基于PLC的直流调速系统设计.doc文档35页全文在线看

统。

系统弱电部分检测系统工作时的转速电枢电流电机温度晶闸管温度等信号，根据检测到的信号发出控制信号。

由于直流电动机具有良好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单价格便宜制造方便维护容易，但是长期以来，直流调速系统直占据垄断地位。

当然，近年来，随着计算机技术电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。

但是为微处理器的控制系统。

设计功率管驱动电路直流电源电路硬件电路板设计板的设计电路板注意事项本章小结第章调速系统的软件设计模块控制系统程序设计二〇三年五月十日星期五编程环境基本思路控制系统主程序设计控制系统子程序设计速度初始化子程序转速检测子程序电流检测子程序控制子程序电流环及转速环子程序本章小结第章系统调试及运行结果未完成调试过程硬件模块测试软件模块测试系统运行过程说明仿真模拟直流电机的调速系统实验结果分析本章小结第章结论致谢参考文献二〇三年五月十日星期五第章绪论课题研究的背景和意义现在电气传动的主要方向之，是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制。

随着现代化生产规模的不断扩机的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。

在直流电机控制系统中，普遍采用以单片机或作之，是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制。

章结论致谢参考文献二〇三年五月十日星期五第章绪论课题研究的背景和意义现在电气传动的主要方向部分内容简介设计电流环设计转速环设计功率管驱动电路直流电源电路硬件电路板设计板的设计电路板注意事项本章小结第章调速系统的软件设计模块控制系统程序设计二〇三年五月十日星期五编程环境基本思路控制系统主程序设计控制系统子程序设计速度初始化子程序转速检测子程序电流检测子程序控制子程序电流环及转速环子程序本章小结第章系统调试及运行结果未完成调试过程硬件模块测试软件模块测试系统运行过程说明仿真模拟直流电机的调速系统实验结果分析本章小结第章结论致谢参考文献二〇三年五月十日星期五第章绪论课题研究的背景和意义现在电气传动的主要方向之，是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制。

随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。

在直流电机控制系统中，普遍采用以单片机或作为微处理器的控制系统。

由于单片机或控制电机占用端口资源多所需周边元器件电较多，对整个系统的稳定性和可靠性有较大影响。

可编程控制器作为种工业控制装置以抗干扰能力强和可靠性高而著称随着可编程控制器的迅速发展，其性价比也在不断提高，本文利用对直流电机进行调速控制，以提高直流调速系统的控制性能。

为实现直流电机的数字控制提供了种新的有效方法。

直流调速系统的简介直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之。

广泛地应用于轧钢机冶金印刷金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。

它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电，从而控制电动机的转速，传统的控制系统采用模拟元件，如晶体管各种线性运算电路等，在定程度上满足了生产要求。

由于调速系统的主要被控量是转速故把转速负反馈组成的环作为外环，以保证电动机的转速准确跟随给定电压，把由电流负反馈组成的环作为内环，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器，这就形成了转速电流双闭环调速系统。

直流调速系统具有调速性能优良可靠性高等优点，被广泛的应用。

直流调速系统是弱电控制与强电控制相结合的系统。

系统弱电部分检测系统工作时的转速电枢电流电机温度晶闸管温度等信号，根据检测到的信号发出控制信号。

由于直流电动机具有良好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单价格便宜制造方便维护容易，但是长期以来，直流调速系统直占据垄断地位。

当然，近年来，随着计算机技术电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。

但是就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。

有许多生产机械要求电动机既能正传，又能反转，而且常常还需要快速的起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。

改变电枢电压的极性，或者改变励磁磁通的方向，都能改变直流电动机的旋二〇三年五月十日星期五转方向，这本来是很简单的事。

然而，当电动机采用电力电子装置供电时，由于电力电子器件的单向导电性，问题就变得越来越复杂起来了，需要专用的可逆电力电子装置和自动控制系统。

电枢反接可逆线路电枢反接就是按照控制要求改变电枢外接电源的电压极性，连铸设备常用的有几种不同的方法。

利用接触器进行切换的可逆线路晶闸管可控整流器作为电压可变的单方向的直流电源，电枢电流方向的改变则由接触器和的切换来完成。

当闭合，打开时，的正端接图中的点，而负端接在点，电枢电流的方向如图中实线所示，设电动机为正向旋转若当打开，而闭合时，正端接到了点，而负端接在了点上，的方向就会改变为图中的虚线所示，电动机的旋转方向也随之改变为反转。

利用晶闸管切换的可逆线路采用两组晶闸管整流器反并联的可逆线路二有环流可逆直流调速系统有环流可逆直流调速系统常用的有两种。

种是采用快速成型设备工作制的存在脉动环流但不存在直流平均环流的系统种是存在可以控制的直流平均环流兼有脉动环流的所谓可控环流系统。

三无环流可逆调速系统逻辑控制无环流系统采用的无环流控制方法当组整流装置工作时，用逻辑电路封锁另组整流装置的触发脉冲，使其根本不能导通，这样，无论是直流平均环流还是瞬时脉动环流都不存在了。

