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姓名专业班级XXXXXX论文名称触摸屏PLC变频器电动机综合控制指导教师摘要世界自动化机械总的趋势是提高自动化、提高生产率、提高柔性灵活性，技术含量和先进程度不断提高。
由于科学技术的发展，使得一些国产PLC具备一些主流PLC的功能：可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低；使用更加简洁方便。
21世纪，PLC会有更大的发展。
从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。
目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。
伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将使得工业网络在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
本系统以PLC、变频器、触摸屏为研究对象，通过RS485通讯来实现：（1）两台PLC能够实现数据交换；（2）两台PLC、触摸屏能够控制电动机的运行状态；（3）可以通过人机界面来远距离地实现监视和控制PLC变频器及电动机的运行状态。
本控制系统包括对汇川PLC控制器，汇川变频器，三相交流步进电机，汇川触摸屏的使用。
目录第一章前言 (4)1-1 工业控制网络的发展 (4)1-2.工业以太网技术的特点 (5)第二章PLC和变频器通信项目设计 (8)2-1系统结构图 (8)2-1-1 汇川PLC硬件特点 (8)2-2项目要求实现的功能 (9)2-3 I/O分配 (9)2-4 通讯成功具备的关键点 (10)2-4-1 硬件上 (10)2-4-2 软件上 (11)2-4-3 变频器的使用和设置 (12)2-4-3-1 功能指示灯说明 (14)2-4-3-2 变频器参数设置 (14)2-5 编程流程图 (14)2-6 源程序及图片 (17)2-6-1 从站 (17)2-6-2 主站 (18)第三章毕业设计、实习感想 (25)3-1 实习感想 (25)3-2 毕业设计感想 (25)第四章参考文献 (26)第一章前言1-1 工业控制网络的发展工业控制网络的发展是伴随着控制系统的变革而发展起来的。
多电机同步控制技术论文【摘要】卷接机组中的多电机同步控制技术应用较广，并具有较好的效果。
目前很过单位应用的同步控制技术仍然较为落后和传统，所以这种多电机同步控制技术体现出高性能和控制较好的精准度，这种特点对控制系统十分重要，并拥有较为广泛的应用前景，所以工作人员应不断提高控制精准度，使这种技术在卷接机组的应用更为完善。
我国现代工业的不断发展与机械自动化技术的不断提高，很多生产场合都无法满足现代工业的发展要求，其电机控制系统要求多台电机共同驱动一台设备运作。
在整个生产过程中，应尽量满足现代工业的发展需求，确保这些电机能够协调运行，所以多电机同步控制技术的应用越来越广泛，这种技术在机械传动系统中，尤其是卷接机组中，可以通过多个电机向多个主要机组，传递其生产需要的动力，这种传动方式是控制方式上的一大创新。
一、多电机同步控制技术为了保证多电机能够实现同步控制，可以通过两种方式：机械方式和电方式。
在同步控制技术应用初期，机械同步控制技术在工业自动化生产中广泛应用。
因为机械控制方式与传动连接十分可靠，这种连接在应用初期得到了广泛应用，但是这种机械控制方式有一些常见的缺点，整个系统智能运用一台电机作为动力输出，所以动力分配到各个单元的动力功率都比较小，很难进行系统同的维修工作，且系统只能获得有效的传动范围[1]。
机械同步控制系统通过齿轮、皮带、链条这些零件进行传动，造成整个系统出现劣迹误差，所以在整个控制过程中，系统的控制精度很容易受到影响。
工作人员在一些精度要求较高的环境，电方式的多电机协调控制更加灵活，拥有更高的精度和稳定性，并能在生产实践中，逐渐被完善。
二、卷接机中同步控制技术的应用流程多电机同步控制技术一般选用YJ27卷接机组，其机械设备结构复杂，且各个鼓轮的转速间应保持精准的比例关系。
现阶段，相关单位采用的是传统的机械式齿轮传动方式对各个鼓轮进行同步控制，从而保证系统精度，对于高速环境下的齿轮，工作人员应为其设置润滑系统，确保整个系统的传动链不会太长，机构系统导致传动造成过大，在连续工作时，造成设备损坏，润滑齿轮箱容易出现漏油，以及传动误差较大等现象，设备的维修量会大幅增加，传动系统速度的波动会影响卷接机的运用功能[2]。
PWM变频调速多电机同步传动系统控制系统摘要：本设计给出了一种用PWM变频调速控制系统，用来控制多台普通三相交流异步电机。
该控制系统用8031单片机最小系统，以及HEF4752大规模继承芯片来实现，产生的控制信号用来控制逆变元件的开关，从而产生可以调整的PWM信号来控制交流电机，完成对多台电机实现同步传动的控制，它既可以统一控制，又能微调各个电机。
该系统具有工作可靠，调节范围宽，控制精度高，同步效果好的特点，本文给出了它的硬件组成电路以及控制程序的流程软件设计。
