plc控制电机论文

plc控制电机论文（共8篇）

plc控制电机论文 篇1

开始学习组态王软件，想从网上找一个具体的工程，对组态王有一个了解，想知道组态王在实际当中是怎么工作的，为工控爱好者方便，这是我自己做的一个电机往返运动控制的一个简单工程，为方便交流可加我Q：443581524。

1.工程描述：

电机有手动自动两种控制模式，选择手动时，按下电机左行、电机右行两个按钮可控制电机的正反转，松开按钮电机停转。选择自动时，按电机左行（右行）按钮，电机开始自动运行，碰撞限位后，延时一段时间（运行过程中可以调节时间的长短），电机反方向运行，周而复始。按下运动停止按钮，电机运行完本周期动作后，方可停止。控制方式类似于焊接行业的摆动器。

2.编写PLC程序。

我选择的是三菱FX2N系列的PLC，编程软件选用GX Developer.对梯形图中主要说明如下：

M0 启动电源，M1 急仃，M2 M4手动自动选择 M3 手动自动切换

M5 电机左行，M7 电机右行

M6 M9 左右限位（为方便调试，用T0，T1代替限位实物）M13 运动停止

Y1 电机左行

Y2 电机右行

梯形图如下，软件GX Developer梯形图不能直接粘贴到Word 中，我用PDF打印机打印的，可能不太清楚，我放大试了，还可以。

PLC程序的编写及下载，我就不啰嗦吧。3.组态

组态王的基本应用不作具体阐述了，说点干的。

A.新建一个组态王工程，工程称可以自己定。我定的是摆动器。如下图所示：

B.打开工程，点击左边的“设备”选项，新建一个PLC设备。我用的是FX2N系列PLC，所以选择如下图所示。串口选COM1口，PLC地址为0，其它默认值即可。

设备建完以后，双击左边设备选项下的COM1,出现下图对话框，将数据位改为7位。

C.点击“数据库”下的“数据词典”建立工程变量。怎么定义变量，我这里不作多说，一般的组态教程里都有，相信最没有耐心的朋友也能看到这个部分吧。我建立的变量如下图所示，每个变量的类型以及与PLC触点的关联都能反应出来，如果看不明白的话，建议看看教程。

D.组态画面。点击左边“文件”下的“画面”，新建一个画面，画面名称自己定，我定的是设备运行监控，在“系统配置”里将所建立的画面设定为运行主页面。因为我还建立了另一个画面，所以下面还有一个项，你可以不用理会它。

F2打开图库，组建画面。

结合建立变量步骤中的变量关联，以及图片按钮下面的功能提示，将按钮指示灯等与建立的变量关联起来。特别说明的是：1.电机左行，电机右行指示灯上面的3个#号，是这样建立的。以左停时间为例，写入一个文体（3个#号），然后双击，出现如下对话框。

点击模拟量输入，输出，将变量关联都选为左停时间。

下面的同个按钮，手动/自动，报警画面，退出系统三个按钮可以不组态，不影响做一个项目的目的。当然项目成功运行后，有兴趣的可以自己加上去，用到的了工具箱里的按钮，还有隐含、报警、页面切换等相关操作。

E.在开发系统页面下，点“文件”，全部存，然后，点“文件”，切换到VIEW。

点击按钮对系统工程进行测试。

注：PLC程序下载线和组态与PLC通讯线是一根线，呵呵，这句话有用吧。

plc控制电机论文 篇2

步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机的输出位移量与输人脉冲个数成正比, 其速度与单位时间内输人的脉冲数 (即脉冲频率) 成正比, 其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序, 便可控制步进电机的输出位移量、速度和方向。步进电机具有较好的控制性能, 其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成, 且可获得较高的控制精度, 因而广泛应用在数控机床、钟表、数字系统、程序控制系统及航天工业装置中。

随着科技的飞速发展, 计算机控制已经广泛应用在所有的工业领域。可编程序控制器 (PLC:Programmable Logic Controller) , 是一种新型、通用的自动控制装置, 具有良好的控制精度、高可靠性、灵活通用、便于编程、使用方便等优点, 近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。PLC对步进电机也具有良好的控制能力, 利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能, 即可实现对步进电机的控制。

因此如何实现PLC控制步进电机的通用控制电路设计方法有着实际生产意义。

(二) PLC特点

1. 软硬件功能强。

PLC内部具备很多功能, 如时序、计算器、主控继电器、移位寄存器及中间寄存器等, 能够方便地实现延时、锁存、比较、跳转和强制0/I等功能。PLC不仅可进行逻辑运算、算术运算、数据转换以及顺序控制, 而且还可以实现模拟运算、显示、监控、打印以及报表生成等功能。

2. 通用性强、采用模块化结构。

绝大多数PLC均采用模块化结构, 为了适应各种工业控制需要, 设计人员可以根据控制对象的规模和控制要求, 选择合适的PLC产品组成所需要的控制系统。包括CPU, 电源、I/0接口等均采用模块化设计, 系统的规模和功能可根据需要自行组合且扩充方便、组合灵活。

3. 运行稳定可靠, 抗干扰能力强。

PLC采用可屏蔽、滤波、隔离、故障诊断和自动恢复等措施, 使可编程控制器具有很强的抗干扰能力, 其平均无故障时间达到 (3~5) ×104h以上。

此外PLC还具有编程简单易学、手段多;安装简单、维修方便;速度快等特点, 是“机电一体化”特有的产品。

(三) 步进电机工作原理及特点

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“步距角”) , 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的。

步进电动机的工作原理实际上是电磁铁的作用原理。当A相绕组通电时, 转子的齿与定子AA上的齿对齐。若A相断电, B相通电, 由于磁力的作用, 转子的齿与定子BB上的齿对齐, 转子沿顺时针方向转过, 如果控制线路不停地按A→B→C→A…的顺序控制步进电动机绕组的通断电, 步进电动机的转子便不停地顺时针转动。若通电顺序改为A→C→B→A…, 步进电动机的转子将逆时针转动30, 这种通电方式称为三相三拍。而通常的通电方式为三相六拍, 其通电顺序为A→AB→B→BC→C→CA→A…及A→AC→C→CB→B→BA→A…, 相应地, 定子绕组的通电状态每改变一次, 转子转过15。

步进电机具有以下特点:

1. 步进电机的角位移与输人脉冲数严格成正比, 电机运转一周后没有累积误差, 具有良好的跟随性。

2. 由步进电机与驱动器电路组成的开环数字控制系统, 既非常简单、廉价, 又非常可靠。同时, 它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数字控制系统。

