基于plc的直流电机调速系统设计

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1、*******学院毕业设计基于PLC的直流电机调速系统设计学生：学号：专业：班级：指导教师：****学院自动化与电子信息学院****年摘要设计选用日本三菱公司FX2N-16MT基本单元和FX2N-4AD，FX2N-2DA模拟量输/输出扩展模块，并利用其功能指令设计的直流脉宽双闭环调速系统，实现了调速过程速度快、精度高,控制系统的参数便于调试和高工作可靠性，通过给定的调速系统硬件配置和梯形图，经模拟调试输出信号验证了各项指标均满足调速系统的要求。关键词：PLC；调速系统；应用ABSTRACTThedoubleclosed-loopDCPWMspeedsystem

2、ofdirectmotorusestheFX2N-16MTbasicunitofJapaneseMitsubishicompanyandFX2N-4ADs,FX2N-2DAemulationinput/outputexpandingmold,makinguseofitsfunctioninstruction.Itrealizesfastadjustmendofthespeedcourse,highprecision,whichmakeiteasytodebugcontrolprocedureandworkreliable,whichisadevelopment

3、directionintheindustrialcontrol.Hardwaredispositionandladderchartaregiveninthistext.Itcanbeadjustedbyemulationandvariousindexsignsofoutputsignalallsatisfytherequirementsoftheadjustsystem.Keywords：PLC；AdjustingSpeedSystem；Application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21.2.2P

4、LC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

5、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334.2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

6、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、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。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

7、，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

8、所谓的离子传动控制系统。1957年，可