《可编程控制器技术课程设计》任务书

《可编程控制器技术》课程设计任务书

一、设计题目 PLC在多段调速系统中的应用 二、设计主要内容 在工业应用控制中，经常用到多段速度控制实际生产设备，用参数将多种速度预先设定，用输入端子进行转换。如恒压供水、电梯速度控制等。 本课题要求设计一个由PLC、变频器、异步电动机组成的变频调速控制系统，完成PLC接线图和控制梯形图的设计。利用实验室设备完成PLC端子和变频器、异步电动机的接线，并进行运行调试。 具体设计内容如下： 1、掌握FR-S540变频器的基本工作原理 （1）了解变频器的基本结构及工作原理； （2）掌握变频器各参数的意义及设置方法； （3）掌握变频器操作面板的基本操作。 2、三相异步电动机3速系统控制设计 用PLC、变频器设计一个电动机的三速运行的控制系统。其控制要求如下： 按下起动按钮，电动机以30Hz速度运行，5s后转为45Hz速度运行，再过5s转为20Hz速度运行，按停止按钮，电动机即停止。 FR-S540变频器的设定参数： （1）上限频率Pr1=50Hz； （2）下限频率Pr2=0Hz； （3）基底频率Pr3=50Hz； （4）加速时间Pr7=2s； （5）减速时间Pr8=2s； （6）电子过电流保护Pr9=电动机的额定电流； （7）操作模式选择（组合）Pr79=3； （8）多段速度设定（1速）Pr4=20Hz； （9）多段速度设定（2速）Pr5=45Hz；

（10）多段速度设定（3速）Pr6=30Hz。 3、三相异步电动机15段速度运行系统控制设计 按下启动按钮，可选择工频/变频控制， 能实现自动控制和手动控制（自动转换频段/手动输入频段），并可实现高、低速转换。 三、原始资料 1、变频器的基本工作原理 交－直－交变频器的基本构成 2、FR-S540变频器的基本参数 （1）输出频率范围（Pr.1、Pr.2），Pr.1为上限频率， Pr.2为下限频率。 （2）多段速度运行（Pr.4、Pr.5、Pr.6、Pr.24～Pr.27）， （3）加减速时间（Pr.7、Pr.8、Pr.20）， （4）电子过电流保护（Pr.9），Pr.9用来设定电子过电流保护的电流值，以防止电动机过热，故一般设定为电动机的额定电流值。 （5）起动频率（Pr.13）， （6）适用负荷选择（Pr.14）， （7）点动运行（Pr.15、Pr.16）， （8）参数写入禁止选择（Pr.77）， （9）操作模式选择（Pr.79）， 3、FR-S540变频器的各电路的接线端子

4、七段速度对应的端子

5、课程设计使用设备 （1）变频器1台（三菱FR-S540）； （2）三相异步电动机1台； （3）导线若干； （4）PC机； （5） 电位器1个（2W/1kW）； （6）PLC实验控制台。 四、要求的设计成果 （1）根据控制要求进行电气控制系统硬件电路设计。 （2）完成PLC、变频器、异步电动机组成的变频调速控制系统的软件设计。 （3）利用实验室设备进行运行调试。 （4）编写《可编程控制器技术课程设计》报告，课程设计报告内容包括： ① 设计方案、课程设计过程和设计思想、方法、原理。 ② 用A4图纸绘制PLC控制系统的电气原理图（可用绘图软件也可手绘）。 ③ PLC控制程序（梯形图和指令表），有程序说明。 ④ 参考资料、参考书及参考手册。 ⑤其他需要说明的问题，例如操作说明、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。 ⑥《可编程控制器技术课程设计》报告可以手写，也可以用电脑编排打印，报告格式按照《华中科技大学武昌分校课程设计管理办法》执行。课程设计报告要求内容正确完整，图表清晰，叙述简明，语句通顺，字数不得少于2000汉字。 ⑦课程设计报告按封面、任务书、设计说明书、图纸、实物照片贴页（实物照片贴在A4复印纸上）、成绩评定表的顺序装订。

五、进程安排 内容 下达课程设计任务书。讲解课程设计的任务与要求、进度安排、指导时间、注意事项、提供参考资料。学生到实验室熟悉设备。 搜集资料、方案论证、初步设计。 系统设计、绘制系统控制原理图、接线图及软件编程。 利用实验室设备完成控制系统的硬件接线工作，运行控制程序，进行运行调试。 方案优化、总结完善、整理资料、撰写课程设计报告 答辩、课程设计总结。 共计 时间 1天 1天 2天 3天 2天 1天 10天（2周） 六、主要参考资料 [1] 马小军.可编程控制器及其应用.南京:东南大学出版社，2007. [2] 姚锡禄.变频器技术应用.北京：电子工业出版社，2009. [3] 巫莉.电气控制与PLC应用.北京：中国电力出版社，2008. 指导教师（签名）： 20 年 月 日