【正文】 器、高性能位片式微處理器、PISC精簡指令系統(tǒng)CPU等高級CPU，而且在一臺PLC中配置多個微處理器，進(jìn)行多通道處理，同時產(chǎn)生含微處理器的智能模塊，使PLC具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺PLC型號為PDP14,并在GM公司汽車生產(chǎn)線上試用成功，取得滿意的效果。 雖然發(fā)展變頻驅(qū)動技術(shù)最初的目的主要是為了節(jié)能，但是隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷提高，變頻驅(qū)動技術(shù)也得到了顯著發(fā)展。 但是，由于結(jié)構(gòu)上的原因，直流電動機(jī)存在以下缺點： （1）需要定期更換電刷和換向器，維護(hù)保養(yǎng)困難，壽命較短； （2）由于直流電動機(jī)存在換向火花，難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境； （3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動機(jī)。畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計（論文）報告題 目:PLC+變頻器在運料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 院 系 專 業(yè) 電氣自動化技術(shù) 班 級 電氣0801 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2011年 4 月目錄[摘要] 31緒論 3 3 （PLC） 4 PLC連接變頻器 52變頻器 6 6 6 6 7 7 11 V/f控制 12 13 14 163可編程控制器 16 PLC的組成和基本工作原理 16 PLC的組成 16 PLC的基本工作原理 22 PLC的特點及分類 24 PLC的特點 244. PLC+變頻器在運料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 26 運料小車系統(tǒng)的控制要求 26 PLC輸入輸出變量和接線圖 27 28 30 PLC+變頻器控制運料小車系統(tǒng) 36 變頻器的參數(shù)設(shè)置 36 PLC與變頻器的連接 375結(jié)束語 386致謝 387參考文獻(xiàn)...............................................................................................39【摘要】：本文闡述了應(yīng)用西門子公司可編程控制器S7200系列PLC及變頻器實現(xiàn)對運料小車系統(tǒng)的控制。 而與直流電動機(jī)相比，交流電動機(jī)則具有以下優(yōu)點： （1）結(jié)構(gòu)堅固，工作可靠，易于維護(hù)保養(yǎng)； （2）不存在換向火花，可以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境； （3）容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動機(jī)。隨著各種復(fù)雜控制技術(shù)在變頻器技術(shù)中的應(yīng)用，變頻器的性能不斷得到提高，而且應(yīng)用范圍也越來越廣。 1969年第一臺PLC的問世之后，PLC引起了世界各國的普遍重視，日本日立公司引進(jìn)并吸收美國技術(shù)，與1971年試制成了日本第一臺PLC。數(shù)據(jù)處理功能等。2變頻器 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史，在變頻器的發(fā)展過程中也曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器。 逆變電路是變頻器最主要的部分之一。在逆變電路中，由六個開關(guān)組成了一個三相橋式電路。由于機(jī)械式開關(guān)的開關(guān)頻率和使用壽命都很有限，在實際的逆變電路中采用半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件。電壓型變頻器的特點是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源，而電流型變頻器的特點則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電源。在電流型變頻器中，電動機(jī)定子電壓的控制是通過檢測電壓后對電流進(jìn)行控制的方式實現(xiàn)的。