设定多级速度频率，可以实现多级调速运转，并可通过外部信号选择使用级速度，本次设计为级速度频率。用的开关量输入输出第页模块控制变频器的多功能输入端，以控制电机的正转和转速等，实现有级调速。图多段速调速连线框图变频器的多段速调速可以通过三个输入端子的不同组合来设定个不同的速度，并且速度多可以单独的通过控制面板在之间任意设定，设定范围广。第速在出厂时分别设定为，第速未设定，需通过手动进行相关的设定。如果将设定参数设定为多段速选择，就可以通过四个端子的不同组合来设定速选择，但此时变频只能单向运转，不能反转运行。转速编号图多段速调速速段分配表第页图多段速调速原理图用此方法可以有两种基本算法算法多段调速之次调解法，即用光电传感器检测瓶流速度并送入与已知的罐装速度做差得到差值电压，然后对进行处理，得出需要调解的速度段数，由输出以控制变频器的频率控制端，变频器改变输出频率驱动电动机，实现对电动机的调速即控制瓶流速度与罐装速度相致，达到设计目的。算法二多段调速之渐次调解法，即用光电传感器检测瓶流速度并送入与已知的罐装速度做差得到差值电压，然后对进行处理，将与给定值进行比较，若小于定范围，则速度降级，若大于定范围，则速度升级，若在定范围内，则速度级数不变。另外，如果转速超越允许范围而过快，则的端口输出灯报警信号反之如果转速低于允许范围而过慢，则由的端口输出灯报警信号，整个转速控制过程由输出以控制变频器的频率控制端，以使变频器改变输出频率驱动电动机，从而实现对电动机的调速即控制瓶流速度与罐装速度致，达到设计目的。在该方案中，我们还增加了变频器的故障反馈保护系统，由变频器的端输出，当变频器发生故障时，反馈控制信号经端传送到的输入控制端口端，经逻辑运算后由端输出，控制接触器动作，及时切断变频器的主电源，起到保护作用。第页方案选择与方案论证方案二的算法调解速度比较迅速，但有时调解的速度级差较大，会对电动机有伤害，影响电动机的寿命方案的算法二调解速度较慢，虽然调解速度的级差较小，但比较平滑，有利于保护电机，而且接线简单，抗干扰能力强，使用方便，可靠性高，同用模拟信号进行速度给定的方法相比，这种方式的设定精度高，成本低，也不存在由飘移或偏差过大带来的各种问题。且方案二能够对变频器起到很好的保护作用，能够及时避免变频器因为故障而损毁。方案为无级调速，调速精度高，控制效果好，平滑性好，但由于在中间处理单元中出现了模拟信号，就会存在温漂信号电压差等误差影响，且算法较复杂，在选择时还要求根据变频器的输入阻抗来选择的模拟输入模块，同时还要让的模拟输出模块与变频器的输入信号范围相致，对于精度要求不高的系统，成本和效益比较差。另外在多段调速中，系统的控制信号为数字信号，所以频率设定值比较准确，不会受温漂的影响。且调速实现比较简单，易于实现，对于精度要求不高的场合非常适用。因此，综合考虑各方面因素及要求，选择方案二的算法二作为本次设计的设计方案，经实验论证后也是完全可行的。第页罐装传送带调速系统分析罐装传送带调速系统工艺流程启动开始状态光电开关检测瓶流速度送入计数模式选择变频器是否故障是否在区间内是否在区间内启动中速启动高速启动低速自动手动选择速度档位切断电源是否在区间内是否大于高速报警是否小于低速报警图系统工艺流程图第页罐装传送带控制系统的系统设计目的是利用和变频器控制电动机转动带动皮带传动，然后将要灌装的瓶传送给灌装机，达到瓶流速度和灌装速度的协调，从而提高工作效率。本次设计的工艺流程图如图所示，系统启动后按下电机正转开关，若电机出现异常马上切断工作电源进行保护，若电机情况正常则电开始下步工作。电机开始转动，带动皮带传动，待灌装的瓶子在皮带的传动作用下经过光电传感器，传感器对瓶子进行计数送往进行数据处理，处理后得到的瓶流速度和存储器里面设定的值进行比较，判断是否需要进行调速，如果不需要调速电机按照原来的速度运转，如果需要进行调速，则输出控制信号给变频器多段速调速控制信号表如表所示输出元件符号名称端子号作用低速输入中速输入高速输入报警灯报警灯接触器正转输入起动低速运行起动中速运行起动高速运行过速报警慢速报警变频器反馈保护正转运行输出端口列表图输出端口列表第页罐装传送带调速控制系统硬件设计罐装传送带系统总图设计系统总图如下所示手动自动启动停止传感器输入高速中速低速停止报警正转中速高速变频器光电检测图系统总设计图第页电器元件的选型本设计中所使用到的元器件清单如下表所示编号代号元件名称型号规格件数作用可编程控制器变频器电动机自动空气开关自动空气开关自动空气开关熔断器熔断器熔断器熔断器交流接触器过电流继电器按钮开关光电开关施密特触发器报警灯报警灯变压器选择开关型号型号尺寸熔体熔体熔体熔体线圈电压,电流整定红绿逻辑控制电压频率变化带动皮带传动电源总开关电源开关负载电源开关电源保护短路保护负载短路保护变频器过载保护变频器故障保护电机过电流保护输入控制瓶流脉冲检测稳定脉冲控制过快报警过慢报警降压给定自动手动选择尺寸元件清单列表图元器件清单选择表第页罐装传送带调速控制系统软件设计编程平台介绍三菱可编程控制器系列和系列的编程软件。主要用于系统下的三菱编程软件，中文简体支持三菱最新的系列编程支持三菱系列系列系列及运动控制器的编程等。它包括程序设计软件，支持梯形图指令表及语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改监控及调试，结构化程序的编写分部程序设计，可制作成标准化程序,在其它同类系统中使用。设计非常方便，本次设计我们就选用了软件作为编程平台进行设计。