基于PLC的变频调速系统标准设计.docx
《基于PLC的变频调速系统标准设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于PLC的变频调速系统标准设计.docx(15页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 课 程 论 文题 目: 基于PLC变频调速系统设计 姓 名: 金 亦 铖 学 号: 专业班级: 电气工程及其自动化1班 学 院: 机电工程学院 指导老师: 唐荣年 基于PLC变频调速系统设计摘要:交流异步电动机是工农业生产中最关键拖动设备之一,因其结构简单、维修轻易等优点而得到了广泛应用。而在现代工业生产中,有部分设备需要依据不一样工作环境,要调整到一个特定转速。从而对交流异步电动机速度提出了要求,期望能达成一台设备运行时,能依据不一样材料加工产品,实现运行速度调整,并能稳定运行。本设计关键由PLC、变频器、电动机等几部分组成。PLC是能进行行逻辑运算,次序运算,计时,计数,和算术运算等操作
2、指令,并能经过数字式或模拟式输入输出,控制多种类型机械或生产过程工业计算机。本文综合应用电子学和机械学知识去处理基于可编程控制器变频调速系统,此次设计选择三相异步交流电机,而 PLC和 交流电机不管在工业还是生活中全部是应用最广,所以此次设计含有相当实用价值。关键词:PLC;变频器;电动机;调速 一、绪论此次设计关键以PLC和变频器为主,PLC是一个工业控制计算机,能进行逻辑运算,次序运算,计时,计数,和算术运算等操作指令,并能经过数字式或模拟式输入输出,控制多种类型机械或生产过程工业计算机。它含有抗干扰能力强,价格廉价,可靠性强,编程简单,易学易用等特点。变频器操作方便、体积小、控制性能高而
3、成为现在世界上最受欢迎调速方法,在工业工厂中应用十分广泛,所以此次设计课题为我们以后到工厂发展打下很好铺垫,很有实用价值。 调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基础要求。在科学研究和生产实践很多领域中,调速系统占有着极为关键地位。调速控制系统工艺过程复杂多变,含有不确定性,所以对系统要求更为优异控制技术和控制理论。现在在控制领域中,即使逐步采取了电子计算机这个优异技术工具,尤其是石油化工企业普遍采取了分散控制系统(DCS)。但就其控制策略而言,占统治地位依旧是常规PID控制。PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中无须搞清系统数学模型。变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景
4、调速方法之一,采取变频器组成变频调速传动系统关键目标,一是为了满足提升劳动生产率、改善产品质量、提升设备自动化程度、提升生活质量及改善生活环境等要求;二是为了节省能源、降低生产成本。用户依据自己实际工艺要求和利用场所选择不一样类型变频器。 组态软件是指部分数据采集和过程控制专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级软件平台和开发环境,使用灵活组态方法,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功效、通用层次软件工具。在组态概念出现之前,要实现某一任务,全部是经过编写程序来实现。编写程序不仅工作量大、周期长,而且轻易犯错误,不能确保工期。组态软件出现,处理了这个问题。对于过去需要多个月工作,经过组态几
5、天就能够完成。组态王是海内一家较有影响力组态软件开发企业开发,组态王含有步骤画面,过程数据统计,趋势曲线,报警窗口,生产报表等功效,已经在多个领域被应用。二、系统功效设计分析和总体思绪系统功效设计分析伴随电力电子技术和控制技术发展,交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用;可编程控制器PLC作为替换继电器新型控制装置,简单可靠,操作方便、通用灵活、体积小、使用寿命长且功效强大、轻易使用、可靠性高,常常被用于现场数据采集和设备控制;组态软件技术作为用户可定制功效软件开发平台工具,可实现显示电机转速,可实现远程调速控制,在PC机上可开发友好人机界面,经过PLC能够对自动化设备进行“智能”控制。
6、在此,此次设计就是基于PLC变频器调速系统。将现在应用最广泛PLC和变频器综合起来关键功效实现了变压变频调速。电机正反转,加减速和快速制动等。所以,该系统必需含有以下三个主体部分:控制运算部分、实施和反馈部分。控制运算关键由PLC和变频器来完成;实施元件为变频器和电机;反馈部分关键为速度反馈。系统设计总体思绪系统关键由三个部分组成,即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。首先经过设置给定输入给PLC,再经过PLC控制变频器,再经由变频器来控制电机,随立即电机转速反馈给PLC,经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。具体以下图所表示:速度给定 +电机变频调速系统PLC(PID)速度反馈信号图1
