【正文】 蘇州科技學院 天平學院 本科生畢業(yè)設計（論文） I 基于 PLC 的 直流電動機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 設計 摘 要 隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展，可編程控制器（ PLC）的功能更加完善，應用更為廣泛，基于 PLC 的控制系統(tǒng)漸漸成為工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。 本文介紹了基于 PLC 的直流電機雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)直流調(diào)速理論及自動控制系統(tǒng)的理論，介紹了 PLC 控制的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成、工作原理和動態(tài)性能。本系統(tǒng)實現(xiàn) 了 對直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進行全數(shù)字化的改造 ， 使電流環(huán)和速度環(huán)控制器都由 PLC 系統(tǒng)來實現(xiàn)。 重點討論了用西門子 S7200 系列 PLC 中的 CPU222 及其 兩個擴展模塊來實現(xiàn)直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。應用 PLC 的 PID 功能指令來實現(xiàn)直流電機速度的閉環(huán)控制。系統(tǒng)易于擴展，便于擴展各種 I/O 模塊和功能模塊。 關鍵詞 可編程控制器；直流電動機；雙閉環(huán)；控制 蘇州科技學院 天平學院 本科生畢業(yè)設計（論文） II Based on PLC dc motor double closedloop speed regulation system design Abstract Along with the rapid development of the power electronic technology, puter technology and the automatic control technology, the programmable controller’s (PLC) function more perfect and more extensive application based on PLC control system, gradually bee the mainstream of the industrial control system. In this paper introduces the dc motor based on PLC double closedloop speed regulation system, according to the dc speed control theory and the theory of automatic control system, this paper introduces the PLC control of double closedloop speed regulation system position, working principle and the dynamic performance. This system of dc motor double closedloop speed regulation system of the digital transformation, make current loop and speed loop controller by PLC system are discussed to realize. With Siemens S7200 PLC and the CPU222 both extension module to realize dc motor double closed loop speed regulation system. Application of PLC PID mands to realize dc motor speed closedloop control. This system is easy to expand, easy to expand all kinds of I/O modules and function modules. Keywords PLC； Direct current machine； Double closedloop； Controls 蘇州科技學院 天平學院 本科生畢業(yè)設計（論文） III 目 錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................... 1 直流電動機簡介 ................................................................................................... 1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) ................................................................................................... 1 PLC 在電機調(diào)速中的應用 .................................................................................... 2 第 2 章 系統(tǒng)總體設計及算法模型確定 ............................................................................. 4 系統(tǒng)總體設計 ...................................................................................................... 4 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)常用控制方法介紹 ....................................................................... 5 控制方法的確定 ................................................................................................... 6 PID 控制的結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 7 PID 參數(shù)的調(diào)整 ........................................................................................ 9 PID 模塊 ................................................................................................... 9 系統(tǒng)參數(shù)計算 ..................................................................................................... 11 主電路參數(shù)計算 ....................................................................................... 11 電流環(huán)節(jié)（ ACR）的設計 ......................................................................... 11 轉(zhuǎn)速環(huán)（ ASR）的設計 .............................................................................13 按轉(zhuǎn)速環(huán) (ASR)退飽和重新計算超調(diào)量 .....................................................14 第 3 章 硬件設計 ............................................................................................................16 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) .....................................................................................................16 CPU 主機部分 ..........................................................................................16 電機驅(qū)動部分 ..........................................................................................16 檢測部分 ............................................................................................................17 電流檢測部分 ..........................................................................................17 速度檢測部分 ..........................................................................................18 數(shù)據(jù)采集模塊 .....................................................................................................19 PLC 輸入 /輸出端口 ..................................................................................20 用于 PLC 的輸入 /輸出模塊 .......................................................................22 采集時序控制電路 ...................................................................................23 正交采用 .................................................................................................23 模塊量混合模塊 EM235............................................................................24 蘇州科技學院 天平學院 本科生畢業(yè)設計（論文） IV 晶閘管 —電動機電路設計 ....................................................................................24 整流變壓器的設計 ...................................................................................24 晶閘管的保護 ..........................................................................................24 晶體管驅(qū)動、觸發(fā)電路的設計 .............................................................................25 驅(qū)動電路原理 ..........................................................................................25 觸發(fā)電路原理 ..........................................................................................26 穩(wěn)壓電源 ............................................................................................................26 第 4 章 軟件設計 ............................................................................................................27 系統(tǒng)程序設計方案 ..............................................................................................27 主程序設計 ..........................