【正文】 設(shè)，缺省值為0；21 禁止調(diào)整偏移量、增益值，缺省值為0；22 偏移、增益調(diào)整：G4O4G3O3G2O2G1O1；23 偏移值，缺省值為0；24 增益值，缺省值為5000；25~28 保留；29 錯誤狀態(tài)；30 識別碼：K2010；31 不能使用；2. BFM說明 1）0，1~4，20~24中的數(shù)據(jù)可通過TO指令改寫，其它的BFM內(nèi)的數(shù)據(jù)可以使用PLC的FROM指令讀寫。 4）BFM30為緩沖器確認(rèn)碼，可用FROM指令讀出特殊功能塊的認(rèn)別號。FX2N2DA模塊共有32個緩沖存儲器，但是只使用了下面兩個：BFM 16的低8位用于寫入輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，高8位保留。min/r,電動勢轉(zhuǎn)速比Ce=2. PWM變換器選擇PWM變換器有可逆和不可逆兩類。功率開關(guān)管應(yīng)承受2的電壓，故選用晶體管的B，集電極最大電流的D202電力晶體管。整流橋輸出端所并接的電容作用濾除整流后的電壓紋波，并在負(fù)載變化時保持電壓平穩(wěn)。GTR的驅(qū)動電路可由分立元件制作或采用專用集成電路，這里選用湯姆森公司生產(chǎn)的UAA4002型產(chǎn)品，該產(chǎn)品為大規(guī)模集成基極驅(qū)動電路，可對GTR實(shí)現(xiàn)較理想的基極電流優(yōu)化驅(qū)動和自身保護(hù)。 PLC硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用日本三菱公司的FX2N系列的FX2N16MT的CPU，其中的16是輸入輸出點(diǎn)的總點(diǎn)數(shù)；M是單元類型中的基本單元；T為輸出形式中的晶體管輸出。FROM（讀特殊功能模塊指令）是基本單元從FX2N4AD/2DA讀數(shù)據(jù)的，TO是寫特殊功能模塊指令[6]。（3）電流反饋值。 本設(shè)計(jì)的PLC硬件設(shè)計(jì)如下圖12所示： 圖 41 PLC連接圖其中SB0、SBSBSBSJ、III3是輸入信號；KM0、KMKMDJ、O是輸出信號。梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和方框表示的功能塊組成。在控制力理論方面，自適應(yīng)控制、模糊控制, PID控制等控制理論被引入。在未來的人生道路上我將盡我所能不辜負(fù)他們的期望。感謝我的朋友。參考文獻(xiàn)（主要及公開發(fā)表的文獻(xiàn)）[1] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)—運(yùn)動控制系統(tǒng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. 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PLC編程及應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.附錄。及時的指出我在做計(jì)算和仿真是所犯的錯誤。且在設(shè)計(jì)過程中還得到了**老師和**老師的幫助，使我在設(shè)計(jì)中遇到的難題迎刃而解。直流調(diào)速技術(shù)是脈寬調(diào)制( PWM) 直流調(diào)速技術(shù),具有調(diào)速精度高、響應(yīng)速度快、具有調(diào)速性能好，運(yùn)算速度快，有故障自診斷及越限報警能力，無論是PLC 自身工作故障，還是外部設(shè)備故障都有顯示，工作可靠性高，非常適用工業(yè)控制，是電氣傳動的發(fā)展方向。本文的梯形圖如下：結(jié)束語本文對直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)理論進(jìn)行了深入的研究，從直流調(diào)速系統(tǒng)中的PWM調(diào)速系統(tǒng)出發(fā)，逐步建立了雙閉環(huán)電樞電壓調(diào)速控制，并對電流調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上完成了相關(guān)電路，PLC梯形圖的繪制，且會熟練地應(yīng)用Visio軟件繪圖。而其中的梯形圖是用得最多的PLC圖形編程語言。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，模擬量轉(zhuǎn)換等均由PLC的特殊功能指令實(shí)現(xiàn)。 圖41PLC模塊連接和編號 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)送給PLC的信號有：（1）給定電壓；（2）速度反饋值。PLC構(gòu)成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)包括：1個基本單元，即FX2N16MT，1個模擬量輸入模塊FX2N4AD（4個12位模擬量輸入通道）和1個模擬量輸出模塊FX2N2DA（2個12位模擬量輸出通道）[6][13][14]。1）．轉(zhuǎn)速檢測裝置選擇選測速發(fā)電機(jī) 永磁式ZYS231/110型，額定數(shù)據(jù)為。驅(qū)動電路的作用是將控制電路輸出的PWM信號放大至足以保證GTR可靠導(dǎo)通或關(guān)斷的程度。并接在功率開關(guān)管兩端二極管用于在電力晶體管關(guān)斷時為電樞回路提供釋放電感儲能的續(xù)流，參數(shù)計(jì)算同功率管，選用10CTF30型電力二極管?？紤]電動機(jī)可逆運(yùn)行，故選用全控式電力晶體管GTR構(gòu)成H型雙極性控制PWM變換器。 脈寬調(diào)制系統(tǒng)特有部分設(shè)計(jì) 1. 脈寬調(diào)制器選擇脈寬調(diào)制器用于生產(chǎn)控制PWM變換器的功率器件通斷的PWM信號。第 4 章 基于PLC的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一基于PLC的控制電路為電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)、主電路為直流脈寬調(diào)速的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)。