資源描述：
《畢業(yè)設計（論文）-無級調速plc控制系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、1前言1.1系統(tǒng)的背景及發(fā)展隨著現(xiàn)在社會科技的飛速發(fā)展，人們對生活各個方面品質的要求也在不斷地提要，在速度運行方面，人們要求速度調節(jié)范圍廣，而且平緩，無級調速以其獨特的優(yōu)勢贏得新科技的青睞，各種各樣的無級調速方式涌現(xiàn)出來。無級變速與過去定比變速不同，主要有三大類：電氣無級調速、流體無級調速和機械無級調速。其中電氣無級調速是以電磁流為介質的一種調速方式，該種變速方式以電機調速為主體，主要分為直流調速和交流調速。直流調速主要是通過改變電樞的外串電阻、電樞電壓或改變磁通量實現(xiàn)調速。其特點是調速范圍大，精度也較高，在過去，直流調速一直作
2、為通過調節(jié)電機速度實現(xiàn)無級調速的唯一手段，廣泛應用于機械傳動領域，直流調速系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)和動態(tài)驅動特性，其調速范圍寬，力矩特性較硬。但其設備結構復雜，使用成本高，維護和維修困難，不宜用于大功率場合，僅限于中小功率范圍，故現(xiàn)已逐步被交流調速所替代。交流調速主要是通過變極、調壓和變頻來進行調速的[1]。根據(jù)其調速原理有電磁滑差離合器調速、調壓調速、串級調速、變頻調速、換向器電動機、無換向器電動機調速等。實際應用最多的為變頻調速，即由功率半導體器件為主組成的變頻器得到變頻電源，向交流電動機供電，實現(xiàn)變頻調速。其特點是調速時平滑性好
3、，效率高。低速時，特性靜關率較高，相對穩(wěn)定性好；調速范圍較大，精度高；起動電流低，對系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果明顯；變頻器體積小，便于安裝、調試、維修簡便；易于實現(xiàn)過程自動化；在恒轉矩調速時，低速段電動機的過載能力大為降低。流體無級調速是利用流體作為傳動介質的一種調速方式。按照其工作原理的不同分為：泵控調速、閥控調速、閥-泵控聯(lián)合調速、調速型液力耦合器、液力變矩器。閥控式是利用閥來改變流體進出口流量進行調速；泵控式是通過改變泵和馬達的有效工作容積來實現(xiàn)調速，可細分為變量泵-定量馬達、變量泵-變量馬達、定量泵-變量馬達3類；第39
4、頁共39頁閥-泵控聯(lián)合調速是閥控和泵控兩類調速聯(lián)合應用；調速型液力耦合器是通過改變噴嘴閥門的開度或改變導管的位置，以改變工作腔的充油量進行調速；液力變矩器是通過改變葉片的角度、充油量或泵輪轉速進行調速。流體無級變速傳動具有運動慣性小，動作靈敏，制動迅速，運動平穩(wěn)，易于實現(xiàn)無級調速，可以獲得很大的調速比，而且在大功率、高承載場合易于實現(xiàn)自動化及控制等優(yōu)點，目前已廣泛用于汽車、農林業(yè)機械、環(huán)保機械、礦山機械、工業(yè)機器人驅動系統(tǒng)、太空探測機械等領域[2]。機械無級變速傳動機械無級變速器是利用固體作為中間介質，作為一種通用傳動裝置主要應
5、用于機械化、自動化生產(chǎn)工藝流程中用以改善機械的工作性能。結構簡單、適應性強、傳動效率高、恒功率特性好、操作與維修方便。利用PLC與變頻器的組合，實現(xiàn)以脈沖信號改變頻率，進而改變電動機的轉速，即為其中的一種方式，同時設置監(jiān)控平臺，可使無極變頻調速的性能大大提高。1.2課題相關技術的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.2.1可編程控制器可編程控制器簡稱——PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中[3]。據(jù)統(tǒng)計，
6、可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎設備之一，PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。PLC是在繼電器控制邏輯基礎上，與3C(Computer,Control,Communication)技術相結合，不斷發(fā)展完善的。目前已從小規(guī)模單機順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領域。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的各單機設備上，雖然它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電
7、磁環(huán)境中，但PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設計的控制裝置，在設計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運行穩(wěn)定性和較高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。第39頁共39頁高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低[4
8、]。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性[5]。長期以來，plc始終處于工業(yè)控制自動化領域