因為在PAM控制的變頻器中逆變電路換流器件的開關(guān)頻率即為變頻器的輸出頻率，所以這是一種同步調(diào)速方式。所謂正弦波PWM控制方式指的是通過改變PWM輸出的脈沖寬度，使輸出電壓的平均值接近于正弦波。這種控制方式主要用于低噪聲型的變頻器，也將是今后變頻器的發(fā)展方向。它的基本特點是對變頻器輸出的電壓和頻率同時進(jìn)行控制，通過使V/f（電壓和頻率的比）的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特型。矢量控制是20世紀(jì)70年代由西德Blaschke等人首先提出來的對交流電動機(jī)的一種新的控制思想和控制技術(shù)，也是交流電動機(jī)的一種理想的調(diào)速方法。（4） 按照用途分類。這兩類變頻器分類變頻器分別具有以下特點： 簡易型通用變頻器是一種以節(jié)能為主要目的而削減了一些系統(tǒng)功能的通用變頻器。因此，可以相信，隨著電力電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，今后變頻器的性能價格比將會不斷提高。 ③高頻變頻器。由于在使用單相變頻器時需要給出更大的驅(qū)動電流，所以在選擇變頻器時也應(yīng)加以注意。 但是，在電動機(jī)的實際調(diào)速控制過程中，由于E為電動機(jī)的感應(yīng)電動勢，無法直接進(jìn)行檢測和控制，必須采用其他方法才能使式() 得到滿足。但是，由于在實際的電路中存在著定子阻抗上的壓降，尤其是電動機(jī)進(jìn)行低速運轉(zhuǎn)時感應(yīng)電動勢較小，定子阻抗上的壓降更不能忽略。這種控制方式更接近真正的E/f控制，并且在性能方面優(yōu)于只采用了簡單的起始轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)補償額變頻器。這就是轉(zhuǎn)差頻率控制方式的基本出發(fā)點。因為在采用轉(zhuǎn)差頻率控制方式時需要檢測電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速，所以需要在異步電動機(jī)軸上安裝速度傳感器。 與轉(zhuǎn)差頻率控制方式相同，基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式同樣是在進(jìn)行E/f控制的基礎(chǔ)上，通過檢測電動機(jī)的實際速度得到與實際轉(zhuǎn)矩nn對應(yīng)的電源頻率fn，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩按照式（）對變頻器的輸出頻率f進(jìn)行控制的，因此，二者的定常特性相同。 對異步電動機(jī)進(jìn)行有效的矢量控制是以電動機(jī)的內(nèi)部參數(shù)已知為前提，這點從式（）即可得知。而在希望得到更高的轉(zhuǎn)矩控制性能時，則通常采用根據(jù)轉(zhuǎn)矩電流的指令值和檢測值之間的誤差對r2進(jìn)行修正的自適應(yīng)控制的方法。（2）輸入/輸出接口 輸入/輸出接口是PLC與外界輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行連接的接口電路。它為交流100200或者200240V交流輸入接口電路。當(dāng)用于交流時。 （6）編程器 編程器一種是專用編程器，如手持式或臺式專用編程器。 ②用戶指令解釋程序—將用戶指令變成機(jī)器語言（二進(jìn)制機(jī)器碼）。自診斷內(nèi)容為I/O部分、存儲器、CPU等，若發(fā)現(xiàn)異常，則停機(jī)，并顯示出錯；若正常，則繼續(xù)向下掃描。 執(zhí)行程序階段 PLC根據(jù)從左到右，先上后下的順序掃描原則，逐點掃描。 （2）在性能上具有可靠性。這類PLC的價格低廉，體積小，適用于單臺設(shè)備開發(fā)。 隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，某些小型PLC也具有中型機(jī)和大型機(jī)的功能，這也是PLC發(fā)展的趨勢。②按下SB2，此時如果小車處于2號位的左側(cè)，即1號位，則SQ1被壓下，則小車右行；如果小車處于2號位的右側(cè)，則SQSQSQ5中的任意一個被壓下，則小車左行；如果小車處于2號位，則小車停止不動。，按下SB2,小車右行 按下SQ2，小車停止右行，停在2號位 ②小車處于2號位的右側(cè)（假設(shè)3號位）。 這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到論文是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)和研究的過程。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 此外，本文參考了大量雜志期刊和專業(yè)叢書，由于參考期刊太多，不能一一注明，敬請原諒并向所有作者和刊物致以誠摯的謝意！