（2） 模擬量輸出模塊FX2N2DA[6][15]FX2N2DA模塊將12位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電壓或電流輸出。 3）=0時設(shè)定輸入范圍為10~10V，=1時，設(shè)定輸入范圍為4m A~20mA,=2時，設(shè)定輸入范圍為20~20mA，=3時關(guān)斷通道。 FX2N4AD內(nèi)部有32個16位的緩沖寄存器(BMF用于與主機(jī)交換數(shù)據(jù)。目前編程軟件大多可在梯形圖和助記符之前相互切換，這樣對設(shè)計(jì)者來說比較方便。 明確生產(chǎn)工業(yè)要求，分析各輸入、輸出與各種操作之間的邏輯關(guān)系確定需要檢測的量和控制方法的基礎(chǔ)上，可根據(jù)系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序，畫出系統(tǒng)控制的流程圖，用于清楚的表明動作的順序和條件。 除了開關(guān)信號外，工業(yè)控制中還要對溫度、壓力、流量等過程變量以及運(yùn)動控制變量進(jìn)行檢測和控制。 除了I/O點(diǎn)數(shù)之外，還要考慮I/O模塊的工作電壓以及外部接線方式。 要估算PLC電機(jī)控制系統(tǒng)所需要的I/O點(diǎn)數(shù)。模擬量輸出直接刷新，與掃描周期無關(guān)。中斷程序并不作為正常掃描周期的一部分來執(zhí)行，而是當(dāng)中斷事件發(fā)生時才執(zhí)行。 不要對在模擬量字中傳遞數(shù)字信息或報警指示的模塊使用模擬量濾波。當(dāng)程序中訪問模擬量輸入時使用濾波值。在一個掃描周期中，PLC將執(zhí)行部分或全部下列操作[16][17]。當(dāng)PLC處于運(yùn)行模式時，CPU執(zhí)行程序。輸入模塊有一些輸入端子，由傳感器通過這些端子來激活執(zhí)行繼電器、電磁線圈、各種靜態(tài)開關(guān)設(shè)備、電機(jī)和顯示屏。手持終端、工業(yè)終端和PC都可以作為編程器/監(jiān)視器。將交流電(AC)轉(zhuǎn)化為直流電(DC)。它是進(jìn)行數(shù)學(xué)和邏輯操作的計(jì)算中心。固定式PLC包括CPU板、I/0板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。直到Id=Idl時，轉(zhuǎn)矩Te=TL，則dn/dt=0，轉(zhuǎn)速n才到達(dá)峰值（t=t3時）。第Ⅲ階段（t2以后）是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。在這一階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流給定Uim*下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長。由于機(jī)電慣性的作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓ΔUn=Un*Un的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值Uim*，強(qiáng)迫電樞電流Id迅速上升。第Ⅲ階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段[1][3][4]。 雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的起動過程 圖 213 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的轉(zhuǎn)速和電流波形雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓Un*由靜止?fàn)顟B(tài)啟動時，轉(zhuǎn)速和電流的動態(tài)啟動過程如圖213所示。（2） 要求，現(xiàn)＞。（二）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)[2][9] 1. 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)為。（3）電流環(huán)小時間常數(shù)。 晶體管放大區(qū)的時間常數(shù)為 電流上升時間的計(jì)算公式為 式中晶體管導(dǎo)通時的過飽和驅(qū)動系數(shù)，一般取，本例中取2，則 電流下降時間的計(jì)算公式為 式中 ——晶體管截止時的負(fù)向過驅(qū)動系數(shù)，一般取。4）當(dāng)電動機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護(hù)作用。3）其輸出限幅值決定電動機(jī)允許的最大電流。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，應(yīng)該在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋，二者之間實(shí)行嵌套（或串級）聯(lián)接，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制脈寬調(diào)速器。所以系統(tǒng)中必須有自動限制電樞電流的環(huán)節(jié)。直流電動機(jī)全電壓啟動時，如果沒有限流措施，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，這不僅對電動機(jī)不利，對過載能力低的電力電子器件來說也不利。（5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率高。脈寬調(diào)制變換器直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，簡稱直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，或直流PWM調(diào)速系統(tǒng)，PWM在很多方面有較大優(yōu)越性[1][3]：（1）主