸程序
负荷分配
速度链
是否紧张程序
是否负荷分配

校验程序
Y
N
N
Y

五、力控组态及调试
(1)、先将编好的PLC程序下载到CPU
（2）、找出需要哪些内存变量
（3）、打开组态软件，设置I/O点，建立数据库，在图库里找出所需要的图形并做好布局。然后把图形与数据建立连接，初始化启动窗口，最后运行。
（4）、进行调试，依次检查各项功能看是否按规定运行，如果运行正确则证明组态成功。
六、心得体会
在老师的精心指导下，我和我的小组成员选择了造纸机同步控制系统作为我们的课程设计。这个设计通过了软件和硬件上的调试，我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程中你会发现自己在飞速的提升。对于教材管理系统，其程序是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对系统的结构很熟悉。因此可以说系统的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力后才得以解决。
这次课程设计激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。其次，这次课程设计让我充分认识到吞对合作的重要性，只有分工合作才能保证整个项目的有条不紊。另外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计极大地帮助，使我们获益匪浅。因此非常感谢老师的指导
通过这次课程设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识于实践相结合的重要意义，学会了坚持，耐心和努力，以及与小组人员的配合和相处，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名自动化专业的学生，这次课程设计是很有意义的。

附录一
变频器参数

参数类别
设定值
解释
P0003
3
定义用户访问参数组的等级
P0010
30
将变频器的参数恢复为默认设置值
P0970
1
将变频器的参数恢复为默认设置值
P700
5
通过COM链路
P1000
5
COM链路的USS
P2011
0、1、2、3
USS地址
附录二
参考文献
(1)田效伍 《交流调速系统与变频器应用》 机械工业出版社
(2)陈伯时 《交流调速系统》 机械工业出版社
(3)宋书中 《交直流调速控制系统》高等教育出版社
(4)魏召刚 《工业变频器原理及应用》电子工业出版社
(5)王仁祥 《通用变频器选型与维修技术》中国电力出版社
(6)王延才 《变频器原理及应用》 机械工业出版社
附录三
组态I/O地址分配

组态完成的界面

组态运行界面

PLC的程序