关键词：PWM 变频调速控制多台电机Multi-motor synchronous PWM inverter driving system controlsystemAbstract: This introduced a PWM frequency control system which can be used to regular the speed of some electrical electromotor. This system used MCS-51 SCM and HEF4752 PWM chip which can make control signal to control the system. And the PWM signal produced by them can control whether the switch is open or close in this way, the PWM signal feed to the electromotor can be produced .Moreover the signal can be controlled. The system can control both single electromotor or several electromotor. The strongpoint of the system is that: reliable, wide control, high-precision. This article gives the composition of its hardware and circuit design software flow control procedures.Key Word:PWM Frequency conversion modulates velocity The multi-motor synchronization毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于PLC与变频器的交流电机调速控制硬件系统设计与实现完成日期：指导教师签字：答辩小组成员签字：摘要可编程控制器（PLC）是一种数字运算与操作的控制装置。
PLC作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的各个领域。
由于PLC可以用软件来改变控制过程，并有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，特别适用于恶劣环境下运行。
随着电力电子技术以及控制技术的发展，交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用；本文介绍了基于PLC的变频器调速系统。
将现在应用最广泛的PLC 和变频器综合起来主要功能实现了变频调速。
首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制异步电机，控制运算主要由PLC和变频器来完成，执行元件为变频器和异步电机。
关键词：电力电子；变频器；变频调速；交流电机AbstractProgrammable logic controller (PLC) is a digital computing and control device operation. PLC as a the traditional relay replacement products, widely used in all areas of industrial control. PLC software can be used to change control process, and small size, flexible assembly and programming is simple, strong anti-jamming capability and high reliability, especially suitable for harsh environments.With the development of power electronics technology and control technology, the AC frequency control has been widely used in the field of industrial motor drag; programmable logic controller PLC as a new alternative relay control device, often used for field data collection and control equipment .This article describes the inverter speed control system based on PLC. Now the most widely used PLC and inverter together the main function of frequency control. First set to the given input to the PLC, PLC control inverter to control the motor via the inverter control algorithms mainly by the PLC and inverter to complete the implementation of the components of the inverter and the motor.Key words：Power electronics;Converter; Frequency control;A-c machive目录1概述 (1)2系统设计总体方案与功能分析 (1)2.1设计总体方案 (1)2.2系统功能 (2)3 PLC和变频器的型号选择 (3)3.1 PLC的选择 (3)3.2变频器的选择 (5)4硬件设计 (6)4.1变频器接线 (6)4.1.1变频器主电路接线 (6)4.1.2控制端子接线 (7)4.2变频器的操作及参数设置 (9)4.2.1变频器的操作说明 (9)4.2.2变频器的参数设置 (10)4.3 PLC的硬件接线 (11)4.4 PLC与变频器的连接 (12)4.5调速控制总电路 (13)5安装调试 (14)6总结 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)1概述PLC就是可编程控制器（Programmable logic Controller），国际电工委员会（International ElectricalCommittee）在1987年发布的PLC标准草案中对PLC做了这样的定义：一种数字运算操作的电子系统就是可编程控制器，主要是在工业环境下应用。
技术论文（精选5篇）第一篇：技术论文实现变频调速器多电机控制摘要本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及plc程序。
关键词plc变频调速器多电机控制网络通讯协议一、引言以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。
以比例控制系统为例。
工作时操作人员通过控制机（可为plc或工业pc）设定比例运行参数，然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。
此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。
但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。
采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量d/a转换模件使系统成本增加。
为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。
该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。
二、系统硬件构成系统硬件结构主要由下列组件构成；1、fx0n—24mr为plc基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。
2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。
本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。
3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元，符合rs—422/rs—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。
通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制摘要：随着机电一体化与微电子技术的快速发展，PLC技术与变频器在各行各业中使用的非常广泛在我国，科技和机电一体化水平不断在提升，PLC、变频器在社会各个领域均有所涉及和使用。
在工业领域中单台电机的控制已经不能满足生产的要求，必须要实现多台电机进行同时的控制。
关键词：PLC；变频器；多电机；速度；同步控制；市场经济在我国得到了飞速发展，PLC功能也变得更加多元化。
PLC系统内部的模块或者是模拟量通过密切结合，可以提供不同种类的控制算法。
再加上对运动方面的提出更为严格的要求，这就要求我们对PLC功能做出更大的改善。
以模糊控制理论为指导，科学选用PID控制算法，并将二者有效地融入多电机速度控制阶段，可以自行设计出PLC相适应的模糊自适应PID控制器。
如此，不仅可以同步控制多电机的运行速度，同时也能提升运行的稳定性。
1、PLC的功能特点1.1应用范围较广伴随着科技的发展，PLC不断优化，形成了具有适应性较强的产品，并且应用到工业领域。
PLC除了应用于工业领域的逻辑处理之外，更是应用于时间控制、温度控制、位置控制等各个方面。
除此之外PLC更是应用于高层建筑，用户可以随意接入电力猫，接入高速网络，进行视频浏览，电话接收等。
1.2 程序编辑简单易学PLC系统虽是科技革命发展的产物，但是这一工业领域的控制设备并未体现复杂难懂的特点，其编辑程序也较为简单易懂。
在说明方面采用的是梯形图语言的图形符号，为不懂电子设备的工作人员提供便利。
与此同时PLC一改往日接线逻辑，采用的是存储逻辑，减少设备外部接线，降低工作的繁琐度。
1.3 抗干扰能力强PLC之所以具有较强的抗干扰能力与较高的可靠性，这主要是由于PLC在生产过程中采用严格的工艺制造，且内部电路采取了先进的抗干扰技术塑料工业网版权所有，具有较强的可靠性与抗干扰力。
除此之外特殊的构造艺术使得PLC在出现故障时能够提出警报，并启动自行诊断程序，这就在一定程度上提高了PLC的可靠性。
基于PLC和变频器的多电机同步控制系统的标准化设计摘要随着电力电子技术和自动控制技术等的飞速发展，电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的由变频器控制调速的时代，且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。
