基于某PLC交流異步電動機轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計

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1、實用文檔基于PLC的交流異步電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計成績：姓名：班級：學(xué)號：日期：文案大全實用文檔PLC技能考核設(shè)計訓(xùn)練任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)年級學(xué)號設(shè)計日期：2016年5月27日至2016年6月6日設(shè)計題目：基于PLC的交流異步電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計（實現(xiàn)記錄系統(tǒng)運行時間）設(shè)計主要內(nèi)容：本次設(shè)計使用可編程控制器（PLC）、HMI、變頻器、組態(tài)軟件、交流異步電動機等器件組成的綜合控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中通過PLC來控制變頻器，變頻器的輸出控制異步電動機，再通過反饋系統(tǒng)將參數(shù)反饋給PLC，然后經(jīng)過PID運算調(diào)

2、整輸出，最終實現(xiàn)異步電動機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，實現(xiàn)異步電機的穩(wěn)態(tài)運行。并通過HMI面板直觀的顯示出系統(tǒng)單次及總運行的時間。主要是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)，實現(xiàn)電動機的控制、調(diào)節(jié)、顯示。指導(dǎo)教師評語：文案大全實用文檔指導(dǎo)教師簽字：文案大全實用文檔目錄1緒論11.1變頻器11.2可編程控制器11.3觸摸屏21.4組態(tài)軟件21.5基于PLC的交流異步電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)32系統(tǒng)硬件設(shè)計42.1系統(tǒng)設(shè)計的目的42.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖42.3硬件選型52.4硬件接線圖83系統(tǒng)軟件設(shè)計93.1變頻器參數(shù)93

3、.2觸摸屏組態(tài)畫面103.3PLC編程104系統(tǒng)調(diào)試195總結(jié)20文案大全實用文檔5.1遇到的問題及解決方法205.2實驗收獲205.3建議20文案大全實用文檔1緒論隨著電力電子器件、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，異步電動機造價低、結(jié)構(gòu)堅固的優(yōu)點使其得到廣泛的應(yīng)用。這使得電動機的控制技術(shù)要求進一步提高，難度進一步加大。控制技術(shù)是異步電動機應(yīng)用必須克服的難關(guān)，也是這項技術(shù)里的難點。本次實驗基于可編程控制器（PLC）硬件平臺的異步電動機綜合控制系統(tǒng)。通過PLC來控制變頻器，然后通過變頻器輸出要求的電

4、壓、頻率對異步電動機進行控制，同時根據(jù)電機的反饋數(shù)據(jù)進行調(diào)整改變變頻器的輸出，使得系統(tǒng)形成一個轉(zhuǎn)速閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)，從而達到抗干擾、穩(wěn)態(tài)運行。在運行的同時，記錄系統(tǒng)單次運行的時間以及總的運行時間，并顯示在顯示屏上。1.1變頻器變頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的

5、開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。采用變頻器一是可以提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。用戶根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在調(diào)速系統(tǒng)中變頻器的優(yōu)點是：一、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍大。通過控制器的控制，變頻器的輸出頻率

6、可以連續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無級調(diào)速，使電動機起動電流小、動負(fù)荷小、調(diào)速平滑而無沖擊。二、調(diào)速精度高。電動機在自然特性上運轉(zhuǎn)時的外特性硬，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化小。三、動態(tài)品質(zhì)好?？墒固嵘龣C的起動、制動、反轉(zhuǎn)和調(diào)速過程的時間降至最少，具有良好的動態(tài)品質(zhì)。四、易實現(xiàn)電動機的換向，當(dāng)頻率降低至零后即可反向開車，采用控制器改變相序即可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，因此可在四象限內(nèi)平滑的過渡。五、節(jié)電效果顯著。變頻調(diào)速比轉(zhuǎn)子回路串接電阻的調(diào)速方法節(jié)約電能20%~40%。本次設(shè)計采用的是西門子MM420變頻器。1.2可編程控制器可編程控制器，簡

7、稱PLC（ProgrammablelogicController）,是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會頒布的PLC文案大全實用文檔標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴

8、展其功能的原則而設(shè)計。各種PLC的組成結(jié)構(gòu)基本相同，主要有CPU,電源，儲存器和輸入輸出接口電路等組成。PLC的工作方式為循環(huán)掃描方式，當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。其工作過程大致分為3個階段：輸入采樣、程序執(zhí)行和輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。PLC具有以下特點：1.使用靈活、通用性強；2.可靠性高、抗干擾能力強；3.接