【正文】 相電動(dòng)勢(shì)的有效值是： mNg KNf ?? (式 ) 式中： gE —— 氣隙磁通在定了每相中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值，單位為 V； 1f —— 定子頻率，單位為 H：； 1N —— 定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)； 1NK —— 基波繞組系數(shù)； m? —— 每極氣隙磁通量，單位為嘸； 由公式可知，只要控制好 gE 和 1f ，便可以控制磁通 m? 不變。 低頻時(shí)， U1和 Eg 都較小，定予阻抗壓降所占的份量都比較顯著，不能在忽略。 把基頻以下和基頻以上兩種情況合起來(lái)，可得到異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制特性。而傳統(tǒng)的擋板和法門(mén)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，耗用功率變化不大。 變頻調(diào)速很容易實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。 變頻調(diào)速系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)，變頻器可以利用自己的制動(dòng)回路，將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上，也可回饋給供電電網(wǎng)，但回饋給電網(wǎng)需增加專(zhuān)用附件，投資 第 13 頁(yè) 共 38 頁(yè) 較大。 變頻器技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電子電力技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上。變頻器保護(hù)功能很強(qiáng)，在運(yùn)行過(guò)程中能隨時(shí)檢測(cè)到各種故障，并顯示故障類(lèi)別 (如電網(wǎng)瞬時(shí)電壓降低，電網(wǎng)缺相，直流過(guò)電壓，功率模塊過(guò)熱 ，電機(jī)短路等 )，并立即封鎖輸出電壓．這種“自我保護(hù)”的功能，不僅保護(hù)了變頻器，還保護(hù)了電機(jī)不易損壞。此外，為判斷旋 轉(zhuǎn)方向，碼盤(pán)還可提供相位相差 90186。 A、 B 和 Z 相；A、 B 兩組脈沖相位差 90186。 用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來(lái)決定的，也就是說(shuō)精度取決于位數(shù)，目前有 10 位、 14 位等多種。 光電編碼器的測(cè)量方法 光電編碼器在電機(jī)控制中可以用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)位置和機(jī)械位置以及轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和機(jī)械位置的變化速度與變化方向。 M 法又稱(chēng)之為測(cè)頻法，其測(cè)速原理是在規(guī)定的檢測(cè)時(shí)間 Tc 內(nèi)，對(duì)光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)的測(cè)速方法。由此 第 15 頁(yè) 共 38 頁(yè) 可見(jiàn)，減小測(cè)量誤差的方法是采用高線數(shù)的光電編碼器。但轉(zhuǎn)速太低，一個(gè)編碼器輸出脈沖的時(shí)間太長(zhǎng)，時(shí)鐘脈沖數(shù)會(huì)超過(guò)計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值而產(chǎn)生溢出 。采用 M/T 法既具有 M 法測(cè)速的高速優(yōu)點(diǎn)，又具有 T 法測(cè)速的低速的優(yōu)點(diǎn)，能夠覆蓋較廣的轉(zhuǎn)速范圍，測(cè)量的精度 也較高，在電機(jī)的控制中有著十分廣泛的應(yīng)用。當(dāng)碼盤(pán)隨著被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)光柵不動(dòng)，光線透過(guò)碼盤(pán)和檢測(cè)光柵上的透過(guò) 縫隙照射到光電檢測(cè)器件上，光電檢測(cè)器件就輸出兩組相位相差 90176。 第 16 頁(yè) 共 38 頁(yè) 增量式光電編碼器的工作原理，是由旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)在徑向有均勻窄縫的主光柵碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)，在主光柵碼盤(pán)的上面有與其平行的鑒向盤(pán)，在鑒向盤(pán)上有兩條彼此錯(cuò)開(kāi) 90176。為了獲得絕對(duì)位置角，在增量式光電編碼器有零位脈沖，即主光柵每旋轉(zhuǎn)一周，輸出一個(gè)零位脈沖，使位置角清零。一般來(lái)說(shuō)，增量式光電編碼器輸出 A、 B 兩相互差 90176。 第 17 頁(yè) 共 38 頁(yè) 3 系統(tǒng)的調(diào)試 MCGS的設(shè)計(jì)及與 PLC的調(diào)試 MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩 個(gè)部分。 圖 組態(tài)軟件的組成 組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，可以在 PC 機(jī)上運(yùn)行，用戶可根據(jù)實(shí)際需要裁減其中內(nèi)容。從而實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、確定性和安全性。在 MCGS 中可以有多個(gè)用戶窗口和多個(gè)運(yùn)行策略，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中也可以有多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。