【正文】 eed motor directly does not supply power by the electrical work But the machinery which does not modulate velocity along with electric power electronic technology development this kind of original manuscript more and more many changes to the velocity modulation transmission by to save the electrical energy The improvement product quality, enhances the output Therefore the velocity modulation transmission is an important profession, already obtained the country to take, at present had certain scale. In recent years exchanged in the velocity modulation most to be active, to develop quickest is the frequency conversion velocity modulation technology, the frequency conversion velocity modulation is exchanges the velocity modulation foundation and the branch content. The last century transformer appearance causes the change voltage to bee very much easy, thus has acplished a huge electric power profession. Since long ago, the alternating current frequenc y always is fixed, the frequency conversion velocity modulation technology appearance causes the frequency to bee may the full use resources. In this recent 10 years, the frequency conversion technology application has the very big development in our country, and obtained the good effect to be possible to say, the frequency conversion technology has accepted for the majority users, but had no alternative but to point out, our country in frequency conversion technology application aspect, with developed country level Shang You very big disparity. At present, the AC motors we are using now use frequency variation speed control only about 6%, but the developed country is 60%~70%, Japan on air blower, water pump frequency conversion velocity modulation use rate is 10%, but our country is less than %, In Japan airconditioner using frequency variation techniq。 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： 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 36010004n ??? ? （ ） 其中 n是編碼 器脈沖數(shù)，α是設(shè)定角度。 子程序： 初始化 HSC，角度測(cè)量換算模塊。 整定后的 PID 參數(shù)如下表： 被控變量 比例 積分時(shí)間（ min） 微分時(shí)間（ min) 轉(zhuǎn)速 ~ ~ 表 PID參數(shù)表 運(yùn)行結(jié)果 系統(tǒng)控制效果如下： 圖 速度設(shè)定為 600r/min 圖 設(shè)定速度 600r/min 是的反饋速度 圖 設(shè)定速度為 759r/min 圖 設(shè)定速度為 759r/min 時(shí)的反饋速度 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 第四章 電機(jī)轉(zhuǎn)角控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路 系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件 PLC、變頻器和電機(jī)。 （ 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。 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(shí)間 Ti 和和微分時(shí)間 Td，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，使系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程達(dá)到最為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求 。在固定時(shí)間間隔內(nèi)采集脈沖差值，通過(guò)計(jì)算既可以獲得電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。如可能只要求比例控制或比例與積分控制，通過(guò)設(shè)置參數(shù)可對(duì)回路進(jìn)行控制類型進(jìn)行選擇。積分時(shí)間常數(shù) Ti 增大，積分作用越強(qiáng)，消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。典型的 PID 算法包括 3項(xiàng)，比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)。 為 滿足設(shè)計(jì)的要求，需要對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定如下 參數(shù)號(hào) 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 1 ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)） P703 數(shù)字輸入 2的功能 2 ON/OFF1（接通反轉(zhuǎn)） P1000 選擇頻率設(shè)定值的來(lái)源 2 模擬量 設(shè)定值 表 變頻器參數(shù)設(shè)置 轉(zhuǎn)速控制外部硬件連接圖 電機(jī) 速度給定 速度反饋信號(hào) + PLC（ PID） 變頻調(diào)速系統(tǒng) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 圖 外部電路連接圖 PLC 程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式來(lái)控制電機(jī)的調(diào)速，在 編寫程序的時(shí)候可以分為三部分：主程序、中斷程序和子程序。每個(gè)選件需要一個(gè)單獨(dú)的許可證。 WinCC flexible 版本決定了在 SIMATIC HMI 系列中可以組態(tài)哪些 HMI 設(shè)備。 WinCC flexible 用于組態(tài)用戶界面以操作和監(jiān)視機(jī)器與設(shè)備。 WinCC flexible 為每一項(xiàng)組態(tài)任務(wù)提供專門的編輯器。 WinCC flexible 采用模塊化的設(shè)計(jì)。 信號(hào)的狀態(tài)將在狀態(tài)圖的“現(xiàn)行值”欄中顯示。