机电控制技术课程设计报告书VIP免费

机电控制技术课程设计报告书1.1 任务描述本系统结构与工作原理如上图所示，纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。要求设计该系统的控制部分。本控制部分采用西门子S7-224PLC（继电器型）控制5 个三相变频电机，实现纺织布料在该系统中自左向右的同步传动。1.2 控制任务和要求（1）确定本系统所需要的电气元件，并说明元件型号；（2）变频电机的转速范围0~1500r/min ；（3）按下启动按钮，布料按一个初始速度自左向右运行；（4）一直按下升速按钮，布料运行速度持续上升（上升到上限不在上升）；一直按降速按钮，布料运行速度持续下降（下降到下限不在下降） ；(5) 按停止按钮，系统停止运行；2 控制方案的选择交流电机按品种分同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速 ns 与旋转磁场的转速相同， 称为同步转速。ns 与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数 (P) 之间有严格的关系ns＝f/P 在中国，电源频率为 50HZ，所以三相交流电机中一对磁极电机的同步转速为 3000 转/ 分，三相交流电机中两对磁极电机的同步转速为 1500 转/ 分，以此类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10％以内。转差率S=n0-n/ n0 ( n0 为同步转速， n 为空载转速 ) 由此可知，交流电机（不管是同步电机还是异步电机）的转速都受电源频率的制约。 因此, 交流电机的调速比较困难, 最好的办法是改变电源的频率。本系统结构与工作原理如上系统联动控制图所示，纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。首先可以看出该系统属于同步开环控制，在布的同步传动中必须保证布在传动过程中始终被拉直， 因此要求后一个电动机的转速比前一个电动机的转速高，但转速差不宜过大，否则会影响布的质量甚至会拉断布。 由上述控制要求可知， 本系统要求五个电机实现同步升速和同步降速， 而且在升速和降速的过程中保持各个电机之间存在一个速度差，从而使绕过辊子的布保持一定的张力。如果在运行过程中出现紧急情况，可以实现紧急停车，从而把损害减小到最少。为了实现上述功能，达到控制要求，经分析可知，选择变频调速的开环交流调速系统。理由如下：（1）提供的电源为工频 50HZ的三相四线制的线电压为380V的工业用电；（2）要求电机调速范围宽，即转速范围0~1500r/min ；（3）要求电机的负载转矩小，调速特...