PLC负荷分配控制器的设计 毕业设计论文

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1、41目录目录1第1章绪论21.1负荷分配的应用及其战略意义21.2国内外技术现状31.2.1国内技术现状31.2.2国外技术现状31.3纸机传动现状介绍41.4本研究的意义和存在的问题4第2章负荷分配原因及影响52.1负荷分配问题产生的原因和影响52.2解决负荷分配问题的理论根据5第3章负荷分配原理及计算方法83.1直流传动的负荷分配83.1.1直流电机的功率介绍83.1.2直流电机的机械特性曲线93.1.3直流传动负荷分配设计103.2交流传动的负荷分配设计14第4章负荷分配PLC控制器的设计194.1硬件组成194.1.1PL

2、C介绍194.1.2ABB变频器介绍224.2通讯协议264.3算法及程序33第5章结论355.1本文的结论及意义355.2本文的不足355.3前景展望35致谢36参考文献3741第1章绪论1.1负荷分配的应用及其战略意义纵观纸机传动系统的发展历史，早期造纸机的电气传动系统通常使用单独的电动机传动，由它带动天轴或地轴通过皮带以驱动造纸机的网部、压榨部、烘干部以及压光和卷取分部。为了适应纸机改变品种的要求，驱动电动机通常采用直流电动机，并借助于改变电枢电压或磁场电流来实现纸机的调速。大约在上个世纪五十年代，分部传动造纸机逐渐替代了总

3、轴传动造纸机，分部传动大大简化了机械传动设备，提高了稳速精度，并且使相邻分部间速度和张力调节十分方便。但是随着高速、大型纸机的出现以及新工艺的采用，为进一步简化造纸机械，需要使纸机的某个分部采用多个电动机传动。在这种多点传动的情况下，造纸机的某个分部除了要具备调速和稳速的性能外，还需要各个电动机满足负荷分配的要求。在八十年代中期国外开始将变频调速系统应用于纸机，国内大约始于九十年代初期。交流变频调速以其结构简单，坚固耐用，动态响应好，效率高，经济可靠，抗恶劣环境能力强，易于向高电压，高速度，大容量发展等优点逐步取代直流调速系统而占

4、据了传动系统的主导地位。造纸机采用变频传动以后，机械的维护量几乎为零。但是变频器属于复杂精细的高科技产品，在其使用过程中，若使用不当而使变频器频繁保护甚至损坏，对正常生产造成影响。其中以由于多点传动而引起的负荷不均而使变频器出现保护现象最为常见。在生产工艺条件稍有变化时，多点传动电机的负荷失去平衡，有的电机的负荷过大时，电流剧增甚至过流过载，跳闸保护，有的电机负荷降低，甚至不出力以至作发电机运行而出现过电压保护，造成很大的功率损耗，从而可能对生产和设备造成影响或损坏。由于纸机的某些分部(如网部，压榨部)是由两台或多台电机连在一起，

5、辊筒的线速度必须保持一致，否则毛布或者铜网会被拉断或打褶，为了保证速度同步，同时又需要各个电机按照其额定值进行比例分配，这就是负荷分配问题。411.2国内外技术现状1.2.1国内技术现状近几年，我国造纸工业取得了很大的发展，造纸机装备水平不断提高。纸机的幅宽不断增加，车速也达到了700----800m/min左右。新投产的板纸机由过去的年生产能力约3---5万吨，提高到了30—40万吨。并且纸机交流变频技术不断成熟，已经取代了直流传动系统的统治地位。目前，国内大部分纸机传动部分都使用变频传动。传统的传动方法或者为直流分部传动，或者

6、为直流总轴传动，但都因为维护量大，可靠性差等原因而被淘汰了，纸机采用变频传动后，机械维护量几乎为零。但是变频器属于高科技产品，在其使用过程中，若使用不当而使变频器频繁保护甚至损坏，对生产造成影响是众多厂家所关心的问题。其中，以负荷不均而使变频器出现保护现象最为常见。而解决这种问题的方法在国内只是处于摸索阶段，主要靠我们广大的现场技术人通过经验来解决。1.2.2国外技术现状可编程控制器（Programmablecontroller）,简称PC,因早期主要应用于开关量的逻辑控制,因此也称为PLC(ProgrammableLogicco

7、ntroller).它诞生于上世纪60年代,经过几十年的发展,可编程控制器作为一种进行数字运算的电子系统,是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器,它采用了可编程序的存储器,是以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术和通信技术，用面向控制过程、面向用户的“自然语言”编程，是一种简单易懂，操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制装置。可编程控制器及其有关的外围设备，都按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。目前，国际上解决负荷分配问题主要方法之一是使用高性能变频器的转矩控制功能，SIEMENS公司的6SE70系

8、列工程型变频器和ABB公司的ACS600系列变频器，这些变频器可以通过转矩控制方式实现负荷分配的目的。方法是：以一台变频器作为主传动，这台变频器为速度控制模式，其余的辅传动选用转矩控制模式，将主传动的转矩输出作为辅传动的转矩给定，这样辅传动的给定信