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(guò)或未調(diào)用）。 監(jiān)控 可通過(guò)主菜單“調(diào)試”選項(xiàng)，監(jiān)視、讀取、寫入和強(qiáng)制寫入 PLC 狀態(tài)。但是，當(dāng) PLC操作系統(tǒng)檢測(cè)到重大錯(cuò)誤時(shí)，將強(qiáng)制從 RUN模式轉(zhuǎn)入 STOP 模式。 （ 2） 為了減少程序中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)、簡(jiǎn)化程序、方便程序閱讀與注釋，有時(shí)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(shí)應(yīng)通過(guò)狀態(tài)恒為“ 1”的觸點(diǎn) ，在網(wǎng)絡(luò)中建立一條子母線來(lái)連接不同的程序塊。 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(hào)，即可輸入子程序、中斷程序的調(diào)用指令。 SIMATIC系統(tǒng)的功能較豐富，可實(shí)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(yǔ)言，并能進(jìn)行相互轉(zhuǎn) 換。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(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)理念，使設(shè)備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機(jī)界面產(chǎn)品進(jìn)入高分辨率寬屏顯示時(shí)代。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(guò) PC機(jī)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(yùn)行。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。一般異步電機(jī)在額定負(fù)載下的 s=（ 1～ 6） %。 電機(jī)磁場(chǎng)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(duì)數(shù)。 （ 4）速度檢測(cè)電路 :以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器 (tg、 plg 等 )的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 1） 運(yùn)算電 路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。裝置容量小時(shí)，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(jiǎn)單的平波回路。 （ 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。對(duì)于如矢量2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的 CPU 以及一些相應(yīng)的電路 。選用電池模塊能延長(zhǎng)存貯時(shí)間到 200天（ 10年壽命）。 ： 例如為信息加注時(shí)間標(biāo)記，記錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或?qū)^(guò)程進(jìn)行時(shí)間控制。的 CPU224/226 6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（ 30KHz），具有 CPU221/222相同的功能。 /輸出點(diǎn)： CPU 221具有 6個(gè)輸入點(diǎn)和 4個(gè)輸出點(diǎn)， CPU 222具有 8個(gè)輸入點(diǎn) 和 6個(gè)輸出點(diǎn)， CPU 224具有 14個(gè)輸入點(diǎn)和 10個(gè)輸出點(diǎn)。 S7200系列 PLC 可提供 4個(gè)不同的基本型號(hào)的 8種 CPU 使用。 西門子 S7200系列 PLC S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。 ① ．現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 為了進(jìn)一步提高 PLC 的可靠性，對(duì)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)。 （ CPU） 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 中央處理單元（ CPU）是 PLC 的控制中 樞。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)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。這標(biāo) 志著可編程控制器已步入成熟階段。 20世紀(jì) 70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)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。 1969年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái) PDP14 1971年，日本研制出第一臺(tái) DCS8 1973年，德國(guó)研制出第一臺(tái) PLC 1974年，中國(guó)研制出第一臺(tái) PLC 發(fā)展： 20世紀(jì) 70年代初出現(xiàn)了微處理器。 PLC 技術(shù) PLC= Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)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(jì)的。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速 n0開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子則因機(jī)械慣性尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的瞬間轉(zhuǎn)速n=0，這時(shí)轉(zhuǎn)差率 S=1。也就是說(shuō)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間存在轉(zhuǎn)速差，因此我們把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，又因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī)。 ( c ) ω t = 2 4 0 176。 當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差 1200空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)極，即 p=1； 當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差 600空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩 對(duì)極，即 p=2； 同理，如果要產(chǎn)生三對(duì)極，即 p=3 的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線圈，繞組的始端之間相差 400（ =1200/p）空間角。 AiAiBiCXBYCZ2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 圖 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的 形成 ② ．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)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(duì)調(diào)即可。