【正文】 而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過，此三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，其磁力線通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這個磁場在轉(zhuǎn)子和定子的每相繞組中都要感應(yīng)出電動勢。反之，S減小。即： ()轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個重要的物理量。在我國，工頻f1=50Hz，因此對應(yīng)于不同極對數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0，p123456n0300015001000750600500 ③．轉(zhuǎn)差率s電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0相等，否則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就沒有相對運動，因而磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動勢、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。 （） 三相異步電動機定子接線 當(dāng)wt=00時，AX繞組中無電流；為負，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；（a）所示。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸上加機械負載 轉(zhuǎn)子組成鼠籠式電動機由于構(gòu)造簡單，價格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上應(yīng)用得最廣泛的一種電動機。這三相繞組可接成星形或三角形。 1．三相異步電動機的構(gòu)造 三相異步電動機的兩個基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。電機是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。本篇文章通過對鼠籠式三相異步電動機工作過程的分析,著重討論了三相異步電動機的調(diào)速和轉(zhuǎn)角性能,嘗試簡單，有效的調(diào)速和調(diào)角度方法。 目前,電力拖動是各行業(yè)生產(chǎn)機械的主要拖動形式。目錄題目： 三相異步電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角控制系統(tǒng)設(shè)計 2013年6月1日0 摘 要 本文介紹三相異步電動機基于西門子S7200系列PLC的變頻調(diào)速與轉(zhuǎn)角控制方法。因此,三相異步電動機已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)和日常生活等領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞：PLC；三相異步電動機；轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)角00目錄ABSTRACTThis article describes the threephase asynchronous motor based on Siemens S7200 series PLC frequency control and angle control methods.PLC in the threephase asynchronous motor control applications, with traditional relay control, pared with a control speed, high reliability, flexibility, functional, etc., for a variety of automated control equipment provides a very reliable control is able to provide safe and reliable automation and control applications and more plete solution for the current demand for automation of industrial enterprises.Currently, the electric drive is the industry39。把機械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機，而把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備叫做電動機。此外還有端蓋、風(fēng)扇等附屬部分。機座機座用鑄鐵或鑄鋼制成，其作用是固定鐵心和繞組 定子組成（2）．轉(zhuǎn)子 三相異步電動機的轉(zhuǎn)子由三部分組成：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。為了保證轉(zhuǎn)子能夠自由旋轉(zhuǎn)，在定子與轉(zhuǎn)子之間必須留有一定的空氣隙，~。 （2）．旋轉(zhuǎn)磁場 ①．產(chǎn)生 、BY、CZ，它們在空間按互差1200的規(guī)律對稱排列。當(dāng)wt=1200時，BY繞組中無電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；（b）所示。 圖 旋轉(zhuǎn)磁場的形成②．旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。當(dāng)每相繞組只有一個線圈，繞組的始端之間相差1200空間角時，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有一對極，即p=1；當(dāng)每相繞組為兩個線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差600空間角時，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極，即p=2；同理，如果要產(chǎn)生三對極，即p=3的旋轉(zhuǎn)磁場，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個線圈，繞組的始端之間相差400（=1200/p）空間角。也就是說旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間存在轉(zhuǎn)速差，因此我們把這種電動機稱為異步電動機，又因為這種電動機的轉(zhuǎn)動原理是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的，故又稱為感應(yīng)電動機。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速n0開始旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子則因機械慣性尚未轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的瞬間轉(zhuǎn)速n=0，這時轉(zhuǎn)差率S=1。異步電動機運行時，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。 PLC技術(shù) PLC= Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。1969年，美國研制出世界第一臺PDP141971年，日本研制出第一臺DCS81973年，德國研制出第一臺PLC1974年，中國研制出第一臺PLC發(fā)展：20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。 （CPU）中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。為了進一步提高PLC的可靠性，對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。 ①．現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 西門子S7200系列PLCS7200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。 S7200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU使用。 ： CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點。 CPU224/226 6個高速計數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 ： 例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或?qū)^程進行時間控制。選用電池模塊能延長存貯時間到200天（10年壽命）。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路 。 　　（1） 整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。裝置容量小時，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 　?。?） 運算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 　　（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。電機磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用N表示： N=60f/p(r/min) （）式中：f—三相交流電源頻率，一般為50Hz；p—磁極對數(shù)。一般異步電機在額定負載下的s=（1～6）%。凡參與人機信息交流的領(lǐng)域都存在著人機界面。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。精彩系列面板采用全新的高分辨率16:9 寬屏液晶顯示和先進的工業(yè)設(shè)計理念，使設(shè)備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機界面產(chǎn)品進入高分辨率寬屏顯示時代。SIMATIC系統(tǒng)的功能較豐富，可實現(xiàn)全部功能，其程序編輯可用梯形圖（LAD）、指令表（STL）、邏輯功能塊圖（FBD)3種編程語言，并能進行相互轉(zhuǎn)換。在主程序OB1上，首先編輯子程序、中斷程序的調(diào)用條件，然后打開指令數(shù)中的“指令文件夾”、選擇“指令分類文件夾”，并栓劑相應(yīng)的子程序號，即可輸入子程序、中斷程序的調(diào)用指令。（2） 為了減少程序中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)、簡化程序、方便程序閱讀與注釋，有時需要將相互關(guān)聯(lián)的程序塊組合到同一網(wǎng)絡(luò)中，這時應(yīng)通過狀態(tài)恒為“1”，在網(wǎng)絡(luò)中建立一條子母線來連接不同的程序塊。但是，當(dāng)PLC操作系統(tǒng)檢測到重大錯誤時，將強制從RUN模式轉(zhuǎn)入STOP模式。2. PLC監(jiān)控可通過主菜單“調(diào)試”選項，監(jiān)視、讀取、寫入和強制寫入PLC狀態(tài)。編輯元件中出現(xiàn)綠色只是表明該編程元件接通，紅色表示指令有誤，灰色表示指令未被掃描（跳過或未調(diào)用）。信號的狀態(tài)將在狀態(tài)圖的“現(xiàn)行值”欄中顯示。WinCC flexible采用模塊化的設(shè)計。WinCC flexible為每一項組態(tài)任務(wù)提供專門的編輯器。2. 組態(tài)支持 WinCC flexible用于組態(tài)用戶界面以操作和監(jiān)視機器與設(shè)備。WinCC flexible版本決定了在SIMATIC HMI系列中可以組態(tài)哪些HMI設(shè)備。每個選件需要一個單獨的許可證。為滿足設(shè)計的要求，需要對變頻器的參數(shù)進行設(shè)定，設(shè)定如下參數(shù)號名稱設(shè)置功能P700選擇命令源2由端子排輸入P701數(shù)字輸入0的功能0禁止數(shù)字輸入P702數(shù)字輸入1的功能1ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)）P703數(shù)字輸入2的功能2ON/OFF1（接通反轉(zhuǎn)）P1000選擇頻率設(shè)定值的來源2模擬量 設(shè)定值 變頻器參數(shù)設(shè)置 轉(zhuǎn)速控制外部硬件連接圖 外部電路連接圖 PLC程序設(shè)計 系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式來控制電機的調(diào)速，在編寫程序的時候可以分為三部分：主程序、中斷程序和子程序。典型的PID算法包括3項，比例項、積分項和微分項。積分時間常數(shù)Ti增大，積分作用越強，消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。如可能只要求比例控制或比例與積分控制，通過設(shè)置參數(shù)可對回路進行控制類型進行選擇。在固定時間間隔內(nèi)采集脈沖差值，通過計算既可以獲得電動機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。 調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 PID參數(shù)整定PID參數(shù)整定方法就是確定調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)P、積分時間Ti和和微分時間Td，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，使系統(tǒng)的過渡過程達到最為滿意的質(zhì)量指標要求。 （1）整定比例控制 將比例控制作用由小變到大，觀察各次響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。 整定后的PID參數(shù)如下表：被控變量比例積分時間（min）微分時間（min)轉(zhuǎn)速~~ PID參數(shù)表 運行結(jié)果系統(tǒng)控制效果如下： 速度設(shè)定為600r/min 設(shè)定速度600r/min是的反饋速度 設(shè)定速度為759r/min 設(shè)定速度為759r/min時的反饋速度第四章 電機轉(zhuǎn)角控制 系統(tǒng)設(shè)計的總體思路 系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機。子程序：　初始化HSC，角度測量換算模塊。方案二中不難得出轉(zhuǎn)角與編碼器脈沖數(shù)之間的換算公式： （）其中n是編碼器脈沖數(shù)，α是設(shè)定角度。s dependence.As early as in the country 85 technical attack plan, the alternating velocity modulation technique was listed as the key technical attack project, but because our country’s electric power and electronic device aggregate level is very lo