基于plc的双闭环调速系统设计1

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1、基于PLC的直流电动机双闭环调速系统设计摘要随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，可编程控制器（PLC）的功能更加完善，应用更为广泛，基于PLC的控制系统渐渐成为工业控制系统的主流。本文介绍了基于PLC的直流电机双环调速系统，根据直流调速理论及自动控制系统的理论，介绍了PLC控制的双闭环调速系统的组成、工作原理和动态性能。本系统实现了对直流电机双闭环调速系统进行全数字化的改造，使电流环和速度环控制器都由PLC系统来实现。重点讨论了用西门子S7-200系列PLC中的CPU222及其两个扩

2、展模块来实现直流电机双闭环调速系统。应用PLC的PID功能指令来实现直流电机速度的闭环控制。系统易于扩展，便于扩展各种I/O模块和功能模块。关键词可编程控制器；直流电动机；双闭环；控制BasedonPLCdcmotordoubleclosed-loopspeedregulationsystemdesignAbstractAlongwiththerapiddevelopmentofthepowerelectronictechnology,computertechnologyandtheautomati

3、ccontroltechnology,theprogrammablecontroller’s(PLC)functionmoreperfectandmoreextensiveapplicationbasedonPLCcontrolsystem,graduallybecomethemainstreamoftheindustrialcontrolsystem.InthispaperintroducesthedcmotorbasedonPLCdoubleclosed-loopspeedregulationsy

4、stem,accordingtothedcspeedcontroltheoryandthetheoryofautomaticcontrolsystem,thispaperintroducesthePLCcontrolofdoubleclosed-loopspeedregulationsystemcomposition,workingprincipleandthedynamicperformance.Thissystemofdcmotordoubleclosed-loopspeedregulations

5、ystemofthedigitaltransformation,makecurrentloopandspeedloopcontrollerbyPLCsystemarediscussedtorealize.WithSiemensS7-200PLCandtheCPU222bothextensionmoduletorealizedcmotordoubleclosedloopspeedregulationsystem.ApplicationofPLCPIDcommandstorealizedcmotorspe

6、edclosed-loopcontrol.Thissystemiseasytoexpand,easytoexpandallkindsofI/Omodulesandfunctionmodules.KeywordsPLC；Directcurrentmachine；Doubleclosed-loop；Controls目录第1章绪论11.1直流电动机简介11.2双闭环调速系统11.3PLC在电机调速中的应用2第2章系统总体设计及算法模型确定42.1系统总体设计42.2双闭环调速系统常用控制方法介绍52.3控制

7、方法的确定62.3.1PID控制的结构72.3.2PID参数的调整92.3.3PID模块92.4系统参数计算112.4.1主电路参数计算112.4.2电流环节（ACR）的设计112.4.3转速环（ASR）的设计132.4.4按转速环(ASR)退饱和重新计算超调量14第3章硬件设计163.1系统总体结构163.1.1CPU主机部分163.1.2电机驱动部分163.2检测部分173.2.1电流检测部分173.2.2速度检测部分183.3数据采集模块193.3.1PLC输入/输出端口203.3.2用于PLC

8、的输入/输出模块223.3.3采集时序控制电路233.3.4正交采用233.3.5模块量混合模块EM235243.4晶闸管—电动机电路设计243.4.1整流变压器的设计243.4.2晶闸管的保护243.5晶体管驱动、触发电路的设计253.5.1驱动电路原理253.5.2触发电路原理263.6稳压电源26第4章软件设计274.1系统程序设计方案274.2主程序设计274.3速度初始化子程序284.4转速检测子程序304.5电流检测子程序304.6PID控制