在工业控制实际生产工艺中，往往对多台电机的同步控制有了较高的要求。
比如造纸工艺要求中设备传动时应保证纸在各部分传送时具有恒定的速度及恒定的张紧度，这就使多电机同步控制的研究有了必要性。
本文重在阐述PLC和变频调速相关知识，并且利用该部分知识对由PC机、西门子PLC、变频器、异步电机等构成的多电机同步控制系统进行总结研究。
文中通过RS485接口的USS协议实现了PLC与变频器的串行通信，S7-200型PLC可以实时读取和设置变频器的相关参数，通讯速率较高。
同时还详细讨论了上位机与西门子S7-200型PLC 串口通信的条件以及运用高级语言编写PLC与PC机通信的接口程序原理等。
利用PLC 自由端口通信方式实现与上位机的串行数据传输，将变频器的信息通过S7-200实时传送到上位机中，实现了计算机与PLC的实时通信，利用PLC自身所具备的逻辑运算和数据处理功能。
关键词：变频器，PLC，造纸机，同步控制，USS协议Standardized Design of The PLC and Inverter-based Multi-motorSynchronous Control SystemABSTRACTWith the rapid development of power electronics and automatic control technology, such as motor speed from the relay control era to today's era of speed control by inverter, and a very wide range of applications in various fields of industry. The actual production process in industrial control, often have high requirements for synchronous control of multiple motors. Such as papermaking process requires equipment in transmission should ensure that the paper with a constant speed and constant degree of tension in various parts of transmission, which makes the multi-motor synchronous control of the study of necessity.This article focuses on elaborate knowledge of the PLC and frequency control, and the part of the knowledge constituted by the PC, Siemens PLC, inverter, induction motor and other multi-motor synchronous control system to summarize research. USS protocol via the RS485 interface the PLC and inverter serial communication, S7-200 PLC real-time read and set the drive parameters, the higher communication speed. Also discussed in detail the PC and Siemens S7-200 PLC serial port communication conditions as well as the use of high-level language to write the PLC and PC communication interface program principles. PLC free port communication with the host computer serial data transmission, the information of the inverter by the S7-200 real-time transmission to the host computer, the computer real-time communication with the PLC, the PLC itself with the logical operators and data processing functions.KEY WORDS: inverter, PLC, paper machine, synchronous control, the USS protocol目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 相关技术背景 (1)1.2.1 变频调速技术 (1)1.2.2 PLC技术 (2)1.2.3 西门子工业控制网络技术简介 (2)1.2.4 模糊控制技术 (3)2 变频调速技术分析与应用 (4)2.1 变频器的选择 (4)2.1.1 使用变频器的目的 (4)2.1.2 变频器的原理 (5)2.1.3 变频器的控制电路 (8)2.1.4 负载的分类 (9)2.1.5 变频器容量的计算 (10)2.2 变频调速技术 (11)2.2.1 