3. 步进电机的动态响应快, 易于启停、正反转及变速。

4. 速度可在相当宽的范围内平滑调节, 低速下仍能保证获得大转矩。

5. 步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行, 它不能直接使用交流电源和直流电源。

步进电机常见的工作方式有:三相单三拍、三相双三拍、三相六拍、二相四拍、二相八拍、四相四拍及四相八拍等工作方式。

下面就以三菱PLC对三相单三拍步进电机的控制为例进行研究。

(四) 步进电机控制

1. 控制要求:

(1) 进行电机转速控制; (2) 实现电机的正反转控制; (3) 能对电机的步数进行控制。

2. 控制原则:

步进电机能响应而不失步的最高步进频率称为“启动频率”;与此类似, “停止频率”是指系统控制信号突然关断, 步进电机不冲过目标位置的最高步进频率。而电机的启动频率、停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据, 就能有效地对步进电机进行变速控制。

采用PLC控制步进电机, 应计算系统的脉冲当量、脉冲频率上限和最大脉冲数量, 进而选择PLC及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定PLC高速脉冲输出时需要的频率, 根据脉冲数量可以确定PLC的位宽。

3. 转速控制:

步进电机的转速取决于输入的脉冲频率。当改变输人脉冲的周期时, ABCD四相绕组高低电平的宽度将发生变化, 这就导致通电和断电变化的速率发生变化, 使电机转速发生变化, 所以调节输人脉冲的周期就可以控制步进电机的运动速度。

4. 正、反转控制:

步进电机的正、反转控制可通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向, 三相单三拍步进电机通电顺为A-B-C时电机正转;当绕组按A-C-B顺序通电时电机反转。因此, 可以通过PLC输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序, 或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。

5. 步数控制:

步进电机每输人一个电脉冲就前进一步, 其输出的角位移与输人的脉冲数成正比。因此可以根据步进电机的输出位移量确定PLC输出的脉冲个数, 即可实现对步进电机的步数控制。

式中△L为步进电机的输出位移量 (mm) , δ为机构的脉冲当量 (mm/脉冲) 。

(五) PLC控制系统

1. 控制框图

2. I/O分配表

3. 驱动电路

由步进电机的工作原理及工作方式可知, 控制步进电机最主要的就是要产生出符合要求的控制脉冲。而PLC发产生的脉冲信号不足以直接驱动步进电动机的功率, 因此必须设计驱动电路使得PLC能通过驱动器来控制步进电机。

4. 步进电机的PLC控制方法及程序设计梯形图 (部分) 。

(1) 转速控制:由脉冲发生器产生不同周期T的控制脉冲, 通过脉冲控制器的选择, 再通过环形分配器使三个输出继电器YO, Y1, Y2按照单拍的通电方式接通。 (2) 正、反转控制:通过正、反转驱动环节 (调换相序) , 改变YO, Y1, Y2接通的顺序, 以实现步进电机的正、反转控制。 (3) 步数控制:通过脉冲计数器, 控制单拍时序脉冲数, 以实现对步进电机步数的控制。

系统控制步进电机的梯形图 (部分) 如图3所示。

(六) 结束语

经实践证明, 本文利用三菱PLC可方便地实现对步进电机的速度和位置进行控制, 可靠地实现各种步进电机的操作, 控制效果良好。利用PLC对步进电机进行控制, 简单方便, 只需改变PLC程序中相应部分便可改变控制参数。而且对任何相数的步进电机都可以使用, 在设计方法上简单易行。不仅减少了控制系统设计的工作量, 而且提高了控制系统的可靠性。

摘要：步进电机广泛应用于各种领域, 文章以三菱PLC对三相单三拍步进电机的控制为例对PLC控制步进电机进行研究, 以期提高PLC的控制效果。

关键词：PLC,步进电机,控制

参考文献

[1]陈树民.几种步进电机的驱动电路[J].电机与控制应用, 1990 (01) .

[2]乔泽前, 吕佩举.PLC在步进电机伺服控制中的应用[J].机床电器, 1998 (04) .

[3]裴建良, 付淑英.可编程控制器的应用之一[J].江西科学, 2005 (04) .

基于PLC的步进电机综合控制 篇3

关键词：步进电机 PLC 转向控制 速度控制

0 引言

可编程序控制器（PLC）是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置[1]。PLC广泛应用于逻辑控制、顺序控制等工业现场中。步进电机是将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定的角度，脉冲持续的输入，电机便不停转动，它是数字控制系统中常用的执行元件[2]。本文采用西门公司S7-200中的CPU226为主机，利用子程序调用形式实现步进电机正转和反转运行控制，利用定时中断方式实现步进电机中速和高速运行控制。

1 控制要求

闭合控制开关后，步进电机先低速（脉冲周期为2s）正转运行，0.5min后步进电机自动实现中速（脉冲周期为1s）运行，再过0.5min后步进电机自动实现高速（脉冲周期为0.5s）运行；步进电机在运行期间可随时进行正转和反转转向切换，任意时刻断开控制开关后步进电机立即停止。

2 步进电机工作原理

步进电机按照控制绕组的数量可分为两相步进电机、三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机和六相步进电机等，本文以常用的四相步进电机为例介绍步进电机的转向和速度控制。四相步进电机各相分别为A、B、C、D，可采用单相励磁方式，即每种状态只有一相励磁，各相循环励磁，只要改变励磁顺序，即可改变步进电机转向。其正转励磁顺序为：A→B→C→D→A；反转励磁顺序为：D→C→B→A→D。步进电机的速度主要取决于脉冲频率，其角速度与频率成正比，因此只要控制脉冲频率即可获得所需速度。

3 I/O资源分配

根据步进电机综合控制系统要求，系统的输入信号需要1个控制开关实现步进电机的启动/停止控制，需要2个按钮实现步进电机正转和反转控制；输出信号需要4个输出继电器分别控制步进电机的四相绕组，步进电机综合控制I/O分配表如表1所示。

4 梯形图设计

根据控制要求，步进电机控制程序梯形图由主程序、子程序和中断程序组成，其中主程序实现系统初始化、步进电机低速正转控制，子程序实现步进电机正转和反转控制，中断程序实现步进电机中速和高速控制，其主程序梯形图如图1所示、子程序梯形图如图2所示、中断程序梯形图如图3所示：

参考文献：

[1]郝敏钗，李英辉，马宝秋，曲昀卿.PLC控制系统设计与实践项目教程[M].北京：国防工业出版社，2013.

