机电一体化专业毕业论文--plc与变频器的调速

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1、江苏徐州机电工程高等职业学校06届高职毕业设计（论文）第15页一、课题背景随着科技的进步，工业生产中的自动化程度越来越高。电机的使用也越来越普遍。由于普通直流电机结构的局限性，从而使交流电机的得到了生产中的大量运用。交流电机中三相异步电机凭借它诸多优点更是广泛的应用在生产过程中！然而电机调速问题日趋重要。三相异步电机的调速有变级调速，改变转差率调速和变频调速。变级调速是有极调速，转速不能连续变化，并不能满足各种生产的需要。改变转差率调速有消耗能量多，不经济等缺点。而变频器有调速范围大，机械特性硬，转速可以平滑改变等优点。使其在生产

2、过程中得到了广泛的运用！二、课题概述通过变频器控制三相异步电机的转速。再通过PLC控制变频器的通与断从而能够控制电机的启停，正反转和运行的时间。变频器电机的调速方式有很多种，可以通过变频器调速面板基本操作，控制端口开关操作，模拟信号操作和多段固定频率操作。运用PLC可以控制变频器的开关量的输入与否来控制了变频器，最终实现的对电机转速的调整。PLC的应用可以实现自动化的控制。避免看人的手动操作，实现了生产过程的自动化！三PLC（可编程控制器）3.1PLC简介PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController

3、，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（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称ProgrammableLogicController江苏徐州机电工程高等职业学校06届高职毕业设计（论文）第15页,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入

4、/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。“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，易于扩展其功能的原则而设计。”3.2PLC基础知识PLC的发展历程在工业生产过程中，

5、大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。3.3PLC的特点3.3.1可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电

6、接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。3.3.2配套齐全，功能完善，适用性强江苏徐州机电工程高等职业学校06届高职毕业设计（论文）第15页PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完

7、善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3.3.3易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算

8、机从事工业控制打开了方便之门。3.3.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程