设计简介
摘要
随着科学技术的进步和生产力的发展，转矩、转速测量技术已在电机、汽车、船舶运输、柴油机、化工机械、石油工业、冶金等多方面获得了广泛的应用。转矩、转速测量是各种机械产品的开发研究、测试分析、质量检验、型式鉴定和节能、安全与优化控制等工作中所必不可少的内容。因此，转矩、转速测量系统的研制和生产情况，也就表征了一个国家的基础工业和科学研究的现代化水平。本文介绍了可编程控制器的特点及工作原理，详细阐述了变频器、转矩转速传感器以及一些电器元件的特点。同时描述了西门子S7-200系列PLC在本系统中的应用，确定了以西门子S7-200PLC为核心的控制系统，完成了对电磁离合器转矩测量系统的集中控制。
关键词：转矩转速测量，PLC，电磁离合器
ABSTRACT
Along with the progress in science and technology and the development of productive forces，torque and rotational speed measurement technology is widelyapplied in motor,automobile，marine transportation,diesel engine,chemical machinery,petroleum industry,metallurgy,etc．The torque and rotational speed measurement is necessary for mechanical products’development and research，test and analysis，quality test,pattern appraisal and energy conservation,security and optimized control.
Therefore,the development and production of torque and rotational speed measuremant system also represent the modem level of a country’s basic industry and the scientific research．
This paper provides an overview of featuers and working principle of the Programmable Logic Controller, elaborated the features of iverter, sensor and other electrical componets. Also describes the Siemens S7-200 series PLC in this system, established Siemens S7-200PLC as the core control system, completed the centralized control of electromagnetic clutch torque measurement system.
Keywords: Torque and tational speed measurement,PLC，Electromagnetic clutch
目 录
第1章绪论 1
1.1电磁离合器概述 1
1.2课题背景及意义 1
1.3国内外基本研究情况 1
1.3.1 转矩测量的国内外发展现状 1
1.3.2 PLC控制系统的国内外发展现状 2
1.4课题的主要研究内容 2
第2章 PLC 可编程序控制器 3
2.1 PLC的起源和发展 3
2.2 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 5
2.2.1 PLC控制系统与继电器控制系统的比较 5
2.2.2 PLC控制系统与计算机系统的比较 5
2.2.3 PLC控制系统与集散型控制系统的比较 7
2.3 PLC控制系统的组成 7
2.3.1 硬件的组成 7
2.3.2 软件的组成 10
2.4 PLC控制系统的发展趋势 13
第三章 元器件选型 15
3.1 PLC选型 15
3.1.1 输入输出（I/O）点数的估算 15
3.1.2 存储器容量的估算 15
3.1.3 控制功能的选择 16
3.1.4 机型的选择 17
3.1.5 CPU226及EM235介绍 19
3.2 I/O地址分配与扩展I/O的地址分配 19
3.2.1 本机最大I/O配置 19
3.2.2 I/O点数扩展和编址 20
3.2.3 本设计I/O地址分配表 21
3.3变频器选型 21
3.3.1 变频器介绍 21
3.3.2 变频器的调速 22
3.3.3 变频器选型原则 22
3.3.4 MM440变频器介绍 25
3.3.5 MM440 特点 25
3.3.6 MM440 控制端子介绍 27
3.4 传感器选型 29
3.4.1 传感器简介 29
3.4.2 转矩转速传感器工作原理 30
3.4.3 转矩转速传感器选型依据 31
3.5扭矩仪 33
第四章 控制系统程序设计 34
4.1程序设计说明 34
4.2 转矩调零程序设计 34
4.3测量系统控制程序设计 36
4.3.1测量系统工作流程 36
4.3.2模拟量控制编程方法 36
4.3.3转矩传感器电机控制 37
4.3.4测量过程控制程序 38
4.4 故障报警电路设计 39
第五章设计总结 43
5.1本设计研究结论 43
5.2设计存在的问题和展望 43
致谢 44
参考文献 45
附录Ⅰ 程序语句 46
附录Ⅱ CPU226接线图 49