[2]王海波，吴晓光，李沛，余祎琴.基于AT89S52单片机步进电机控制系统设计[J].机电产品开发与创新，2009(22)：161-162.

[3]陈果.PLC控制步进电机分度的设计与实现[J].伺服控制，

2010(02).

作者简介：

李英辉(1979-)，男，河北石家庄人，硕士，石家庄职业技术学院讲师，研究方向：电气控制。

endprint

摘要：PLC广泛应用于逻辑控制、顺序控制等工业现场中。步进电机是数字控制系统中常用的执行元件，能将电脉冲信号转换成相应的角位移。本文设计的步进电机综合控制系统以CPU226为主机，采用子程序实现步进电机转向控制，采用中断实现步进电机速度控制。

关键词：步进电机 PLC 转向控制 速度控制

0 引言

可编程序控制器（PLC）是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置[1]。PLC广泛应用于逻辑控制、顺序控制等工业现场中。步进电机是将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定的角度，脉冲持续的输入，电机便不停转动，它是数字控制系统中常用的执行元件[2]。本文采用西门公司S7-200中的CPU226为主机，利用子程序调用形式实现步进电机正转和反转运行控制，利用定时中断方式实现步进电机中速和高速运行控制。

1 控制要求

闭合控制开关后，步进电机先低速（脉冲周期为2s）正转运行，0.5min后步进电机自动实现中速（脉冲周期为1s）运行，再过0.5min后步进电机自动实现高速（脉冲周期为0.5s）运行；步进电机在运行期间可随时进行正转和反转转向切换，任意时刻断开控制开关后步进电机立即停止。

2 步进电机工作原理

步进电机按照控制绕组的数量可分为两相步进电机、三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机和六相步进电机等，本文以常用的四相步进电机为例介绍步进电机的转向和速度控制。四相步进电机各相分别为A、B、C、D，可采用单相励磁方式，即每种状态只有一相励磁，各相循环励磁，只要改变励磁顺序，即可改变步进电机转向。其正转励磁顺序为：A→B→C→D→A；反转励磁顺序为：D→C→B→A→D。步进电机的速度主要取决于脉冲频率，其角速度与频率成正比，因此只要控制脉冲频率即可获得所需速度。

3 I/O资源分配

根据步进电机综合控制系统要求，系统的输入信号需要1个控制开关实现步进电机的启动/停止控制，需要2个按钮实现步进电机正转和反转控制；输出信号需要4个输出继电器分别控制步进电机的四相绕组，步进电机综合控制I/O分配表如表1所示。

4 梯形图设计

根据控制要求，步进电机控制程序梯形图由主程序、子程序和中断程序组成，其中主程序实现系统初始化、步进电机低速正转控制，子程序实现步进电机正转和反转控制，中断程序实现步进电机中速和高速控制，其主程序梯形图如图1所示、子程序梯形图如图2所示、中断程序梯形图如图3所示：

参考文献：

[1]郝敏钗，李英辉，马宝秋，曲昀卿.PLC控制系统设计与实践项目教程[M].北京：国防工业出版社，2013.

[2]王海波，吴晓光，李沛，余祎琴.基于AT89S52单片机步进电机控制系统设计[J].机电产品开发与创新，2009(22)：161-162.

[3]陈果.PLC控制步进电机分度的设计与实现[J].伺服控制，

2010(02).

作者简介：

李英辉(1979-)，男，河北石家庄人，硕士，石家庄职业技术学院讲师，研究方向：电气控制。

endprint

摘要：PLC广泛应用于逻辑控制、顺序控制等工业现场中。步进电机是数字控制系统中常用的执行元件，能将电脉冲信号转换成相应的角位移。本文设计的步进电机综合控制系统以CPU226为主机，采用子程序实现步进电机转向控制，采用中断实现步进电机速度控制。

关键词：步进电机 PLC 转向控制 速度控制

0 引言

可编程序控制器（PLC）是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置[1]。PLC广泛应用于逻辑控制、顺序控制等工业现场中。步进电机是将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定的角度，脉冲持续的输入，电机便不停转动，它是数字控制系统中常用的执行元件[2]。本文采用西门公司S7-200中的CPU226为主机，利用子程序调用形式实现步进电机正转和反转运行控制，利用定时中断方式实现步进电机中速和高速运行控制。

1 控制要求

闭合控制开关后，步进电机先低速（脉冲周期为2s）正转运行，0.5min后步进电机自动实现中速（脉冲周期为1s）运行，再过0.5min后步进电机自动实现高速（脉冲周期为0.5s）运行；步进电机在运行期间可随时进行正转和反转转向切换，任意时刻断开控制开关后步进电机立即停止。

2 步进电机工作原理

步进电机按照控制绕组的数量可分为两相步进电机、三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机和六相步进电机等，本文以常用的四相步进电机为例介绍步进电机的转向和速度控制。四相步进电机各相分别为A、B、C、D，可采用单相励磁方式，即每种状态只有一相励磁，各相循环励磁，只要改变励磁顺序，即可改变步进电机转向。其正转励磁顺序为：A→B→C→D→A；反转励磁顺序为：D→C→B→A→D。步进电机的速度主要取决于脉冲频率，其角速度与频率成正比，因此只要控制脉冲频率即可获得所需速度。

3 I/O资源分配

根据步进电机综合控制系统要求，系统的输入信号需要1个控制开关实现步进电机的启动/停止控制，需要2个按钮实现步进电机正转和反转控制；输出信号需要4个输出继电器分别控制步进电机的四相绕组，步进电机综合控制I/O分配表如表1所示。

4 梯形图设计

根据控制要求，步进电机控制程序梯形图由主程序、子程序和中断程序组成，其中主程序实现系统初始化、步进电机低速正转控制，子程序实现步进电机正转和反转控制，中断程序实现步进电机中速和高速控制，其主程序梯形图如图1所示、子程序梯形图如图2所示、中断程序梯形图如图3所示：

参考文献：

[1]郝敏钗，李英辉，马宝秋，曲昀卿.PLC控制系统设计与实践项目教程[M].北京：国防工业出版社，2013.

[2]王海波，吴晓光，李沛，余祎琴.基于AT89S52单片机步进电机控制系统设计[J].机电产品开发与创新，2009(22)：161-162.

[3]陈果.PLC控制步进电机分度的设计与实现[J].伺服控制，

2010(02).