错位控制无环流系统采用的仍是配合控制，工作时，两组整流装置均可得到触发脉冲，但两组装置的触发脉冲的相位错开的比较远，这样，当组工作时，另组虽也得到触发脉冲，但因其晶闸管承受反压而无法导通，自然环流也就不存在。

近年来，各国对调速控制技术的研究越来越多，也越来越深入，逐步向着简单化智能化综合化的方向发展。

在电机调速中的应用可编程控制器是通用的自动化控制装置，是船舶实现自动化智能化控制的核心控制元件。

它将传统的继电器控制技术计算机技术和通讯技术融为体，采用模块式组合设计，具有控制功能强，可靠性高使用灵活方便，易于扩展而且系统开发简单编程容易抗干扰能力强适合在工业环境下工作，故而只要合理设计，降低成本，它将会受到现场技术人员的欢迎。

，在船舶主机遥控系统锅炉控制系统中央冷却控制大些。

布线时应遵循以下基本原则电路的布线最好按照信号的流向采用全直线，需要转折时可用折线或圆弧曲线来完成，这样可以减少高频信号的对外发射和相互间的耦合。

高频信号线的布线应尽可能短。

为了减小导线的引线电感的影响，小信号线不要与大信号引线在近距离平行，元器件安放位置应对称，引线应尽量短。

为了尽量减小导线之间的分布电容，减弱电容耦合引起的干扰影响，尽量减小导线的平行部分。

系统电源线和地线尽量短而二〇三年五月十日星期五宽，不同的电源尽量从布局上分开电路板注意事项在电路中，电磁干扰时相当多的。

应注意对电磁干扰有相应的抑制或防护措施，防止影响系统正常运行。

本系统在硬件设计中抑制电磁干扰主要考虑了以下方面印制板板上的器件应按电路工作顺序排列，减小各级之间的电磁耦合，力求器件安排紧凑密集，以缩短引线。

正确的接地设计设计目标是消除各支路电流在流经公共地线时所产生的噪声，避免受磁场和地电位差的影响，不使其形成环路。

将数字地模拟地及功率地分开，最后只在点相连，否则数字信号电流会在模拟系统的地线中形成干扰，使模拟信号失真。

为了避免干扰，还可以在电源地线之间加上去耦电容。

尽量加宽电源地线宽度，在板上把没用上的地方都与地相连接作为地线用。

本章小结系统硬件结构的设计，给出了系统硬件整体结构框图。

对主回路操作回路，以及转速反馈处理单元电流电压检测处理单元功率管驱动电路直流电源电路等控制回路分别做出分析，给出各模块的相关电路图，并完成了主要器件的选型工作。

二〇三年五月十日星期五第章调速系统的软件设计模块用户软件的设计要基于产品提供的编程语言。

常采用的编程语言有以下几种梯形图语言助记符语言逻辑功能图语言和高级语言。

本文设计采用了模块化的方式，将主程序根据功能分成了各个子程序，使条理更清晰，也便于程序的书写与调试。

符合当前编程的技术和工程理念。

前面已经讨论了转速给定转速反馈电流反馈电压与的输入联接问题。

要从外部输入电流反馈和转速反馈信号，输出触发脉冲信号，其余工作均在内部完成，数字给定也是用软件方法在内部设定。

经分析，系统程序由主程序电流环子程序及转速环子程序等组成。

控制系统程序设计编程环境本设计的数字控制器为可编程控制器，在编程软件下进行程序的编译和监控运行。

可编程控制器有梯形图语句表功能块图顺序功能图等几种不同的编程语言。

由于梯形图是由传统的继电器控制系统演变而来，继承了继电器控制系统中的基本工作原理和电气逻辑关系表示方法，使得采用梯形图编程时具有直观清晰的特点。

本设计中即采用梯形图进行程序的编写。

基本思路系统软件部分整体设计框图如图所示。

二〇三年五月十日星期五控制系统主程序设计主程序模块的程序流程图如图所示。

系统运行时，主程序处于循环扫描状态。

在系统运行的最初阶段，需要对操作回路和控制回路进行自检，确保操作回路和控制回路无故障后，方可进行下步操作。

在主程序中设置自检功能模块。

在第个扫描周期内，若自检按钮按下，则检查的输入和输出状态是否正确，不管正确与否都进行相应的状态显示，若不正确，立即使主机由模式切换到模式，否则，允许对系统进行进步操作并且在每个扫描周期都二〇三年五月十日星期五进行如下操作读取供电电流负载电流以及供电电压的当前值进行故障诊断和故障排除及警告修改所有与触摸屏操作相关的内存