变频调速的定义 (11)2.2.2 变频调速的原理 (11)2.2.3 变频调速的现实意义 (12)2.3 变频调速控制系统 (13)3 可编程控制器的分析与应用 (14)3.1 可编程控制器简介 (14)3.2 PLC的工作原理及功能特点 (14)3.3 PLC控制系统的结构 (16)3.4 SIEMENS S7-200系列PLC (17)3.4.1 西门子S7-200 PLC的功能概述 (17)3.4.2 西门子S7-200 PLC的工作模式 (18)3.4.3 S7-200 PLC网络的通信协议 (18)4 多电机同步控制系统的分析与设计 (20)4.1 控制方案研究 (20)4.2 系统硬件组成 (21)4.3 模糊PID控制 (23)4.3.1 常规PID控制 (23)4.3.2 模糊控制简介 (24)4.3.3 模糊PID控制器 (25)4.3.4 模糊PID参数模糊调整原则 (25)4.4基于模糊PID补偿算法的同步控制 (26)4.5 电机转速测量 (31)4.6 软件编程 (32)4.6.1 误差部分程序 (32)4.6.2 PID部分控制程序 (32)4.6.3 模糊控制部分程序 (33)5 系统通信设计和实现 (34)5.1 PLC与变频器的通讯 (34)5.1.1 变频调速装置驱动设置 (34)5.1.2 通过USS协议实现PLC和变频器的通讯 (36)5.1.3 PLC控制变频器的程序设计 (37)5.2 PLC与监控计算机通讯的实现 (40)5.2.1 通讯方法选择 (40)5.2.2 PC与PLC的通信硬件接线 (40)5.2.3 自由口模式下创建用户定义的通信方法 (41)5.2.4 自由口模式下S7-200 PLC与计算机的通信方法 (42)5.3 系统调试 (45)致谢 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生：王亚兵指导教师：***完成日期 2015 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）.同步电动机变频控制系统设计(Design Of Synchronous Motor Frequency ControlSystem)总计：毕业设计（论文）23 页表格： 1 个插图： 18 幅南阳理工学院本科生毕业设计（论文）同步电动机变频控制系统设计(Design Of Synchronous Motor Frequency ControlSystem)学院（系）：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：王亚兵学号： 1114245036指导教师（职称）：张菊艳（讲师）评阅教师：完成日期： 2015.05南阳理工学院Nanyang Institute of Technology同步电动机变频控制系统设计电气工程及其自动化专业王亚兵【摘要】随着稀土永磁材料的快速的发展，永磁同步电机特别是稀土永磁同步电机损耗少、运行效率高、动态性能好、节电效果明显等优点，使得永磁同步电机在各个生产领域的应用也就越来越广泛。
本文分析介绍了永磁同步电动机的发展以及研究现状，并且在坐标变换理论、同步电机的数学模型以及矢量控制理论的研究分析的基础上按照转子磁链定向的方法搭建了正弦波永磁同步电动机矢量控制系统的模型。
【关键词】永磁同步电动机；矢量控制；变频调速；坐标变换Design Of Synchronous Motor Frequency ControlSystemElectrical Engineering and Automation WANG Ya-bingAbstract:With the rapid development of rare earth permanent magnetic materials, permanent magnet synchronous motors are particularly rare earth permanent magnet synchronous motor is less loss, high efficiency, good dynamic performance, energy-saving effect is obvious, etc., so that the permanent magnet synchronous motors applications in various areas of production is more and more widely. This passage introduces the development and research status of permanent magnet synchronous motor, and coordinate transformation theory, the mathematical model of synchronous motor and vector control research and analysis of the theoretical basis of the rotor flux oriented in accordance with a method to build a sinusoidal permanent magnet synchronous motor vector control system model.Key words: Permanent magnet synchronous motor;vector