电气传动网络控制实验平台的设计

文摘 目前国内各大专院校、职业学校等在电气传动工业网络控制实验方面却显得比较薄弱甚至落后，缺乏相对成熟的工业网络控制实验装置。针对这种现状，一种功能齐全、简单易用、性能可靠、价格合理的工业网络控制实验装置显得日益重要。正是在这种情况下,结合学校学科及实验室建设需要,我们进行了该实验台的设计工作。 本课题综合运用上位机监控软件WinCC、PROFIBUS-DP现场总线、变频调速技术、PLC技术、控制算法、集散控制系统等技术，对变频调速控制系统进行了研究。通过对系统软、硬件的设计以及控制算法的研究，设计了一套较为先进的基于PROFIBUS-DP的变频调速控制系统。使该系统适应工业现场的恶劣环境，控制精度完全符合工艺要求，同时具有良好的扩展性和开放性。 关键词：PLC，组态，WinCC，PROFIBUS-DP，变频调速 ABSTRACT At present, tertiary institutions, vocational schools, and other industrial networks in electric drive control experiments seems rather weak and even backward, the relative lack of industrial sophisticated network control experimental device. In view of this status quo, a full-featured, easy-to-use, reliable, reasonably priced industrial network control experimental device appears to become increasingly important. It is in this case, the combination of school subjects and laboratory construction required, we conducted the test-bed design. General use of the subject PC monitoring software WinCC, PROFIBUS-DP fieldbus, VVVF technology, PLC technology, control algorithms, distributed control systems technology, VVVF control system is studied. Through the system software and hardware design and control algorithm research, design a set of more advanced based on PROFIBUS-DP VVVF control system. Make the system adapt to the harsh environment of industrial site, the control accuracy in full compliance with technical requirements, but also has good scalability and openness. Key Words：PLC，Configuration，WinCC，PROFIBUS-DP，Frequency Control 第一章 绪 论 1.1 课题背景及意义 基于计算机学院“PLC实验室”与“电工电子实验室”设备的完善，本文提出了对“电气传动综合实验室”的建设的想法，为了提高科技竞争能力，加强横向协作和满足自主研发大型课题的迫切需要；同时也为了更好地服务于全院师生的教学实践工作，因此建设此基于电气传动综合实验室的工业网络控制系统实验室。 实验室是培养学生综合素质的一个重要基地,为适应高校实验室工作发展和提高的机遇，加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生实际操作能力，因此对职业性质高校实验教学提出了更高的要求。随着现代科技的飞速发展及各学科之间的相互渗透，传统的实验室条件和实验教学已无法满足高校培养学生的目标需要，必须不断更新实验教学设备和实验方法，使学生能够掌握先进的工程技术，这样才能使学生适应社会发展的需要。因此，进行实验教学改革，充分发挥实验教学和实验室的作用，对提高实验教学质量和培养创新人才有着积极的意义。 针对自动化专业和电子专业实验的教学内容与学生综合能力的培养，在实验基础平台、实验内容设计、实验管理方面进行了大幅度改革。而电气传动综合实验室是自动化和电子类专业的重要实践环节，是在学习PLC技术、电机及拖动基础、电力电子技术、自动控制原理、电力传动控制系统等课程的基础上开设的大型综合实验室。通过综合实验对运动控制系统进行参数的预测和数据分析，建立系统模型。运用所学的理论知识对系统进行静态和动态设计。根据设计参数构造系统并进行系统调试和静动态特性测试。从而掌握交、直流调速系统工作原理，掌握直流调速系统参数测试方法，系统静态和动态设计方法和调试方法。并掌握交流调速系统的原理和调试方法。 参考文献 [1]陈炎. 变频器在交流电机调速系统中的应用.工矿自动化.2003（8）：13-16 [2]沈占彬，张晓军. 智能变频调速装置在煤矿中的应用.电气时代.2006（1）：25-28 [3]邬宽明.现场总线技术应用选编，北京:北京航空航天大学出版社，2004:337-340 [4] 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1999:7 [5]刘薇.西门子现场总线技术的研究、开发与应用.[燕山大学工学硕士论文]，2005：7-20 [6]H. Kleines, J. Sarkadi, K. Zwoll, R. Engels, K. Grigoryev. The control system of the polarized internal target of ANKE at COSY .2006（18） [7]王万强,陈国金,张俊芳. S7-300 PLC和WinCC组态软件在电厂的应用.2004，21（7）：4-7 [8]展在宏.西门子S7-300及工控组态软件WINCC的应用.包钢科技.2002,28(1):43-44 [9]马云峰，樊俊秀.PLC 系统设计分析.自动化技术与应用.2006,25(2):15-18 [10]蒋金周，汪小利. PLC与变频器的通信控制.南通职业大学学报.2005,19(4):30-32 [11]刘侠，马怀俭.PROFIBUS技术在变频驱动控制系统中的应用.哈尔滨理工大学学报.2002，7（4）：39-41 [12]国内变频调速异步电动机基本情况调查资料.2002.