摘要：在如今的现代化社会里，自动化生产应用越来越广泛。它不仅可以节省大量的劳动力，提高生产效率，而且大幅度提高了生产工艺的精度，这是人工所不具备的。电动机调速是最基本的，其中变频调速是通过改变供电的频率以达到电机调速的目的，不管转速高低，其机械特性基本上与自然机械特性平行，采用TD400C和PLC对调速系统进行保护和监控，使系统更加安全可靠。

本论文主要是基于西门子人机界面TD400C、西门子S7-200PLC、西门子MM440变频器等硬件设计一个开环变频调速系统。通过设计、编写TD400C的组态程序，操作TD400C可设置S7-200PLC内部某存储区数据以及读取另外存储区域的数据以使其控制MM440变频器控制三相异步交流电机实现启动、停止、正转、反转并且能平滑的调节电动机的转速，真正达到人机交互的作用，满足工业上调速系统的安全与其他要求。

关键词 TD400C；S7-200PLC；MM440变频器；变频调速

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 概述-1

1.2 选题背景及意义-1

1.3 研究内容与解决的主要问题-2

2 系统整体方案设计-3

2.1 系统功能-3

2.2 系统方案-3

2.2.1 硬件结构方案图-3

2.2.2 S7-200PLC与TD400C的连接-4

2.2.3 S7-200PLC与MM440变频器的连接-5

3 系统设备性能研讨-6

3.1 西门子人机界面TD400C-6

3.1.1 TD400C的简介-6

3.1.2 TD400C的按键功能-7

3.1.3人机界面的设计原则-7

3.2 西门子S7-200PLC-7

3.2.1 PLC的定义-7

3.2.2 PLC的发展-8

3.2.3 PLC的特点-8

3.2.4 PLC的基本构成与工作流程-8

3.2.5 西门子S7-200PLC-10

3.3 交流异步电动机-12

3.3.1 交流异步电动机的原理-12

3.3.2 交流异步电动机的结构-12

3.3.3 交流异步电动机的调速原理-13

3.3.4 交流异步电动机的选择-14

3.4 西门子MM440变频器-14

3.4.1 变频器的简介-14

3.4.2 变频器的结构原理-15

3.4.3 选择西门子MM440变频器-16

4基于TD400C的变频调速硬件设计-19

4.1 开环控制调速的硬件设计-19

4.2 设定变频器参数-19

5 系统软件编程-21

5.1 TD400C的组态设计-21

5.1.1 完成TD400C配置-21

5.1.2 完成TD400C屏幕菜单的设计-24

5.2 PLC的编程设计-28

5.2.1 MM440变频器正反转启动与停止-28

5.2.2 数字量输入与模拟量输出-29

5.2.3 TD400C显示模块-30

5.3 PLC程序的测试-30

结论-34

致谢-35

参考文献-36

附录-37