由于本人水平有限，紕漏之處在所難免，懇請各位老師不吝賜教。2. 高欽和（2004）.。6致謝 三年的學(xué)習(xí)生活注定將成為我人生中的一段重要旅程。 ①小車處于3號位左側(cè)（假設(shè)2號位）。④按下SB4，此時如果小車處于4號位的左側(cè)，則SQSQSQ3中的任意一個被壓下，則小車右行；如果小車處于4號位的右側(cè)，即5號位，則SQ5被壓下，則小車左行；如果小車處于4號位，則小車停止不動。 整體式PLC組成示意圖 ②組合式結(jié)構(gòu) 組合式結(jié)構(gòu)的PLC是將中央處理器單元（CPU）、存儲器、輸入單元、智能單元、通訊單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊間通過總線底板連接。 ②中型PLC 總點數(shù)在2561024之間的稱為中型機(jī)，用戶程序存儲容量在4K左右。 （3）在功能上可進(jìn)行開關(guān)邏輯控制、閉環(huán)過程控制、位置控制、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控、多PLC分布式控制等功能。 刷新輸出階段 在所有的指令執(zhí)行完之后，將元件映像寄存器中所有與輸出相關(guān)的寄存器狀態(tài)送給輸出寄存器。然后進(jìn)入下一步。 （2）用戶程序 用戶程序是用戶根據(jù)工程現(xiàn)場的生產(chǎn)過程和工藝要求、使用PLC生產(chǎn)廠家提供專用編程語言而自行編制的應(yīng)用程序。 PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和用戶軟件兩大部分。 繼電器（交、直流）輸出接口電路（3）電源 PLC一般使用220V單相交流電源，也有的使用24V直流電源。 交、直流輸入接口電路 上述三種輸入電路都采用了光電耦合電路，由于外部輸入信號是通過光電耦合送到PLC內(nèi)部電路，沒有電路上的連接，所以具有抗干擾能力。① 關(guān)量輸入接口電路 直流輸入接口電路 （途中只畫出了一個輸入端口電路），RR2為分壓電阻，C為濾波電容，T為光電耦合器。3可編程控制器 PLC的組成和基本工作原理 PLC的組成 PLC的核心是微處理器，所以它的組成和計算機(jī)相似，由硬件和軟件兩大部分組成。如果所掌握的參數(shù)值有誤差，則電動機(jī)的控制性能將直接受到影響。 無速度傳感器的矢量控制方式是在磁場定位矢量控制方式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的?？刂齐娐愤€將通過適當(dāng)?shù)乃惴ǜ鶕?jù)檢測到的電動機(jī)速度產(chǎn)生轉(zhuǎn)差頻率和其他的控制信號。所以，在進(jìn)行E/f控制的基礎(chǔ)上，只要知道了異步電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速nn對應(yīng)的電源頻率fn，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩（對應(yīng)于某一轉(zhuǎn)差頻率fs0）按照式()調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率f，就可以使電動機(jī)具有某一所需的轉(zhuǎn)差頻率fs0，即使電動機(jī)給出所需的輸出轉(zhuǎn)矩。 V/f控制變頻器雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是，由于這種變頻器采用的是開環(huán)控制方式，其精度和動態(tài)特性并不是十分理想，尤其是在低速區(qū)電壓調(diào)整比較困難，難以的得到較大的調(diào)整范圍。為了改善V/f變頻器在低頻時的轉(zhuǎn)矩特性，使之得到與E/f控制變頻器相近的特性，各個廠家都在自己的產(chǎn)品中采取了不同的補償措施，以保證當(dāng)電動機(jī)在低速區(qū)域運行是仍然能夠得到較大的輸出轉(zhuǎn)矩。 V = I1Z1+ E () 其中，Z1 = j2πL1 +r1為定子阻抗。但是，對于一個實際的交流調(diào)速控制系統(tǒng)來說，事情遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是那么簡單。為了滿足這些高速電動機(jī)驅(qū)動的需要，出現(xiàn)了采用PAM控制方式的高速電動機(jī)驅(qū)動用變頻器。隨著控制理論，交流調(diào)速理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動機(jī)的矢量控制方式得到了充分地重視和發(fā)展，采用