作者简介：

李英辉(1979-)，男，河北石家庄人，硕士，石家庄职业技术学院讲师，研究方向：电气控制。

电机控制论文. 篇4

目前几种比较常见的直接转矩控制策略中，对于中小容量而言，控制方案重点在于进行转矩、磁链无差拍控制和提高载波频率。对大容量来说，其区别在于低速时采用了间接转矩控制，从而达到低速时降低转矩脉动的目的。

直接转矩控制技术概述

相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势，使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。随着电力电子技术、微电子技术、控制理论的高速发展，交流调速技术也得到了长足的发展。目前在高性能的交流调速领域主要有矢量控制和直接转矩控制两种。1968年Darmstader工科大学的Hasse博士初步提出了磁场定向控制(Field Orientation)理论，之后在1971年由西门子公司的F.Blaschke对此理论进行了总结和实现，并以专利的形式发表，逐步完善并形成了现在的各种矢量控制方法。特点

对于直接转矩控制来说，一般文献认为它由德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi于1985年首先分别提出的。对于磁链圆形的直接转矩控制来说，其基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下，通过控制电机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度，来改变它对转子的瞬时转差率，达到直接控制电机输出的目的。在控制思想上与矢量控制不同的是直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流，不需要复杂的坐标变换，因此具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点。控制

事实上，1977年A·B·Plunkett曾经在IEEE的工业应用期刊上提出了类似于目前直接转矩控制的结构和思想的直接磁链和转矩调节方法，在这种方法中，转矩给定与反馈之差通过PI调节得到滑差频率，此滑差频率加上电机转子机械速度得到逆变器应该输出的电压定子频率；定子磁链给定与反馈之差通过积分运算得到一个电压与频率之比的量，并使之与定子频率相乘得到逆变器应该输出的电压，最后通过SPWM方法对电机进行控制。

发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机、电动

南华大学电气工程学院毕业设计

机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。

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洗衣机，出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。

此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。[4]

实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。

2.3直流电机的调速原理

众所周知，直流电机转速n的表达式为:

nUIR(22)

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Jd(24)式中Ke-反电动势常数.电磁转矩为:

Te=KT *Ia(2-5)式中KT-磁转矩常数。[2]

动态工作特性是指实际的动作与相应的动作命令之间的响应关系。将式(2-2)、式(2-3)、式(2-4)和式(2-5)作拉氏变换，得到如下函数:

Ua(s)=RaIa(s)+ LaSIa(s)+ Ea(s)

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图5.5主控电路图

5.3隔离单元模块

为了防止电机驱动单元对数字控制单元的干扰，必须在两者之间加隔离电路来防止干扰的产生。避免LMD18200的驱动电路对控制信号的干扰，对于LMD18200的引脚3(转向输入)、引脚5(PWM输入)与LM629的PWMS、PWMM引脚之间通过光电耦合器6N137连接。

(l)光电耦合器的选型

LM629的PWMM脚输出的调制信号如图5.6所示，如果LM629接6MHz晶振，其最小输出占空比（1/128）时的接通时间为: 4/fCLK=4/6*106s=0.67us 因此应选择高速光耦。

而N6137的工作频率可达到10MHZ，即它可用在开关周期为: l/l07s=0.1us 因此光耦可选6N137。

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KP=(input[0][0][e*10]*KP_memf[4]+((input[0][1][e*10]>input[1][0][ec*10])?input[1][0][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[3]+((input[0][1][e*10]>input[1][1][ec*10])?input[1][1][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[2]+((input[0][1][e*10]>input[1][2][ec*10])?input[1][2][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[1]+input[0][2][e*10]*KP_memf[0])/(input[0][0][e*10]+((input[0][1][e*10]>input[1][0][ec*10])?input[1][0][ec*10]:input[0][1][e*10])+((input[0][1][e*10]>input[1][1][ec*10])?input[1][1][ec*10]:input[0][1][e*10])+((input[0][1][ e*10]>input[1][2][ec*10])?input[1][2][ec*10]:input[0][1][e*10])+input [0] [2] [e*10]);这样编写程序的好处就是略去模糊推理的判断转移程序，例如在某个时刻的误差e对应为9.8，误差变化率为8那么对于误差隶属度函数input[0][0][98]的取值必为0,input[0][1][98]同样为0，只有input [0] [2] [98]的取值为0xFF；误差变化率隶属度函数值input [1] [0] [98]为0, input[1] [1] [98]为0, input[1] [2] [98]为0xFF，因此上式的会等价成：

KP=(0+0+0+0+255*40)/255 所以计算量不大并且省略掉了条件转移相关程序。[24] 模糊控制流程图如图6.7所示。

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开始采样两次速度求误差

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LM629控制程序的编写、模糊控制程序的编写、通讯程序的编写及调试。实验平台的自行设计，在调速系统软件设计中利用PID参数的模糊在线自整定，使其整定精度大于离线整定精度。

但到目前为止论文还有需待完善的地方：模糊规则的提取和选择是一个复杂的过程，往往难免掺杂着一些主观思维，在调试过程中难免要根据具体情况进行调整，这使得调试过程变得复杂和设计周期时间延长；本系统是采用模糊自整定PID参数控制技术，对于PID参数的常规整定也带有很多主观思维。在实际工作情况下对象模型和工作环境经常是差异很大的。

通过对本课题的研究我有以下几个方面的收获：

（1）学习与掌握了单片机的基本原理及其各种应用，对它的各种硬件接口与软件设计方法有较深入的认识。

（2）对自动控制系统的动、静态性能及其控制有了一定的认识。

（3）在调速系统上位机的开发中用到Visual Basic，因此对VB编程有了更深刻的理解和更熟练的应用。

（4）本设计重点在于应用，因此在设计过程中使自己的动手能力得到锻炼，同时提高了解决实际问题的能力。

7.2研究展望

直流调速系统的控制方案层出不穷，并且控制效果也越来越好，有关模糊控制在直流调速中的应用还有以下方案值得研究：

(1)自适应模糊控制方法在直流传动控制系统中应用的实用化研究。目前最具有工程应用前景、最能体现模糊控制优势的，是能够在线进行模糊模型辩识、在线根据模型变化进行控制规则和参数自调整的模糊控制算法，而如果能把这种辩识和控制算法简化到可在单片机内实现，则模糊控制和智能控制的应用将会跨上一个新台阶。

(2)基于模糊神经网络控制等自适应方法的研究。神经网络和模糊控制的结合是智能控制的一个重要发展方向，但目前将其应用于直流传动控制系统的研究还不多。其中一个重要的原因是模糊神经网络控制方法复杂，计算量大，速度慢，实时性差且结构和机理尚未完全揭示，而直流传动控制系统又对实时性和控制精度要求很高。但随着模糊神经网络理论的完善，以及模糊芯片和神经网络芯片的