7、.1 速度闭环控制机构控制图一、 PLC和变频器选择PLC概述PLC基础结构可编程序控制器简称为PLC(Programmable Logic Controller)关键由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。(以下图2.1所表示)编程器接触器线圈按钮输入接口输出接口存放器指示灯继电器触点电磁阀线圈位置开关.微处理器 电源PLC图2.1 PLC控制系统示意图可编程序控制器实际上是一个工业控制计算机,它硬件结构和通常微机控制系统相同,甚至和之无异。可编程序控制器关键由CPU(中央处理单元)、存放器(RAM和EPROM)、输入/输出模块(简称I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。PLC工作原
8、理PLC运行时,需要进行大量操作,这迫使PLC中CPU只能依据分时操作原理,按一定次序,每一时刻实施一个操作。这种分时操作方法,称为CPU扫描工作方法,是PLC进行实时控制常见一个方法。 PLC采取按次序循环扫描工作方法,当PLC投入运行后,其工作过程通常分为三个阶段即输入采样、用户程序实施和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLCCPU以一定扫描速度反复实施上述三个阶段。 PLC型号选择工艺步骤特点和应用要求是设计选型关键依据。PLC及相关设备应是集成、标准,根据易于和工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功效标准选型所选择PLC应是在相关工业领域有投运业绩、
9、成熟可靠系统,PLC系统硬件、软件配置及功效应和装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功效表图及相关编程语言有利于缩短编程时间,所以,工程设计选型和估算时,应具体分析工艺过程特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需操作和动作,然后依据控制要求,估算输入输出点数、所需存放器容量、确定PLC功效、外部设备特征等,最终选择有较高性能价格比PLC和设计对应控制系统。综合了输入输出(I/O)点数、存放器容量、各项控制功效和机型考虑和性价比等各方面原因,在此我为该系统设计选择了S7-200 PLC一台。图 S7-200 PLC CPU外形模型图S7-200有5种CPU模块、6个有12种工作方法高
10、速计数器和两点高速计数器/和脉冲宽度调制器、直接读写模拟量I/O模块、优异程序结构、灵活方便寻址方法和程序化PID编程控制。强大通讯功效,它支持多个通信协议。价格是它在全部品牌在同一功效区内很有竞争力。最关键是它还提供了完善网上支持。这些全部为实现本系统设计提供很好条件和方便。比如,高速计数器能够用来测速从而实现速度反馈。变频器选择和参数设置变频器选择伴随变频器性能价格比提升,交流变频已应用到很多领域,因为变频调速很多优点,使得交流变频调速得到广泛应用。其功效较强,使用灵活,但其价格相对较贵。所以我选择了通用变频器,经过合理配置、设计和编程,一样能够达成专用变频器控制效果。本设计采取变频器是西
11、门子企业面向世界推出二十一世纪通用型变频器MM420。它可实现平稳操作和正确控制,使电动机达成理想输出,这种变频器不仅考虑了V/f控制,而且还实现了矢量控制,经过其本身自动调谐功效和无速度传感器电流矢量控制,很轻易得到高起动转矩和较高调速范围。MM420变频器特点以下:(1) 包含电流矢量控制在内四种控制方法均实现了标准化(2) 又丰富内藏和选择功效(3) 因为采取了最新式硬件,所以,功效全、体积小。(4) 保护功效完善、维修性能好。(5) 经过LCD操作装置,可提升操作性能。变频调速原理变频调速是经过改变电机定子绕组供电频率来达成调速目标。n=60f(1-s)/p 对于成品电机,其磁极对数p
12、已经确定,转差率s改变不大,故电机转速n和电源频率f成正比,所以改变输入电源频率就能够改变电机同时转速,进而达成异步电机调试目标。变频器工作原理变频器工作原理是把市电(380V 、50Hz)经过整流器变成平滑直流,然后利用半导体器件(GTO、GTR或IGBT)组成三相逆变器,将直流电变成可变电压和可变频率交流电。三相异步电动机多个调速方法 三相异步电动机转速公式为: n=60f/p(1-s) 从上式可见,改变供电频率f、电动机极对数p及转差率s均可太到改变转速目标。从调速本质来看,不一样调速方法无非是改变交流电动机同时转速或不改变同时转两种。在生产机械中广泛使用不改变同时转速调速方法有绕线式电
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 PLC 变频 调速 系统 标准 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。