PLC在港口皮带输送系统节能控制中的应用研究

摘要

在国家发展绿色低碳循环经济的大背景下，做好港口行业的节能降耗工作成为了必然趋势。皮带输送系统是港口煤炭、矿石等散货码头的重要组成部分，散货的运输较易受现场条件的影响而造成皮带负荷变化大，而驱动电机一直处于工频运行，这就会造成电能浪费及机械损耗增加，由于皮带的驱动电机功率都较大，所以研究并挖潜其节能空间，对于减少港口的能源消耗，提高其能源利用效率具有十分积极的意义。
　　本课题根据徐州某港口的需求，以其3＃皮带输送系统为研究对象，利用PLC技术为基础，变频器及组态软件为辅开发设计了对电机进行变频调速的自动控制系统。为实现自动变频调速控制系统的开发设计，课题的核心工作包括:掌握PLC的组成、各部分的功能及工作原理，变频调速的基本原理，变频器的基本结构及应用特点;设计变频调速自动控制的整体方案，进行硬件选型及电路设计，并利用STEP7开发实现PLC控制的梯形图程序;采用组态软件进行远程监控界面的构建。系统可以根据皮带上的物料负荷实时调整电机的频率和皮带运行速度:当负荷较小时，降低电机运行频率和皮带运行速度;当负荷较大时，提高电机运行频率和皮带运行速度。
　　通过本课题的设计，加深了对PLC控制系统设计及三相交流异步电机变频调速的理解，并为后续的项目和推广提供了理论指导和经验积累。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 港口皮带输送系统的节能现状及趋势

1．3 论文的主要内容

第二章 PLC技术和变频调速技术概述

2．1 PLC技术概述

2．1．1 PLC的基本概念

2．1．2 PLC的基本结构

2．1．3 PLC的工作原理

2．2 变频调速技术

2．2．1 变频调速的基本原理

2．2．2 变频器的工作原理及优点

2．3 本章小结

第三章 自动变频调速系统总体设计

3．1 研究对象及设计需求

3．2 整体方案设计

3．3 系统工作原理

3．3．1 系统总体框图

3．3．2 系统运行分析

3．4 本章小结

第四章 系统硬件设计及主要硬件选型

4．1 系统主电路设计

4．2 系统电气控制电路设计

4．3 PLC选型及设计

4．3．1 PLC选型

4．3．2 PLC性能特点和技术指标

4．3．3 PLC主要输入／输出端子分配

4．3．4 PLC与端口元件连接

4．4 变频器选型及设计

4．4．1 变频器选型

4．4．2 E380系列变频器性能特点和技术指标

4．4．3 变频器外围电路设计和参数设定

4．5 上位机选型

4．6 其他相关设备选型及设计

4．6．1 称重传感器选择

4．6．2 三相电子式电能表选型

4．7 本章小结

第五章 系统软件设计

5．1 编程软件STEP7概述及新建项目

5．2 程序设计

5．2．1 主程序块设计

5．2．2 子程序块设计

5．3 上位机监控系统软件设计

5．3．1 组态软件选择

5．3．2 上位机监控系统软件组态

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献