电机与变压器数字化测试平台的PLC控制系统设计

摘要

飞速进步的网络、计算机等数字化技术深刻影响了工业生产，自动化成为了现代工业生产的标志之一。数字技术在电机测试领域的广泛运用使得该领域的生产方式发生了翻天覆地的变化。
　　 本文以电机测试为例子对系统进行说明，同样适用于变压器的测试。首先简要介绍了电机测试领域的技术发展现状，根据课题的实际情况分析了各个可能的改造方案，对最后选定的方案的整体框架进行了介绍，并对框架中的每一部分的作用做了简要说明。然后对方案中的PLC控制系统的设计做了详细的分析，分为硬件和软件两个部分。硬件部分首先阐述了选择西门子的CPU模块作为PLC控制系统的处理器的原因，然后基于这一CPU，选择了一些配套模块，包括电源模块、I/O模块、通讯模块和接口模块等，同时也确定了用于直接对外控制电机的变频器和直流调速装置，并把这些电气设备利用Profibus-DP协议连接成了一个单主机模式的控制网络。软件部分分为组态和软件设计两部分。首先讲述了在软件开发平台STEP7上进行系统组态，包括为CPU配置内部的运行参数，为系统的各个组成部分在CPU内存区分配I、Q地址以及为DP网络中的设备分配DP地址，然后在软件设计中先说明了EditSymbol表格的作用，再以400KW变频器试验为例子详细说明了软件的具体设计过程包括试验的供电部分、输出部分、变频器的参数设置部分、操作部分以及对紧急情况的处理部分。系统调试部分也是相应的分为硬件调试和软件调试。在文章的最后对这次系统设计的实际工程指导意义做了总结，并对发展前景做了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1电机测试系统

1.1.1电机测试系统的发展

1.1.2系统设计方案的选择

1.2 PLC

1.2.1 PLC控制系统

第二章测试平台的总体设计

2.1设计理念

2.2设计思路

2.3总体设计方案

2.3.1工作台

2.3.2通讯服务器

2.3.3数据库服务器

2.3.4打印机

2.3.5 LED大显示屏

2.3.6测量仪表

2.3.7 PLC控制系统

2.4方案总结

第三章PLC控制系统的硬件搭建

3.1 西门子PLC

3.1.1 CPU 315-2 DP

3.1.2数字量和模拟量输入／输出模块

3.1.3 电源、通讯及接口模块

3.2变频器和直流调速器

3.3 PROFIBUS-DP网络搭建

3.4硬件控制网络

第四章PLC控制系统的软件设计

4.1系统的组态

4.1.1 CPU模块组态

4.1.2数字量I／O模块组态

4.1.3模拟量I／O模块组态

4.1.4变频器组态

4.1.5直流调速器组态

4.1.6 DP网络的建立

4.2整体程序设计

4.2.1程序中符号的编辑

4.2.2程序设计

第五章PLC控制系统的调试

5.1调试步骤

5.2硬件调试

5.2.1开关的调试

5.2.2 DP网络的调试

5.2.3手动修改参数和启动设备

5.3软件调试

5.3.1开关程序的调试

5.3.2 DP网络通讯程序的调试

5.3.3参数修改程序的调试

5.3.4设备启停和状态读取程序调试

5.4调试总结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

附录