control;frequency control; coordinate transformation目录第一章引言 (1)1.1永磁同步电动机简介 (1)1.1.1永磁同步电动机的发展过程 (1)1.1.2永磁同步电动机的特点及其应用 (2)1.1.3永磁同步电动机的研究现状 (2)1.2 MATLAB的基础知识 (3)1.2.1 MATLAB简介 (3)1.2.2 Simulink工作环境 (4)1.3 本文对永磁同步电动机变频调速系统研究的内容 (4)第二章永磁同步电动机调速理论 (5)2.1永磁同步电动机的分类 (5)2.2 矢量控制理论 (5)第三章永磁同步电动机矢量控制系统 (9)3.1永磁同步电动机的矢量控制及系统构成 (9)3.2正弦波永磁同步电动机变频调速系统仿真与分析 (13)结束语 (16)参考文献 (17)附录 (18)致谢 (23)第一章引言1.1永磁同步电动机简介1.1.1永磁同步电动机的发展过程在1821年法拉第发明了世界上第一台电机模型，通过利用天然永磁磁铁建立磁场，然后给磁场中的导线通直流电，结果发现导线绕着永磁磁铁一直旋转，这就是永磁电机的雏形。
机电毕业论文-实现变频调速器多电机控制摘要：随着现代制造业的发展，对于多电机控制的需求越来越高。
本文以变频调速器作为控制器，设计了一种多电机控制方案，将变频调速器应用到多电机控制中，实现了多电机的协同工作。
通过对不同电机的转速调节，控制整个生产流程的运行效率和产品质量，满足了现代制造业的要求。
关键词：变频调速器；多电机控制；转速调节；生产流程引言：现代制造业的发展离不开机械的自动化控制，在机械加工、装配、物料输送等各个环节都需要电机的参与。
而在一些特殊的情境下，需要多个电机协同工作，以保证整个生产流程的效率和产品质量。
为了实现这一目标，需要一种合适的多电机控制方案，本文以变频调速器作为控制器，提出了一种多电机控制方案。
一、多电机控制原理在多电机控制中，首先需要了解的是电机的控制原理。
电机的转速可以通过改变电源电压和频率的方式来调节，而变频调速器则是一种能够改变电源频率的控制器。
在多电机控制中，变频调速器可以控制多个电机的转速，并协同工作以完成生产任务。
二、多电机控制方案设计多电机控制方案的设计中，需要考虑到以下几个因素：1.电机的使用情境多电机控制中，需要以实际使用情境为基础。
例如在一个生产车间中，需要多个电机协同工作以完成生产需求，此时需要对不同电机的使用情况、使用时间、负载情况等进行分析，以制定更为合理的控制方案。
2.变频调速器的参数在多电机控制中，变频调速器作为主要控制器，其参数应该是可调节的，并应定义不同的控制模式。
例如手动控制和自动控制两种模式，前者需要人工对变频调速器的参数进行实时调整，后者则可根据实际情况自动调节。
3.转速的控制在多电机控制中，需要保证每个电机的转速是一致的，同时也需要满足不同电机转速的需求。
因此，需要在变频调速器中加入电机的转速控制功能，并进行合理地编程，以满足不同转速的要求。
三、多电机控制实现多电机控制方案的实现过程中，需要按照以下步骤展开：1.选购合适的变频调速器及电机设备，根据生产需求进行合理配置。
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的分析与设计摘要：在科学技术的快速发展下，在各个行业领域内部开始广泛应用自动化技术，当前应用较多的是在工业领域的运用。
相关的企业包括机械制造业、食品行业、药品制作生产等已经制造出很多的自动化生产线。
常规情况下自动化生产线对变频器的应用包括通过PCL和人机结面2个方面实现控制的目的。
PLC控制器在自动化生产线中，作为在整个设备中核心部件，它能够更好地接收外部信号结合控制要求对电机和气缸以及液压缸等进行控制关键词：PLC；变频器；同步控制前言随着我国现代化建设全面开展，相关自动化科技的研发也在不断进行中，其中PLC自动控制技术能良好适配于变频器控制系统，在传统的顺序控制器的基础上融合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术等先进技术，大大提升了变频器的工作效率和系统稳定性。
1 PLC自动控制技术特点1.1可靠性高近年来我国社会生产压力逐渐变大，在相关政策的支持下工业自动化程度得到了明显提高，变频器在控制系统中的应用也变得越来越广泛。
PLC自动控制技术整合了微电子技术和自动控制技术的优势，降低了传统变频器中的电磁干扰，具有可靠性高的技术特点。
1.2操作简单PLC自动控制技术是一种新型工业控制技术，取代了继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立了柔性的远程控制系统。
其在变频器中的应用极大的解放了劳动力，从根本上实现了变频器的人工互动，充分展现了自动化技术的优势，具有操作简单，控制便捷的特点。
1.3适应性强PLC自动控制技术是现代自动化技术中适应性较强的技术，其在变频器中的应用可根据变频器的频率控制进行调节和模块的灵活选择。
因此，PLC自动控制技术在我国工业自动化生产中具有广阔的应用前景，PLC自动控制技术在变频器系统中的应用采用了统一的接线方式，并设置了不同的端口用于连接的建立，同时PLC自动控制技术采用的独特封装模式，也提升了PLC自动控制技术的适应性。
第一章绪论1.1课题研究的背景近年来，随着变频调速技术的深入发展，基于变频器调速的控制系统在大中型自动化生产中取得了广泛的应用。
在实际的工业控制领域中，一条生产流水线通常由多台电机驱动，能否实现多台电机的协调工作，直接关系到生产的可靠性和产品质量，如何实现多电机的同步控制已成为研究热点。
