基于plc的直流电机调速系统设计毕业设计

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1、基于PLC的直流电机调速系统设计毕业设计目录1.1直流调速系统的发展史概述11.2可编程控制器PLC21.2.1PLC的发展概述21.2.2PLC的特点31.3选题背景及论文主要内容41.3.1选题背景41.3.2论文的主要内容4第2章直流调速系统62.1调速系统的性能指标62.1.1稳态性能指标72.1.2动态指标82.2PWM直流调速系统102.2.1直流电动机的PWM控制原理102.2.2PWM直流调速系统的组成112.2.3PWM调速系统的主要参数172.3双闭环直流脉宽调速系统192.3.1电流、转速反馈环节192.3.

2、2设计中的调节器计算212.3.3双闭环脉宽调速系统的起动过程25第3章现代PLC控制技术273.1PLC的组成和分类273.2PLC的工作原理273.3PLC电机控制系统设计的基本内容和步骤293.3.1PLC的硬件设计的一般步骤293.3.2PLC软件设计的一般步骤303.3.3设计中用到的模块31第4章基于PLC的直流电机调速系统设计334.1设计任务33454.2脉宽调制系统特有部分设计334.3PLC硬件设计354.4PLC软件设计37结束语39致谢40参考文献（主要及公开发表的文献）41附录43第1章引言传统直流电动机

3、双闭环调速系统采用的是继电器控制，加PI调节器及校正装置，实现控制系统稳定运行。但由于继电器，集成运算放大器，电气元件的老化易出故障而损坏，而且结线复杂，使其工作可靠性较差。采用PLC设计的直流电动机双闭环调速系统能有效地克服上述缺点，并且具有结构简单，调试修改参数方便，工作可靠，性能价格比较高的优点。同时，PLC控制的直流电动机双闭环调速系统实现了数字化控制[13][14]。1.1直流调速系统的发展史概述电机调速的发展与电力电子技术的发展是不可分离的，电机调速和电力电子技术相互结合，相互促进，实现了现代的电气传动控制：一弱点检测

4、、判断并发出控制信息，用强电来执行控制的使命。从这个角度上看，可以说，现代电气控制技术是强电与弱点相结合的技术。45早期的电机控制只是利用电器来控制电动机的启动、制动、正反转和分级调速。随着技术的进步，生产工艺对电机控制提出了越来越高的要求，诸如精确稳定的运行速度、无极调速、快速反向、准确定位等等。直流电机变压和弱磁调速可以比较好的满足这些要求，于是诞生了旋转变流机组供电的直流调速系（Ward-Leonard系统），简称G-M系统。对调速性能要求再高时，则引入电机型放大器、磁放大器、电子放大器等放大装置进行反馈控制。到上世纪五十年

5、代，机组供电直流调速系统的控制技术发展到了巅峰的阶段，也正是它的缺点暴露的最充分的时候：它的设备多、体积大、费用高、效率低、安装须地基、运行有噪音、维修不方便等等日益称为生产上的负担。为了解决这些矛盾，人们开始采用水银整流器和闸流管等静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子传动控制系统。1957年，可控的半导体器件-晶闸管问世，由它组成的静止式可控整流装置无论在运行性能上还是在可靠性上都具有明显的优势，60年代成了晶闸管的时代，这种静止式变流装置供电的直流调速系统称为晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统）。70年代以来，国

6、际上电力电子技术突飞猛进，推出了新一代的开和关都能控制的“全控式”电力电子器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、场效应晶闸管（P-MOSFET）等，自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成了脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，或直流PWM调速系统[1][3][5][10]。1.2可编程控制器PLC可编程序控制器的英文为ProgrammableController，在二十实际七十至八十年代一直简称为PC。由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为P

7、C；加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（PLC，ProgrammableLogicController），为了方便，仍简称PLC为可编程序控制器[6][15]。1.2.1PLC的发展概述1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一土改可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。在八十年代至九十年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。

8、由于PLC人机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度总