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日趋成熟，这将成为直流传动系统控制的重要手段。

T.G.Habetler的空间矢量调制方法

把无差拍方法应用于直接转矩控制首先是由美国人T.G.Habetler提出来的。这种方法的主要思想是在本次采样周期得到转矩的给定值与反馈值之差。

空间电压矢量的幅值和相位是任意的，可以通过相邻的两个基本的电压矢量合成而得。利用计算出来的空间电压矢量可以达到转矩和磁链无差拍的目的。

利用Habetler的无差拍方法，从理论上可以完全使磁链和转矩误差为零，从而消除转矩脉动，可以弥补传统DTC的Bang-Bang控制的不足，使电机可以运行于极低速下。另外，通过无差拍控制得到的空间电压矢量可以使开关频率相对于单一矢量大幅提高并且使之固定，这对于减少电压谐波和电机噪声是很有帮助的。

但是，空间电压矢量作用时间可能会大于采样周期，这说明不能同时满足磁链和转矩无差拍控制。因此作者提出了三个步骤，首先是否转矩满足无差拍，如果不满足再看是否磁链满足无差拍，如果还不满足就按照原有直接转矩控制矢量表来选取下一周期的单一电压矢量。因此按照Habetler的无差拍方法最大的计算量有四个步骤，这将耗费很大的计算资源，不易实现，另外在整个计算过程中对电机参数的依赖性比较大，这将降低控制的鲁棒性。转矩或磁链的预测控制方法

在T·G·Habetler的无差拍的直接转矩控制方法中，由于计算量很大而不易实现，因此出现了一系列的简化的无差拍直接转

交流电机-韩国SPG交流电机全系列

矩控制，比较典型的是转矩跟踪预测方法。在这种方法中，分析了低速转矩脉动的情况，得出转矩脉动锯齿不对称的结论。

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非零电压矢量和零电压矢量对转矩变化的作用是不同的，前者可以使转矩上升或下降，而后者总是使转矩下降。另外，在不同的速度范围内二者对转矩作用产生的变化率也在变化。在转矩预测控制方法中，电压矢量在空间的位置是固定不变的，合成在两个单一电压矢量的中间，但是电压矢量不是作用整个采样周期，而是有一定的占空比，在一个采样周期中可以分为非零电压矢量和零电压矢量。如果使下一采样周期非零电压矢量和零电压矢量共同作用产生的转矩变化等于本周期计算出来的转矩误差。

将消除转矩误差，达到转矩无差拍控制的目的。即使出现计算出来的电压矢量作用时间超出采样周期，也可以用满电压矢量来代替，因此是非常易于实现的，从实验结果来看，转矩脉动的锯齿基本上对称，说明转矩的脉动已经大为减少。上法认为磁链被准确控制或变化缓慢，而没有考虑磁链的无差拍控制，在文献中对磁链也进行了预测控制。预测控制

在这种方法中，通过磁链的空间矢量和电压矢量关系可近似得到：

其中ΔΨS是在电压矢量作用下的磁链幅值改变量，θVΨ是二者的空间角度。设

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制，所需的电机参数只有定子电阻和电感，对电机参数变化的鲁棒性比较好，从实验结果来看，系统的动态响应性能是比较好的。但是在这种方法中，需要检测电机的相电压，这增加的系统硬件的复杂性，另外，计算量也比较大。

基于几何图形的无差拍控制

在文献中，对定子磁链方程、转子磁链方程以及由定、转子磁链表达的转矩方程进行离散化，之后把前两个方程带入到转矩方程中去。通过离散的转矩方程分析可以知道施加电压矢量可以使转矩误差为零，转矩变化到平面上的一条直线上，这条直线与转子磁链矢量方向平行。采取同样的方法可以分析知道施加电压矢量可以使磁链误差为零，磁链变化到平面上的一个园上，这个园与与磁链园同心。于是利用直线和园的交点就可以得到使转矩和磁链无差拍控制的电压矢量，当然这个电压矢量受到逆变器所能输出的电压大小的限制。

把几何图形引入到无差拍的控制中来是一个比较好的思路，可以得到最优的无差拍控制的电压矢量，同时也有助于理论上的分析。但是就如何把图形方式和数字化控制结合起来从实现方式上来说还是存在有一定的难度。

离散空间矢量调制(DSVM)方法

无差拍的直接转矩控制从理论上可以最大化地消除转矩和磁链的的误差，克服了Bang-Bang控制不精确性的弱点，但是需要比较大的计算量，并且这些计算都是与电机参数有关，容易引起计算上的误差。因此在文献中提出了既不需要多少计算，又能提高转矩和磁链控制精度的离散空间矢量调制方法。

在离散空间矢量调制方法中，通过对两电平逆变器输出的六个基本电压矢量中的相邻电压矢量和零电压矢量进行有规律的合成，如图3是使用相邻的单一矢量2和单一矢量3以及零电压矢量合成出来的空间电压矢量。从图3中可以看出其合成方法是把整个采样周期平均分为3段，每一段由非零电压矢量或零电压矢量组成，如空间电压矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零电压矢量各作用1/3采样周期，可以采用5段式或7段式方式合成(文中没说明)，利用这种有规律的合成方法一共可以合成出10个电压矢量。

细化的电压矢量可以对转矩和磁链进行更精确的控制，文献中对磁链使用了传统的2级滞环Bang-Bang控制，而考虑到转

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交流电机-韩国SPG小型电机感应电机系列

矩需要动态响应快，对其划分了5级滞环Bang-Bang控制，如图4所示，不同的误差带内使用不同的电压矢量表。另外，作者通过推导得到电压矢量对转矩变化的影响式子如下所示：

从式(10)中可以看出同一电压矢量在低速和高速对转矩变化的影响是不同的。因此，在不同的速度范围使用了不同的电压矢量，如图3所示。从另一方面看，低速使用幅值小的电压矢量以及高速使用幅值大的电压矢量也是符合V/f=C这一规律的。传统的直接转矩控制在低速时连续使用较多的零电压矢量使开关频率很低，转矩脉动大。而按照离散空间矢量调制的方法由于低速使用幅值小的电压矢量，因此连续使用的零电压矢量少，开关频率高，转矩脉动小。另外，由于高速时的电压矢量比较多，可以划分12个扇区，使用两个电压矢量表，这样可以进行更精确的控制。