這些過(guò)程包括：工程整體規(guī)劃、工程建立、構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、組態(tài)用戶窗口、組態(tài)主控窗口、組態(tài)設(shè)備窗口、組態(tài)運(yùn)行策略、組態(tài)結(jié)果檢查、工程測(cè)試 元件設(shè)置 本設(shè)計(jì) MCGS 平臺(tái)設(shè)立頻率輸入值、指示燈、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止按鈕。 第 19 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 工具箱 圖 設(shè)定頻率 分別設(shè)定各元件的屬性，使得實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸入數(shù)值后能分別正傳、反轉(zhuǎn)、停止的動(dòng)態(tài)圖。 第 20 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 設(shè)定元件屬性 圖 動(dòng)態(tài)圖 第 21 頁(yè) 共 38 頁(yè) MCGS 與 PLC 連接 PLC 由 MCGS 控制，當(dāng) MCGS 的控制面板上進(jìn)行操作，給 PLC 發(fā)出信號(hào)，PLC 進(jìn)行動(dòng)作。 圖 PLC設(shè)備的通信參數(shù) 松下 FP 系列 PLC 設(shè)備屬性設(shè)置如圖 。 （ 9）輸入信號(hào)的功用端子 4 多功能模擬信號(hào)輸出端子（ 0錯(cuò)誤 !未找到引用源。 21 P22錯(cuò)誤 !未找到引用源。 選擇控制方式為外控操作輸入 PWM 信號(hào)進(jìn)行操作控 制，放棄操作面板操作。 PWM 信號(hào)與頻率指令值之間的關(guān)系是： 頻率指令值（ HZ） =ON 時(shí)間 /PWM 周期 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 VFO 變頻器與電動(dòng)機(jī)連接 一 .接線方式：變頻器與電動(dòng)機(jī)的接線方式如圖 所示。此處設(shè)定最小為 0赫茲，最大為 100 赫茲，連接電動(dòng)機(jī)，通過(guò)頻率變化，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。 三 . 正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)功能 /反轉(zhuǎn)運(yùn)行方式（將參數(shù) P08 設(shè)定為“ 1”） 按下操作板上的▲鍵（正轉(zhuǎn)）或▼鍵（反轉(zhuǎn)）來(lái)選擇旋轉(zhuǎn)方向，按下 RUN鍵則開(kāi)始運(yùn)行。 /停止?旋轉(zhuǎn)方向模式設(shè)定方式（參數(shù) P08 設(shè)定 為“ 0”） 最初按兩次 MODE 鍵使其變?yōu)樾D(zhuǎn)方向設(shè)定模式，用 SET 鍵顯示旋轉(zhuǎn)方向數(shù)據(jù)，用▲上升鍵或▼下降鍵改變旋轉(zhuǎn)方向，用 SET 鍵進(jìn)行設(shè)定。 反轉(zhuǎn)運(yùn)行操作一致，狀態(tài)出現(xiàn)正常，可通過(guò)頻率改變實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，但是操作比較麻煩，人力需要多。同時(shí)參數(shù) P08 的數(shù)據(jù)設(shè)定為“ 3”，取消操作板復(fù)位功能； Y5 接 端口， Y6 接 端口。 第 27 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 端子接線圖 圖 端子接線圖 當(dāng)利用 PLC 進(jìn)行遙控操作時(shí)，以下操作： /停止?正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)變?yōu)檫b控。 ： 輸入 復(fù)位： R5 輸出 K0： Y5 正轉(zhuǎn)： R3 K1: Y6 反轉(zhuǎn)： R4 輸入數(shù)據(jù)端： DT73 第 28 頁(yè) 共 38 頁(yè) 用于自鎖、互鎖的那些觸點(diǎn)，是由內(nèi)部“軟開(kāi)關(guān)”代替，不占用 I/O 點(diǎn)。 （ 3）因?yàn)榭刂齐娐返妮斎?信號(hào)為微小信號(hào)，為防止接點(diǎn)輸入時(shí)接觸不良，請(qǐng)將兩個(gè)微小信號(hào)接點(diǎn)并列，使用雙接線。 編碼器 一 .本設(shè)計(jì)我采用的是增量式光電編碼器。當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖信號(hào) A 的相位滯后脈沖信號(hào) B 的相位 90o，此時(shí)邏輯電路處理后的方向信號(hào) Dir 為低電平。 高速 計(jì)數(shù)器指令 HSC：當(dāng)接通時(shí)，檢查 HSC 特殊存儲(chǔ)器位，此后由特殊存儲(chǔ)器位所定義的高速計(jì)數(shù)器操作開(kāi)始起作用，參數(shù) n 定義高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。為逆時(shí)針?lè)较? 旋轉(zhuǎn) A相 脈沖 B相 脈沖 復(fù)位 啟動(dòng) 10 11 表 HSC1工作模式 模式 說(shuō)明 0 具有內(nèi)部方向控制的單相增 /減計(jì)數(shù)器 =0，減計(jì)數(shù) 脈沖 復(fù)位 1 第 30 頁(yè) 共 38 頁(yè) =1，加計(jì)數(shù) 3 具有外部方向控制的單相增 /減計(jì)數(shù)器 =0，減計(jì)數(shù) =1，加計(jì)數(shù) 脈沖 方向 復(fù)位 4 6 具有加 /減計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘輸入端的兩相計(jì)數(shù)器 脈沖加 脈沖減 復(fù)位 7 9 A/B 相計(jì)數(shù)器， A相領(lǐng)先 B 相 90176。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用 PLC 的 DC24V 電源。 