基于PLC的风机控制系统设计

1《机电传动控制》课程论文论文题目：姓名：刘建峰班级：机电124电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]提交日期：河南科技大学2014至2015学年第一学期学号1214250106152课程论文评分表评分内容分值评分标准得分论文选题20A．论文具有前瞻性，有较多的创新见解：16~20分B．论文具有前瞻性，有少数的创新见解：5~15分C．论文没有前瞻性，无创新：0~4分论文结构40A．论文层次分明，内容组织有序：30~40分B．论文层次一般，内容组织一般：15~29分C．论文层次不合理，内容组织不合理：14分以下语言组织20A．语言简练，通顺：16~20分B．语言一般，基本通顺：12~15分C．语言不通顺，错别字较多：11分以下结合实际20A．论文有较高的使用价值，能够解决实际问题：16~20分B．论文使用价值一般，有一定的参考价值：8~15分C．论文没有使用价值：0~7分合计1001摘要随着科学技术的进步，早期的可编程逻辑控制器已发展为现今的可编程控制器，简称PLC。PLC是微机控制技术与继电器控制技术相结合的产物，是在顺序控制器上发展起来的。PLC是以微处理器为核心用数字控制的专用工业计算机。即使在很恶劣的工业环境中，还能保持可靠运行。煤矿的生产中，主通风机的系统起着极其重要的作用，通风机能否正常工作，直接影响煤矿的生产活动。因此对其进行PLC控制的变频调速系统的设计和研究，不仅可以大大提高煤矿生产的机械化、自动化水平，还能节大量的电能，具有较高的经济效益。本文结合PLC控制技术、变频调速技术和组态监控技术，对矿井通风机进行了PLC控制的状态监测和变频调速的设计和研究。以PLC为主控设备，介绍了可编程序控制器（PLC）在煤矿通风系统中的应用；探讨了通风机实现自动控制系统的系统组成和设计；涉及了硬件设备的选型与组态；并且汇编了通风机自动实现的梯形图；并且简述了PLC与其他智能装置的不同以及组成的控制系统。关键词：煤矿通风机；PLC；在线控制DesignofFanControlSystemBasedonPLCAbstracthasbeendevelopedforthepresentprogrammablecontroller,referredtoasPLC.PLCisthecomWiththedevelopmentofscienceandtechnology,theearlyprogrammablelogiccontrollerbinationofthecomputercontroltechnologyandrelaycontroltechnology,whichisdevelopedontheordercontroller.PLCisaspecialindustrialcomputerwithdigitalcontrolformicroprocessorasthecore.Eveninaveryharshindustrialenvironment,itcanbemaintainedIntheproductionofcoalmine,thesystemofthemainfanplaysanimportantrole,andthefancanworknormally,whichdirectlyaffectstheproductionofcoalmine.SothedesignandresearchofPLCcontrolsystemoffrequencycontrolofmotorspeed,notonlycangreatlyimprovethe2mechanizationandautomationlevelofthecoalmineproduction,butalsoalotofpower,hashigheconomicbenefit.Inthispaper,thedesignandresearchofthestatemonitoringandfrequencyconversionspeedregulationforthePLCcontroloftheminefanarecarriedoutwiththePLCcontroltechnology,thefrequencyconversiontechnologyandtheconfigurationmonitoringtechnology.PLCbasedcontrolequipment,introducestheapplicationofprogrammablecontroller(PLC)inthemineventilationsystem;discussesthefantoachieveautomaticcontrolsystemcompositionanddesign;relatestothehardwareequipmentselectionandconfiguration;compiledthefantoachieveautomaticcontrolladderdiagram,andintroducesbrieflythePLCandotherintelligentdevicesandpersonalcomputernetwork,composedofcontrolsystem.Keywords:Coalmineventilator;PLC;Onlinemonitoring目录引言............................................................................................................................11.1PLC及风机控制系统的发展状况......................................................................2第二章总体方案设计..................................................................................................52.1控制系统的要求.................................................................................................52.2系统构成及工作原理.........................................................................................52.3离心风机控制原理分析.....................................................................................6第3章系统硬件设计................................................................................................103.1温度传感器的选择...........................................................................................103.2PLC的选择...................................................103.2.1PLC控制系统设计流程............................................................................10第4章系统软件设计................................................................................................154.1PLC程序设计....................................................................................................154.1.1离心风机转换过程分析...........................................................................1814.1.2实验中系统工作状态...............................................................................184.1.3实验中状态转换过程的实现方法...........................................................194.2程序设计的梯形图...........................................................................................19结论..............................................................................................................................25参考文献......................................................................................................................271引言近年来，随着科学技术的不断发展，可编程控制技术日趋完善，PLC的功能越来越强。它不仅可以代替继电器控制系统，使硬件软化，提高系统的可靠性和柔和性，还具有运算.技数。计时。调节。联网等功能。采用PLC的变频器驱动方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案，从而减少了生产成本，减少能量消耗和对环境的污染，为企业带来乐观的经济效益和社会效益。因此对于PLC控制的设计也越来越精密。风机的重要组成部分是风机的控制系统，它承担着风机监控、自动调节、实现最大风能捕获和保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控系统、主控系统（主控系统是风机控制系统的主体）、变桨控制系统(与主控系统配合)以及变频系统（变频器）几部分组成。随着电子技术和微电子技术的迅速发展，PLC的可靠控制和变频器的驱动，得到广泛的应用。PLC控制的变频调速离心风机的通风系统因具有较高的可靠性和较好的节能效果，深受市场的欢迎。1.1PLC及风机控制系统的发展状况经过几十年的迅速发展，PLC的功能越来越强大，应用范围也越来越广泛,其足迹已遍及国民经济的各个领域,形成了能够满足各种将需要的PLC应用系统。随着市场需求的不断提高PLC的发展体现出以下趋势。1.向小型化、微型化和大型化、多功能两个方向发展2.过程控制功能不断增强3.大力开发和创新智能型I/O模块4.与个人计算机日益紧密结合5.编程语言趋向标准化6.通信与联网能力不断增强通风机控制系统的当今现状：风机的控制系统是风机的重要组成部分。现今，由于风力发电机组在我国电网中所占比例越来越大，风力发电方式的电网兼容性较差的问题也逐渐暴露出来，同时用户对不同风场、不同型号风机之间的联网要求也越来越高，这也对风机控制系统提出了新的一轮任务。（1）采用统一和开放的协议以实现不同风场、不同厂家和型号的风机之间的方便互联。（2）需要进一步提高低电压穿越运行能力（LVRT）。（3）实现在功率预估条件下的风电场有功功率和无功功率及自动控制。2第二章总体方案设计2.1系统构成及工作原理工业离心风机的工作要求是指在特定的工作环境中，风机输出的风量