从以上分析可以看出，离散的空间矢量调制方法易于实现，不需要有无差拍控制那样多的计算，保持了传统Bang-Bang控制的优点，因此鲁棒性好，但相对于传统的直接转矩控制又可以提高转矩和磁链控制精度，减小低速转矩脉动。但是控制精度越提高，矢量划分就越细，电压矢量控制表就越多越大，这将增加控制的复杂性。因此，如果能让离散的空间矢量调制与无差拍控制结合起来，将会有助于克服这个缺点。由PI调节器输出空间电压矢量的方法

在直接转矩控制中，如果能获得任意相位的空间电压矢量，将有助于减小低速下的转矩脉动，达到矢量控制在低速下的稳态性能。

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显然这个空间电压矢量在空间位置上的相位是任意的。从结构上看基于PI调节的直接转矩控制相似于定子磁链定向的矢量控制，但二者是有区别的，定子磁链定向的矢量控制基于同步旋转坐标系，定向于定子磁链d轴，q轴磁链为零，另外在d轴方向还要对磁链和和q轴方向上的电流进行解耦，而这些对于基于PI调节的直接转矩控制不需要，其中只需要使转矩输出和定子磁链反馈通过PI调节方法来跟随上给定即可，因此从实现上是比较简单的，同时鲁棒性也比较好，并且相对于传统的直接转矩控制可以提高开关频率，减小了低速下的转矩脉动，但是在这种方法当中需要选取合适的PI参数，否则会影响控制系统的动、静态性能。除了以上这种PI调节的直接转矩控制外，在文献中还在A·B·Plunkeet的直接转矩和磁链调节法的基础上做了进一步的研究，使用空间电压矢量的方式输出，此处不详细叙述。

注入高频抖动提高开关频率

在前面的各种直接转矩控制策略中都谈到提高低速下的开关频率可以降低转矩脉动，同时也可以降低噪声。在文献中，提出了一种在传统的直接转矩控制基础上注入高频抖动的方法提高开关频率，其中作者用图表的方式显示了开关频率随转矩和磁链滞环宽度的减小而提高，但是这种提高是有限的，一个最主要的原因是磁链和转矩控制上的延迟，滞后越大开关频率就越低。例如从仿真来看10μs延迟有14kHz的开关频率，但当有20μs的延迟时只有8kHz的开关频率。文献中提出的提高开关频率方法是在转矩和磁链滞环内叠加上高频的三角波，其幅值与滞环宽度相当。

当反馈值大于三角波时电压矢量减小，当反馈值小于三角波时电压矢量增大，因此，即使控制上有延迟，但随着三角波频率的增大，开关频率

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参考文献

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谢辞

本文是在李军红老师的悉心指导下完成的。在从大二以来的两年时间里，李老师给我提供了良好的实验条件和动手的机会，并在学习和生活上给予充分的指导和帮助，对我在学习生活中取得的成绩给予充分的肯定。在和李老师讨论问题的过程中，他严谨、求实的治学态度、对科学持之以恒的钻研精神和正直、宽厚的为人之道对我产生了非常深刻的影响。在此我向他表示最诚挚的敬意和深深的感谢。另外我在进行论文工作期间，得到了自动化教研室许多老师的指导，在此向同样他们表示诚挚的谢意。

感谢已毕业的师兄曾力对我的关心和帮助，他在多年来一直在教我如何面对学习和生活。同时感谢朱哲、雷波等同学在论文撰写过程中给予的关心与支持。没有他们的帮助要想完成此论文是不可能的。

最后感谢我的家人多年来对我的理解、支持与鼓励，并把此文献给他们。

曾广玺

2008年5月于南华大学

电机控制实训报告 篇5

电动机控制线路的连接

一、实训目的

1、了解交流接触器、热继电器、按钮的结构及其在控制电路中的应用。

2、识读简单控制线路图，并能分析其动作原理。

3、掌握控制线路图的装接方法。

二、实训器材

1、交流接触器、热继电器

2、常闭按钮、常开按钮

3、熔断器

4、电动机

5、导线 三.实训原理

电动机的全压起动

对于小容量电动机或变压器容量允许的情况下，电动机可采用全压直接起动。

四.实验内容与步骤

（一）、单向运行控制线路

1、点动控制线路

电动机的单向点动控制线路如图所示。当电动机需要单向点动控制时，先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB，接触器KM线圈获电吸合，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。当松开按钮SB时，接触器KM线圈断电释放，KM常开主触头断开，电动机M断电停转。２、连动控制线路

单向连动运行控制线路电动机的单向连动控制线路如图所示。接上电源U、V、W，按下SB2，接触器KM获电闭合，KM常开闭合，电动机起启动，同时使与SB2并联的1常开闭合，这叫自锁开关。松开SB2，控制线路通过KM自锁开关使KM线圈仍保持获电吸合。如需电动机停机，只需按下SB1即可。机，只需按下SB1即可。

3、点动和连动混合控制线路

电动机点动和起动混合控制线路如图所示。先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB2，接触器KM线圈获电吸合并自锁，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。

若按下起动按钮SB3，接触器KM线圈获电吸合KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。由于起动按钮SB3的常闭辅助触头断开接触器KM的自锁回路，所以是点动控制。

4、正反转控制线路

正反转控制线路采用两个接触器，即正转的接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1 三对主触头接通时，三相电源相序按Ｕ、V、W，接入电动机。而当KM2的三对主触头接通时，三相电源相序按W、V、U、接入电动机，电动机即反转。

线路要求接触器KM1和KM2不能同时通电，否则它们的主触头就会一起闭合，造成U、W、两相短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互1副常闭辅助触头，以保证接触KM1和KM2的线圈不会同时通电。KM1和KM2的这2副常闭辅助触头在线路中所起的作用称为联锁作用，这2副常闭辅助触头叫做联锁触头。

正转控制时，按下按钮SB2，接触器KM1线圈获电吸合，KM1主触头闭合，电动机M起动正转，同时KM1的自锁触头闭合，联锁触头断开。

反转控制时，必须先按停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电释放，KM1触头复位，电动机断电；然后按下反转按钮SB3，接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触头闭合，电动机M起动反转，同时KM2自锁触头闭合，联锁触头断开。