作为配套的电气控制环节则对产品的质量起着关键的作用，目前以多种通讯方式作为中心控制元件的设备占有相当大的比重，并以其精确的控制，稳定的工作状态占据了十分重要的地位。
而在这些控制系统中核心问题便是各动力驱动轴的同步运行，及各电机的同步运行。
电机同步运行的稳定性和可靠性对工业生产有重要的影响，特别是对造纸行业的安全运行有着关键作用。
而PLC通过多种通讯方式完成各个变频器的控制，增强了系统的抗干扰能力，提高了系统的控制精度，实现了多台电机的同步调速。
本课题正是基于以上背景，提出了一种变频调速器多电机控制系统的设计方案，通过PLC的多种通讯方式和变频器实现对多电机的控制。
变频调速是电机调速的其中一种，在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
1. 交流变频调速的优异特性(1) 调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
(2) 调速范围较大，精度高。
(3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。
(4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。
(5) 易于实现过程自动化。
(6) 必须有专用的变频电源，目前造价较高。
(7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
2. 与其它调速方法的比较交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。
其中，变频调速最具优势。
3. 合理应用交流变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。
美国有60% - 65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。
采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。
它主要基于下面几个因素：(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
总结：交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。
随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。
目前，国外先进国家的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展，我国也在加快发展步伐。
选用正确的控制方式对系统的稳定性实现非常重要。
查阅以前的设计方案，使用常规电器来搭建控制部分非常困难，同时因大量使用继电器和时间继电器又造成控制部分的可靠性降低和故障率升高，很少有一个很好地控制方式。
因此，需要选择更好地控制方式来实现对多电机的同步控制。
ABB可升级的PLC AC500由于其抗干扰能力强，可靠性高，编程简单，性价比高等优点被应用于各种工业控制领域。
利用ABB可升级的PLC AC500的CS31总线、Profibus DP总线、和ProfiNET实时以太网总线等通讯方式实现对多台电机的同步控制，结构简单，控制方便，可以节约调整时间，增加设备的柔性，同时运行稳定可靠。
因此，利用ABB可升级的PLC AC500的CS31总线、Profibus DP总线、和ProfiNET实时以太网总线等通讯方式实现对多台电机的同步控制。
1.2 方案选择要实现多台电机的同步控制，可以有四种方案来选择。
一、基于工业以太网和PROFIBUS-DP 的PLC控制的调速系统。
监控级采用Ethernet 作为通信网络；现场级采用PROFIBUS-DP 作为通信网络，通过通讯方式完成各个变频器的控制，增强了系统抗干扰能力，提高了系统的控制精度，实现了多台电机的同步调速。
二、利用变频器来拖动多台电机实现。
现在变频器的技术已经比较成熟，基本型的变频器都有一拖二甚至更高的功能，这样就可以用变频器来带动多台电动机运行从而实现多电机的控制。
使用这种方式，由于只用一台变频器，所以投资少，减少了额外的硬件，又降低了整个系统的成本，同时最大限度的提高设备利用率，挖掘增效潜力。
三、在自动化控制领域，随着分布式控制系统的发展，在工业上的分布式控制系统中，采用串行通信来达到远程信息交换的目的更简便。
发展起来的RS485是平衡传送的电气标准，在电气指标上有了大幅度的提高。
由于其性能优异，结构简单，组网容易，组网成本低廉，RS485总线标准得到了越来越广泛的应用，同时，在RS485总线中采用的 MODBUS协议是公开的通信协议，而且被很多的工控产品生产厂家支持，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中。
四、采用每台电动机各由一台变频器来控制的方式，那么这就要用到多台交流变频调速器，再利用PLC来控制多台变频调速器，从而达到多电机控制的目的。
采用这种方法，由于使用多台变频器，相较于第一种方案投资较大，但是适用于大规模生产线中电机数目较多，电机分布距离较远的情况，而且，用PLC和变频器搭建的程控系统，不但可以实现设备运行的自动化管理和监控，提高了系统的可靠性和安全性，而且提高了企业经济效益和工作效率。
因此，该系统具有一定的工程应用和推广价值。