圖 增量式編碼器與 PLC 的連接示意圖 第 31 頁(yè) 共 38 頁(yè) 4 綜合調(diào)試 依次連接 MCGS、 PLC、變頻器 VFO、增量式編碼器、異步電動(dòng)機(jī)，控制MCGS 面板操作改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 本設(shè)計(jì)為一般的三相異步電動(dòng)機(jī)，磁極對(duì)數(shù) P 為 2，三相異步電動(dòng)機(jī)各機(jī)種型號(hào)及生產(chǎn)廠家的轉(zhuǎn)差率不盡相同，應(yīng)根據(jù)銘牌額定轉(zhuǎn)速計(jì)算就能得出轉(zhuǎn)差率?？梢阅M實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)電機(jī)速度的可調(diào)節(jié)化，以適應(yīng)生產(chǎn)的實(shí)際需要。下位機(jī)采用 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的啟停、電磁閥的開(kāi)關(guān)，數(shù)值的轉(zhuǎn)換、速度的檢測(cè)。 雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說(shuō)，這里面的每一段代碼，都有我的勞動(dòng)。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后工作中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。北京：電子工業(yè)出定時(shí) 12 版社， 2021． [6]鄭鳳翼，鄭丹丹，趙春江 .圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表 [M].北京人民郵電出版， 2021:62～ 99. [7]張桂香，馬全廣 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021： 192～199 [8]鄭萍 .現(xiàn)代電氣控制技術(shù) [M].四川 :重慶大學(xué)出版 社， 2021:56～ 71. [9]王永華，王東云，宋寅卯等 .現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 2021:96～ 103. [10]張連華 .電器一 PLC 控制技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版， 2021. [11]王樹(shù) .變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版， 2021:174～ 17. [12]廖常初 .PLC 應(yīng)用技術(shù)問(wèn)答 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版， 2021:317～ 318. [13]劉 得． 可編程控制器使用說(shuō)明書(shū) [z]． 2021． [14]劉金琪．機(jī)床電氣自動(dòng)化控制 [M]． 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021． [15]王太辰．機(jī)械設(shè)計(jì)大典 [M]．北京：江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2021． [16]王兆義．可編程控制器教程 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [17]袁任光 . 可編程序控制器 (PLC)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例．廣州：華南理 I：人學(xué)出版社， 2021． [18] 王兆安，黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù) (第 4版 )[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [19] CJMCPU．可編程序控制編程手冊(cè) [M]． OMRON， 2021： 263?267． [20] 張崇巍，張興． PWM 整流器及 其控制 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [21] 陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． 第 37 頁(yè) 共 38 頁(yè) [22] 韋立祥 , 孫旭東，等．一種新型的雙 PWM 三電平調(diào)速系統(tǒng)控制方法 [J]．清華大學(xué)學(xué)報(bào) (然科學(xué)版 )2021， 42(3)： 295～ 298． [23] . The method of improving the efficiency of PLC. Machanision Manu facture and Autoimmunization[J]． 2021， 46(2)： 27～ 29． [24]Kinner ， control system training utilizing Process simu lationtechniques[J]． Processing Automation 11， 1996. [25]Jones, War din. Design of a PLC Based Control System for a Batch Reactor [J]． Proceedings of the IASTED International Symposium on Circuits and Systems 1991:90． [26] Leng X W. Fibre winding theory. Shandong: Publishing House of Shandong Science and Technology, 1990. [in Chinese] [27] Wang Q S. The foundation and experimentation research of precision tension control system based on PLC. PhD thesis, Harbin Har bin Institute of Technology, 2021. [in Chinese] [28] Wang C X, Wang Y Z, Lu H. A tension control system using magic particle clutch as the actuator. Mechanism amp。 回首以往歲月 ,恩師學(xué)業(yè)上的循循善誘，誨人不倦以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的學(xué)術(shù)精神讓我受益匪淺。