这种线路的缺点是操作不方便，因为要改变电动机的方向，必须按停止按钮SB1，再按反向按钮SB3才能使电动机反转。

5、对主电路及控制电路进行检查。

6、经老师检查确认接线正确，然后才允许通电，观察实训结果。

日光灯控制线路的连接

一、实训目的

1、了解日光灯、开关，及其在控制电路中的应用。

2、识读简单日光灯控制线路图，并能分析其工作原理。

3、掌握开关控制线路图的装接方法。

二、实训器材

1、一个日光灯、一个白炽灯

2、两个开关

3、一个插排

4、一个白炽灯座

5、导线若干 三.实训原理

日光灯接在220v的情况下，拉下开关会发出光线。

四.实验内容

（一）、一个开关控制一盏灯(原理图)

1、一个开关控制一盏灯。

日光灯控制线路如图所示。当日光灯希要控制时，先接上220V的交流电压，然后按合上左边开关按钮，这时日光灯就会亮，当右边合上的时候白炽灯亮。当松开按钮左边时，右边的白炽灯依然亮，两个开关都断开此时亮灯都不亮。此时插排的电压依然有。

五 实训感想

电机控制实训报告总结 篇6

实习地点：湘潭电机集团有限公司(小电机厂和成套车间)

实习性质和目的：实习教学是教学过程中的重要组成部分，目的是巩固学生的理论知识，培养学生的实践能力、创新能力和敬业、创业精神，拓宽学生视野，增强劳动观念。

本次实习性质为认知实习。

参加本次实习的学生是网院05级机电专业刘毅同学，我们已经学完大部分基础课程和部分专业课程，如《电工技术》《电子基础》《机械制造》等。除了在教室学习外，我们接触实际的机会比较少，为了曾进感性知识，接触工厂生产现场，扩大视野，我们安排恶此次实习，主要任务是：○1对各类电机、电气元件作一基本了解：○2对发电厂生产输配电有一个初步认识;○3认识自动控制在现代工业生产现场的作用与重要性○4接触社会，认识和学习工人阶级。

认知实习是大学生活一个必要的学习环节，它为我们后续的专业基础课和专业课学习，提供了思维驰骋的物质空间，使学生对本专业从事的工作、专业方向和特点更加明确，因而增强对专业热爱，激发勤学热忱和敬业精神，自觉地造就自己成为面向新世纪，热爱社会主义祖国的、为自动化事业贡献青春的、出类拔萃的人才。

实习内容：

1.深化掌握交、直流电机的工作原理，初步掌握电机的基本结构和基本制造工艺。

2.初步掌握各类电器元件(自动开关、刀开关、继电器、接触器、高压断路器、隔离开关等等)工作原理、构造和用途。

3.对电器控制电路有初步了解，对电气成套设备有初步印象。

4.初步了解一些大型企业的生产组织和管理方法。

5.学习工人阶级优秀品质。

实习总结：

1.湘电集团简介

湘电集团有限公司前身是国民政府资源委员会中央电工器材厂，创建于1936年，1949年由人民政府接管，1953年更名为第一机械工业部湘潭电机厂。

享有 电工产品摇篮 、 中华民族工业脊梁 的美誉。 一五 期间被列入国家156项重点建设项目，经过几十年的扩建、发展，已经成为我国电工行业的骨干企业、国家重大技术装备的生产基地、国防装备定点生产厂家。从20世纪60年代起，先后为北京、天津、平壤、德黑兰等城市提供地铁配套电机电控设备1000多套;80年代跻身于全国500家最大工业企业行列;90年代列入520户国家重点企业。3月，工厂按照建立现代企业制度要求，改制为湘潭电机集团有限公司，由湖南省人民政府授权行使国有资产投资主体职能。底，企业集中主业部分的优良资产，联合北京地铁总公司等六家企业共同发起设立了 湘潭电机股份有限公司 ，并于7月成功上市， 湘电股份 7500万A股在上海证券交易所成功发行，成为湖南省首家在核准制下通过的上市公司、湘潭市第一家上市公司。11月，完成首次再融资工作，共募集资金33120万元。公司正式更名为湘电集团有限公司，资产总额达43亿元，拥有分公司6个，全资子公司6个，控股公司10个。

建国50多年来，湘电集团先后研制开发新产品1000多项，100多种重大新产品开创了中国第一：第一套船用动力推进设备;第一套地铁车辆电机电器成套设备;第一台108吨电动轮自卸车;第一辆城市轻轨车等。目前公司具有一批稳定的大型客户和合作伙伴，产品远销东南亚、欧洲、中美洲等26个国家和地区。20公司通过ISo9001系列标准的质量认证。所生产的大中型交、直流轧钢电机为国内驰名品牌;独家生产的大吨位工矿电机车系列和千万吨级矿用108吨、154吨电动轮自卸车遍布全国各大露天矿;企业是国家城轨车辆电机电器成套设备的重点生产企业近年来公司集中发挥电气牵引技术、舰船电力推进技术和电动车辆制造技术三大核心技术优势，着力推行 4+2 发展战略，全面推进企业持续、快速、健康、稳定地发展。

湘电集团始终立足并走在中国装备制造业前列，以 兴业报国，共赢共享 为企业宗旨，以 领军中国装备制造业 为发展目标;坚持人才兴厂，科技强厂，质量立厂，依法治厂，不断进行技术创新，制度创新，管理创新，文化创新，为振兴民族工业作出新的更大的贡献。

2.实习安全及日程安排

10月22日上午抵达湘电后，我们按照要求进驻本次实习基地 湘潭电机集团有限公司。安全方面主要涉及穿戴及防护，进出厂要求等，包括禁止穿拖鞋、背心、短裤、凉鞋等入场，女生需想头发挽起，如进入特殊车间还需按照特殊要求佩戴安全帽、安全手套等装备;进出厂需佩戴 临时出入证 ，如场内特殊区域标有 实验禁区 、 禁止入内 、 闲人免入 等标识，则未经允许不得擅自入内。

plc控制电机论文 篇7

四川美丰化工股份有限公司年产2 0万t合成氨装置有一台大型氨压缩机组,其配套异步电机的额定功率为3000k W,机组采用液态软起动装置进行降压起动,具有故障率低、维护维修方便、可靠性高、抗干扰性强等特点。

该软起动装置采用具有国内领先水平的计算机仿真软件对电机的起动全过程进行模拟仿真,使电机起动的全过程可预测、可调整、可控制。在起动过程中,通过P L C控制,使串入电机绕组中的液体电阻线性均匀减小,从而达到起动电流小而平滑、无冲击,显著降低电网压降,有效地保护了电机及被起动的氨压缩机的目的。

1 工作原理

该软起动装置硬件由柜体、电气室、电液箱、传动机构等几部分组成。工作原理是在电机定子回路中串入可变液体电阻实现降压起动,即随着主电机的起动,装置自动改变液体电阻动、定极板之间的间距,使电阻线性均匀减小,电机端电压均匀提高。

