基于某PLC交流异步电动机转速闭环系统设计

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1、实用文档基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计成绩：姓名：班级：学号：日期：文案大全实用文档PLC技能考核设计训练任务书学生姓名专业年级学号设计日期：2016年5月27日至2016年6月6日设计题目：基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统设计（实现记录系统运行时间）设计主要内容：本次设计使用可编程控制器（PLC）、HMI、变频器、组态软件、交流异步电动机等器件组成的综合控制系统。系统中通过PLC来控制变频器，变频器的输出控制异步电动机，再通过反馈系统将参数反馈给PLC，然后经过PID运算调

2、整输出，最终实现异步电动机转速的闭环控制，实现异步电机的稳态运行。并通过HMI面板直观的显示出系统单次及总运行的时间。主要是调节转速调节器PI调节器的参数，实现电动机的控制、调节、显示。指导教师评语：文案大全实用文档指导教师签字：文案大全实用文档目录1绪论11.1变频器11.2可编程控制器11.3触摸屏21.4组态软件21.5基于PLC的交流异步电机转速闭环控制系统32系统硬件设计42.1系统设计的目的42.2系统硬件结构框图42.3硬件选型52.4硬件接线图83系统软件设计93.1变频器参数93

3、.2触摸屏组态画面103.3PLC编程104系统调试195总结20文案大全实用文档5.1遇到的问题及解决方法205.2实验收获205.3建议20文案大全实用文档1绪论随着电力电子器件、微电子技术和现代控制理论的发展，异步电动机造价低、结构坚固的优点使其得到广泛的应用。这使得电动机的控制技术要求进一步提高，难度进一步加大。控制技术是异步电动机应用必须克服的难关，也是这项技术里的难点。本次实验基于可编程控制器（PLC）硬件平台的异步电动机综合控制系统。通过PLC来控制变频器，然后通过变频器输出要求的电

4、压、频率对异步电动机进行控制，同时根据电机的反馈数据进行调整改变变频器的输出，使得系统形成一个转速闭环的调速系统，从而达到抗干扰、稳态运行。在运行的同时，记录系统单次运行的时间以及总的运行时间，并显示在显示屏上。1.1变频器变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的

5、开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。采用变频器一是可以提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在调速系统中变频器的优点是：一、调速平滑、调速范围大。通过控制器的控制，变频器的输出频率

6、可以连续调节，实现无级调速，使电动机起动电流小、动负荷小、调速平滑而无冲击。二、调速精度高。电动机在自然特性上运转时的外特性硬，转速随负载变化小。三、动态品质好。可使提升机的起动、制动、反转和调速过程的时间降至最少，具有良好的动态品质。四、易实现电动机的换向，当频率降低至零后即可反向开车，采用控制器改变相序即可实现反转，因此可在四象限内平滑的过渡。五、节电效果显著。变频调速比转子回路串接电阻的调速方法节约电能20%~40%。本次设计采用的是西门子MM420变频器。1.2可编程控制器可编程控制器，简

7、称PLC（ProgrammablelogicController）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布的PLC文案大全实用文档标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩

8、展其功能的原则而设计。各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。PLC的工作方式为循环扫描方式，当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行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，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。其工作过程大致分为3个阶段：输入采样、程序执行和输入采样、程序执行和输出刷新。PLC具有以下特点：1.使用灵活、通用性强；2.可靠性高、抗干扰能力强；3.接