河南机电高等专科学校课程设计报告书
课程名称：《交流调速系统与变频器应用》课题名称：造纸机同步控制系统设计
系部名称：自动控制系
专业班级：
姓名：
学号： 1
2014年12月25日
目录
一、造纸机同步控制系统的设计目的 (1)
二、系统的设计要求 (1)
三、造纸机同步控制系统的系统图 (1)
四、控制系统电气原理图 (3)
五、软件设计 (4)
六、程序调试 (5)
七、力控组态及调试 (7)
八、心得与体会 (8)
附录一参考文献 (9)
附录二程序清单 (10)
一、造纸机同步控制系统的设计目的
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、系统的设计要求
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、造纸机同步控制系统的系统图
单相AC 220V
图一、造纸机同步控制系统图
1）就地控制：即外部端子控制，把200PLC程序下载到PLC中，通过外部端子来实现电机的启停，同步增减和微调增减。
2）远程控制：即组态控制，把PLC与力控通过PPI电缆连接，通过组态界面上设置的按钮，开关，速度仪表实现速度的调节。
四、控制系统电气原理图
1)原理图
2）I/O分配图
五、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，这样结构程序较为简洁。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。
图2该系统主程序流程图
六、程序调试
1.在编写程序时，我们分别为就地控制和远程控制设置了启停，同步增减，微调增减的开关量控制，并为其分配了I/O地址
2.当脉冲来时，为了不使速度无限制的增加或减少，我们分别设置了速度上下限（0～100）
3.当为变量组态时，必须为其设置不冲突的地址分配，及模拟量I/O点和数字量I/O点存放寄存器也不同
4.设置变频器参数p2010=6、p2011=0、p0700=5、p1000=5
5.打开STEP7-Micro/WIN，按图3设置PLC的通信接口
图3、S7-200编程软件中通信设置
6.编写PLC程序，编译下载无误后，通过外部端子检查同步与微调能否实现。最终确定程序
七、力控组态及调试
1.打开力控组态软件开发环境，设置PLC和组态软件通信方式
2.配置组态软件数据库变量，配制方法如图4所示
图4、力控软件中的I/O连接
3.如图5所示组态运行界面，并设置其属性，动画连接
4.通过按钮调试程序，实现同步及微调增减功能
八、心得与体会
通过这次设计实践，我对变频器的工作原理和使用方法也有了更深层次的理解。在理论的运用中，提高了我的工程素质，特别是通过解决一个个在调试中出现的问题，使我们对变频器的理解得到了进一步的加强，同时也看到了实践和理论的差距。通过合作，使我们的合作意识得到加强，合作能力得到提高。大家各尽其力，提出自己的见解，为解决一个个设计中遇到的问题而努力着。在设计过程中，我们也得到了老师的帮助和大力指导，才使设计能够按时完成。在这要特别感谢田效伍老师和张智先老师的辛苦帮助，您辛苦啦。在学习的过程中，不是每一个问题都能自行解决的，和老师或同学讨论也是一个很好的办法。所以在以
后的学习中，我要更加的努力学习知识，不断完善和补充自己的不足。
附录一参考文献
【1】田效伍.交流调速系统与变频器应用 .北京.机械工业出版社 2001
【2】力控组态软件及应用入门力控软件6.0
【3】王永华.现代电气控制及PLC应用技术（第二版）. 北京：北京航空航天大学出版社，2008.
【4】姚永刚。电机与控制技术.北京：中国铁道出版社.2010
【5】朱献清郑静.电气制图.北京：机械工业出版社 .2012
【6】西门子公司. SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册.2004.6
附录二程序清单
附录三：参数表
西门子6SE70恒转矩33Kw变频器，接配电机22Kw
