毕业论文-基于hmi的plc的超级电容充放电控制系统的设计

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1、盐城师范学院毕业设计（论文）盐城师范学院毕业设计（论文）2013－2014学年度基于HMI和PLC的超级电容充放电控制系统的设计学生姓名学院物理科学与电子技术学院专业电气工程及其自动化班级学号指导教师2014年5月20日26盐城师范学院毕业设计（论文）基于HMI的PLC的超级电容充放电控制系统的设计摘　要本文在介绍PLC和人机界面（HMI）的基础上，提出了超级电容充放电控制系统的设计方案，设计并制作了用于超级电容充电的恒流源，并利用PLC软件进行模拟量输入和数值运算，利用HMI软件绘制人机界面，对超级电容在充放电过程中的荷电状态进行实时监控，实验表明，本设计能实现对超级电容充放电的控制，达到了

2、预期的目标。关键词：超级电容，PLC，HMI，恒流源26盐城师范学院毕业设计（论文）TheDesignofSupercapacitorChargeandDischargecontrolsystemBasedonHMIandPLCABSTRACTOnthebasisofPLCandhuman-machineinterface(HMI),thesupercapacitorchargeanddischargecontrolsystemdesignschemewasproposed.Wedesignaconstantcurrentsourceforsupercapacitorcharging,andw

3、eusePLCsoftwareforanaloginputandnumericalcalculation.Besides,theuseofHMIsoftwareistorendertheman-machineinterfaceandmonitorthesupercapacitorintheprocessofcharginganddischargingchargedstateintime.Fromtheexperimentresults,thisdesigncancontrolthesupercapacitor’schargeanddischarge,whichachievetheexpecte

4、dgoal.KEYWORDS：supercapacitor，PLC，HMI，constantcurrentsource26盐城师范学院毕业设计（论文）目　录1绪论11.1研究背景11.2超级电容的现状11.3本课题研究的内容及意义22PLC概述22.1PLC简介22.2欧姆龙PLC的编程器件区32.3PLC工作原理与组成单元32.3.1PLC的工作原理32.3.2PLC的组成单元32.4PLC的特点43HMI概述53.1HMI简介53.2HMI的基本功能53.3HMI的组成及其工作原理64超级电容介绍64.1超级电容SOC的定义64.2超级电容的结构64.3超级电容的充放电特性75超级电容充放

5、电控制系统的设计85.1恒流源设计85.1.1恒流源电路图85.1.2恒流源实物图95.2硬件设计105.2.1PLC的I/O分配表105.2.2PLC外部接线图105.2.3充电电路图115.2.4实物连接图115.3PLC的程序设计125.4HMI的界面设计155.4.1通讯连接155.4.2地址分配165.4.3界面设计165.5调试175.5.1调试前注意事项175.5.2PLC程序调试175.5.3HMI界面186总结19参考文献20致　谢21附　录2226盐城师范学院毕业设计（论文）1绪论1.1研究背景超级电容作为一种新型的储能器件,有着其无可替代的优越性，它结合了锂离子电池和双电

6、层电容两者的优点，已经成为近年来研究的热点之一。超级电容又称双电层电容器，它是介于普通电容器和充电电池间的一种新型的储能元件。碳电极、有机聚合物电极以及金属氧化物电极则是超级电容常用的三种电极材料。与传统的电化学电池相比，超级电容的优点越发突出，除了充电的速度快效率高、电容的功率密度高、循环使用寿命很长的优点外它还有控制简单、低温性能优越、绿色环保等优点，由此可见，超级电容必定具有广阔的应用前景。超级电容用途非常广泛：在混合动力汽车中，超级电容器非常高的功率密度就很好地满足了电车在起动、加速、爬坡时对功率的需求，因此可以作为混合型电动车的加速或起动电源；在电子类方面，除了可以用作玩具电池，还可

7、以作为医疗机械设备的急救电源；超级电容的储能装置在电力系统中也可作为一种精致补偿器来改善系统电压的质量，此外，超级电容在光伏发电系统和微电网中也有着很广泛的用途和应用前景[1]。1.2超级电容的现状超级电容器作为一种性能卓越的储能元件，可以作为独立电源或复式电源使用，广泛应用在备用电源、脉冲放电、启动、牵引动力等领域。自1957年美国人Becker发布第一篇关于超级电容器的专利以来,超级电容器以其