1.3相关技术简介1.变频调速技术变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系： n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。
变频调速技术已深入我们生活的每个角落，变频调速系统的控制方式包括V/F、矢量控制(VC)、直接转矩控制(DTC)等。
V/F控制主要应用在低成本、性能要求较低的场合;而矢量控制的引入，则开始了变频调速系统在高性能场合的应用。
近年来随着半导体技术的发展及数字控制的普及，矢量控制的应用已经从高性能领域扩展至通用驱动及专用驱动场合，乃至变频空调、冰箱、洗衣机等家用电器。
交流驱动器已在工业机器人、自动化出版设备、加工工具、传输设备、电梯、压缩机、轧钢、风机泵类、电动汽车、起重设备及其它领域中得到广泛应用。
随着半导体技术的飞速发展，MCU的处理能力愈加强大，处理速度不断提升，变频调速系统完全有能力处理复杂的任务，实现复杂的观测、控制算法，传动性能也因此达到前所未有的高度。
而现在变频驱动主要使用PWM合成驱动方式，这要求其控制器有很强的PWM生成能力。
变频调速技术以其显著的节电效果、优良的调速性能以及广泛的适用性、系统的安全可靠性和延长设备使用寿命等优点而成为现代电力传动技术的一个重要发展方向。
变频调速技术涉及到电机、电力电子技术、微电子技术、信息与控制等多个学科领域，变频调速理论已经形成较为完善科学体系，成为一门相对独立的学科。
而相对于大多数人来说，变频调速技术是一项陌生而新奇的技术，变频器是一种高科技产品，是一种将交流电转化为可变频变压运行的电能转换装置，有工业维生素之称。
变频调速装置通常由整流器、平波电抗器或滤波电容器、逆变器及控制电路组成。
在中间直流电路中串接平波电抗器作储能元件的称为电流型变频器。
中间直流回路并接滤波电容器作储能元件的称为电压型变频器。
整流器将输入的工频交流电变换成直流电，经中间直流环节输入至逆变器，逆变器将直流电流变换为可调电压、可调频率的交流电输入的电机。
打个比方，变频器就好比一个人的心脏，人在运动时，心脏将剧烈跳动，心率加快，供应大量的血液给身体各器官；人在休息的时候，心脏将变缓，从而节约能耗。
电动机同样也像一步操作中的机器心脏，其运转速度也需要根据其负荷大小来调整运转频率，而变频器则是为其正常运转加上一个自动调节装置。
变频器自1964年问世以来，经历40多年的发展，在欧美发达国家广泛应用，目前在中国的空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间。
2.PLC技术PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、搞干扰能力强等到一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到了广泛应用。
所以，掌握PLC技术是改造传统生产工艺和设备的重要途径。
PLC—即可编程控制器(Programmable logicController), 是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
PLC 技术自上世纪70 年代被发明应用以来，经过不断地创新发展，已经被广泛的应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中，成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置，被公认为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。
PLC 控制技术之所以能够发展如此迅速，除了工业自动化的客观需要外，主要是因为其具有许多独特的优点。
能较好的解决工业领域中普遍关心的可靠、安全灵活、方便、经济等诸多问题。
其主要特点如下:2.1 可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强是PLC 最重要的特点之一。
PLC 的无故障时间平均可达几十万小时。
硬件方面，输入、输出通道采用光电隔离，有效的抑制了外部干扰源对PLC 的影响；供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制高频干扰。
软件方面，PLC 采用扫描工作方式，减少了由于外界环境干扰引起故障，使用监控定时器用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟，保证在程序出错和程序调试时，避免因程序出错而出现死循环。
2.2 应用灵活、编程方便、操作简单模块化的设计方式，使用户能根据自己控制系统的大小、工艺流程和控制要求等选择自己所需的极管击穿等原因造成短路，这一故障通过在分线盘测得的数据可直接判断，处理方法是到现场进行确认测量。
另一类是比较常见的断路故障，有可能有以下原因造成的：电缆被破坏造成断路、转辙机接插件接触不良、转辙机自动开闭器接点接触不良、移位接触器接触不良、配线断或各种端子接触不良。
查找具体故障点时，用电压法进行查找。
3.PLC的通讯方式本系统主要用的是ABB可升级的AC500系列PLC, ABB可升级的PLC AC500的通讯方式主要分为以下三种：CS31总线、Profibus DP总线、和ProfiNET实时以太网总线等。
3.1 CS31现场总线CS31现场总线从1989年研发至今，一直起着承先启后的作用。
通过这个总线，把前后多套系统有机的联系在一起。