图1为氨压缩机组系统一次线路图。为了限制起动电流,在电机三相定子绕组末端分别串入一个可变液体电阻,液体电阻的大小由一台电极升降电动机改变液阻柜动极板和静极板的距离实现。主机起动结束后,星点柜开关合闸,将液体电阻短接,软起动装置在主回路中完全处于零电位,动极板自动复位,为下次起动作好准备。

2 PLC的I/O地址分配和接线

该软起动装置采用PLC控制技术,其输入信号有15个,输出信号有12个,选择采用西门子S7-200 CN系列CPU224 CN型(14点输入10点输出)PLC作为控制器件,并增加一个EM223型(4点输入4点输出)扩展模块。根据控制要求,对PLC的输入量、输出量进行分配,PLC的I/O地址分配情况如表1所示。

图2为氨压缩机组软起动装置P L C控制输入输出接线图。

3 PLC控制程序

图3为该软起动装置在工作过程中的P L C参考控制程序,主要包括:允许起动、主机起动、星点短接、极板复位、电液箱液位检测与指示等几个部分。

4 软起动装置维护与保养

(1)定期(每月)检查液位是否正常,若液位太低,应及时添加清水;在加清水时应避免水珠飞溅,并用干燥、洁净的棉纱将电液箱体表面擦干,确保绝缘强度。

(2)定期(每季)进行传动机构检测、维护、检修或更换上、下限位开关。

(3)定期(4~5年)更换电液,同时清洗极板和箱体:先用稀盐酸清洗极板上的氧化物,而后再用清水洗净。箱体在取出和置入时避免撞击以免损坏箱体。

(4)定期(每年)检修设备的绝缘情况,确保设备的安全。

5 结语

plc控制电机论文 篇8

【关键词】PLC；电动机；控制系统

嵌入式可编程控制器（PLC）以微处理器为基础，面向控制过程，适应工业环境，操作方便，可靠性高。从1969年第一台可编程控制器面世以来，经过40年的发展，已经成为最重要最普及应用场合最多的控制器。它使用可编程记忆体存储指令用来执行诸如逻辑、顺序、计时演算的功能，并通过数字或者类似的输入输出模块控制各种机械设备。本论文以数控机床单轴系统为例描述了基于PLC的控制系统的设计步骤和设计思路，提出了一整套完整的基于PLC的精确直流电机控制的设计思路，具有一定的通用性。

1.控制系统硬件设计

本设计使用直流伺服电机设计了一种速度可控的高精度伺服系统。其中直流电机选择日本山洋公司PG90型号电机直流伺服电机，转速为3000r/min，编码器为圆光栅编码器。选择西门子S系列PLC控制器，它支持8针非隔离型和9针隔离型RS232串口通信，可以方便的与触摸屏、伺服驱动器等进行通信。直流伺服电机带动工作台前进，运动过程分为以速度V1快进，以速度V2工进两档变速控制。采用光栅进行转速测量，通过共阴极七段数码管用于实时显示直流电机的转速。

其中编码器产生信号是一组高速脉冲，电机每转一圈产生脉冲信号100个，接到PLC内部高速计数器上，通过Q0.1输出到直流电机两端实现调速和正反转。2PLC状态转移图设计状态转移图用于描述控制系统的工作时序，它是按照设计需求，分析各个输入输出与各种操作的基本逻辑关系，根据系统各设备操作内容和顺序。以状态转移的形式强调动作的顺序和条件。状态转移图是基于PLC的控制系统设计的起点，它的主要组成要素由以下几个部分组成。

转移条件：

两个步之间用一段横线表示转移，可用文字图形符号或逻辑表达式注明转移条件。当相邻两步之间的转移条件满足时自动转换。

动作说明：

在步右侧加一个矩形框说明该步对应的动作。

逻辑结构：

主要有分支结构和循环结构两种，选择性分支表示在某步后执行若干分支中一条。选择性分支开始用水平线将各分支相连，结束后用水平线将其汇合；循环结构用于多次反复执行。

直流伺服电机控制系统的基本工作步骤如下：

循环开始工件处于左右丝杠之间，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电保持，直流电机正转；电机拖动工件向左快速运行。行至SQ2处限位处，KM1失电，KM2得电，工件向左慢速运行，当到达SQ1处，KM2失电，此时定时器T1开始通电定时，工件停止3s，而后KM3得电，电机反转拖动工件开始向右快速运行。

2.PLC梯形图设计

现代PLC采用梯形图作为设计输入方法，软件可以实现梯形图到程序代码的转换。工业电气控制线路中，实现的基本方法是通过继电器、接触器等途径和手段，它们只有0和1两种状态，类似于计算机的二进制码。梯形图正是用来表示这些二进制码之间的逻辑关系，左边的母线如同电源火线，右边母线如同零线。能量可以通过被激励的常开触点或者未被激励的常闭触点自左向右流动，当能量流过线圈时，线圈就被激励。

每个过程都可以分成启动模块，自锁保持和停止模块三部分组成，控制电动机在特定的限位标志处启动和停止。在每个运动过程直流电机精确速度控制是通过闭环控制来实现，给定速度经过PLC高速计数器模块反馈回来与实际的速度进行相减得到速度误差，经过PLC比例积分微分操作控制，再经过D/A变换器变换成模拟信号电机运动，从而达到调速的目的。

3.电机控制程序现场测试和修改

PLC程序测试需要到现场与相关的硬件设备进行联机调试，将PLC系统与现场信号隔离，可以使用暂停输入输出服务指令或切断输入输出外部电源，以免引起造成事故的机械设备动作。待调试工作完成后。将程序固化在EPROM中。本设计的全数字电机速度控制系统，经过试验测定，在采样周期T=50ms，比例和微分系数分别为0.85和1.02时，电机的速度误差小于1.0%。

4.结语

文章以数字控制加工系统为例系统阐述了可编程控制器在电机精密控制系统中的设计方法和基本设计流程。

通过系统硬件结构、端口分配、状态转移图、梯形图等设计步骤实现了直流伺服电机的闭环精密控制，并设计了工进和快进两档变速功能。设计思路具有相当的通用性，经过试验证明该系统有较高的可靠性和抗干扰能力。

参考文献

[1]廖常初.机电一体化设计基础[M].北京：科学出版社， 2004.

[2]陈金化.可编程控制器（PC）应用技术[M].北京：电子工业出版社，2005.