操作界面如下图所示图编程界面第页罐装传送带控制程序设计具体设计程序及注释如下公用程序手动子程序手动控制高速手动控制中速手动控制低速自动子程序变频器异常断开其电源第页启动停止启动电机正转定秒为单位时间记脉冲个数第页脉冲个数则为速度过低，启动报警取消报警第页图所编程序图时则为速度过高启动报警二第页罐装传送带程序的仿真调试用的进行仿真，具体步骤如下进入仿真环境图仿真环境图加载程序进行逻辑功能调试图仿真环境程序加载图第页罐装传送带调速监控系统软件设计组态软件介绍是套基于平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于等操作系统。为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集实时和历史数据处理报警和安全机制流程控制动画显示趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。使用，用户无须具备计算机编程的知识，就可以在短时间内轻而易举地完成个运行稳定，功能全面，维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。具有操作简便可视性好可维护性强高性能高可靠性等突出特点，已成功应用于石油化工钢铁行业电力系统水处理环境监测机械制造交通运输能源原材料农业自动化航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系统稳定可靠。软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。组态软件以下简称由组态环境和运行环境两个系统组成。两部分互相，又紧密相关。图功能流程图组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序支持，其存放于目录的子目录中。用户在组态环境中完成动画设计设备连接编写控制流程编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为的工程文件，又称第页为组态结果数据库，其与运行环境起，构成了用户应用系统，统称为工程。运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序支持，其存放于目录的子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。组态软件所建立的工程由主控窗口设备窗口用户窗口实时数据库和运行策略五部分构成，每部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。用户窗口本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如生成各种动画显示画面报警输出数据与曲线图表等。实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集处理输出控制动画连接及设备驱动的对象。运行策略本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序即脚本程序，选用各种功能构件，如数据提取定时器配方操作多媒体输出等，如图所示，可以由它实现对工业生产的仿真上位监控过程。图运行策略组态图第页上位机监控画面的组态设计基于与变频器的罐装传送带控制系统界面如下图上位机模拟监控图实时数据库的变量设置实时数据库的变量设置图如下图实时数据库的变量设置图第页脚本程序的设定通过脚本程序设定控制上位监控的仿真界面，由运行策略进入设定，如下图图脚本程序控制结构图与的连接打开设备窗口后，双击进入。点击鼠标右键，进入设备工具箱，如下图图连接图在设备工具箱中选入串口通讯父设备和三菱，先进入串口通讯父设备对其基本属性进行设置，结果如下图图连接图二第页然后对三菱进行设置，其设置包括基本属性，通道连接如图所示图连接图三图连接图四第页目录前言总体方案设计啤酒罐装传送带调速系统设计要求方案比较方案选择与方案论证罐装传送带调速系统分析罐装传送带调速系统工艺流程输入信息分析输出信息分析罐装传送带调速控制系统硬件设计罐装传送带系统总图设计电器元件的选型罐装传送带调速控制系统软件设计编程平台介绍罐装传送带控制程序设计罐装传送带程序的仿真调试罐装传送带调速监控系统软件设计组态软件介绍上位机监控画面的组态设计实时数据库的变量设置脚本程序的设定与的连接总结参考文献第页前言近年来，社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求。机械化加工企业为了提高生产效率和市场竞争力，采用了机械化流水线作业的生产方式，对不同的产品分别组成了自动流水线。产品不断地更新换代，也同时要求相应的控制系统随之改，提高产品生产的效率。在这种情况下，硬连接方式的继电接触式控制系统就不能满足经常更新的要求了。这是因为，是成本高，二是周期长。在早期还出现过矩阵式顺序控制器和晶体管逻辑控制系统，由于这些装置体积大，功能少，本身存在很多不足，虽然在能够提高控制系统的通用性和灵活性，但均未得到广泛应该。随着大规模集成电路和微处理器的发展和应用，在上世纪年代出现了能够以软件手段来实现各种控制功能的革命性控制装置可编程逻辑控制器。它把计算机的功能完备通用性和灵活性好等优点和继电接触式控制系统的操作方便简单易懂价格低廉等优点