【正文】 本論文是在**的精心指導(dǎo)下完成的，在課題的研究過程中，給與我悉心的關(guān)懷，給我提出許多寶貴的指導(dǎo)性意見，少走了些彎路，我受益匪淺。通過電流互感器檢測到與電樞電流成正比的整流變壓器副邊交流電流，再經(jīng)整流后得到電流反饋電壓值，通過模擬量輸入單元送給PLC。另外，當(dāng)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的電動機減速或停車時，貯存在電動機和負載轉(zhuǎn)動部分的動能將這里選4000，電壓按大于2倍電壓選擇。BFM 17的b0位從“1”變?yōu)椤?”時，通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始；b1位從“1”變?yōu)椤?”時，通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始；b2位從“1”變?yōu)椤?”時，D/A轉(zhuǎn)換的低8位數(shù)據(jù)被鎖存，其余各位沒有意義。梯形圖仍是目前最普遍使用的編程語言。一般來說，機型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的情況下，保證可靠、維護使用方面以及最佳的性能價格比。使能了模擬量濾波功能后，PLC會在每一個周期刷新模擬量，執(zhí)行濾波功能并且在內(nèi)部存儲濾波值。編程器/監(jiān)視器是用來同PLC電路進行通信的設(shè)備。但是，只要Id仍大于負載電流Idl，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。第Ⅱ階段是恒流升速階段。脈寬調(diào)制器和PWM變換器的放大系數(shù)為 于是可得脈寬調(diào)制器和PWM變換器的傳遞函數(shù)為 （2）電流濾波時間常數(shù)取。但是這種作用只應(yīng)在上述的啟動和堵轉(zhuǎn)時存在，在正常運行是取消，讓電流自由地隨著負載增減，這種當(dāng)電流大到一定程度時才出現(xiàn)的電流負反饋，叫做電流截止負反饋，簡稱截流反饋。對單級式變換器有 (29)對雙極式有 (210)兩式中 雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一般地, 靜態(tài)性能較好的調(diào)速系統(tǒng)都采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制方案, 脈寬調(diào)速系統(tǒng)也不例外。電樞電流id沿回路3(經(jīng)VT2和VT3)流通，電動機兩端電壓UAB = +US 圖 210 正向電動運行時電壓、電流波形 圖 211 反向電動運行時電壓、電流波形 雙極式控制方式是指在一個PWM周期里，電機電樞的電壓極性呈正負變化。11腳:退飽和保護闡值整定端。當(dāng)Uc0時，使輸入端合成電壓為正的寬度增大，即鋸齒波過零的時間提前，經(jīng)比較器倒相后，在輸出端得到正半波比負半波窄的調(diào)制輸出電壓（圖27b）。 PWM直流調(diào)速系統(tǒng) 直流電動機的PWM控制原理制調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱PWM變換器。 （1）跟隨性能指標(biāo) 在給定信號（或稱參考輸入信號）R（t）的作用下，系統(tǒng)輸出量C（t）的變化情況用跟隨性能指標(biāo)來描述。 各種生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出了不同的轉(zhuǎn)速控制要求，歸納起來有以下三個方面[1][3]： （1）調(diào)速。從直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能來講，具有一定得意義。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。由于 PLC人機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進步，擠占了一部分DCS的市場（過程控制）并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，所以近年來PLC增長速度總的說是漸緩。同時，PLC 控制的直流電動機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字化控制[13][14]。1957年，可控的半導(dǎo)體器件晶閘管問世，由它組成的靜止式可控整流裝置無論在運行性能上還是在可靠性上都具有明顯的優(yōu)勢，60年代成了晶閘管的時代，這種靜止式變流裝置供電的直流調(diào)速系統(tǒng)稱為晶閘管電動機調(diào)速系統(tǒng)（簡稱VM系統(tǒng)）。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。由于Φ=F(If),當(dāng)改變勵磁電流If時，可以改變磁通量Φ的大小，從而達到改變磁通調(diào)速的目的。例如，調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時調(diào)速范圍和靜差率，位置隨動系統(tǒng)的定位精度和速度跟蹤精度，張力控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)張力誤差等等。2%）所需的最小時間定義為調(diào)節(jié)時間。圖25 鋸齒波發(fā)生器（二）脈寬調(diào)制器[4]這是最關(guān)鍵的部件，它是將輸入直流控制信號轉(zhuǎn)換成為與之成比例的方波電壓信號，以便對電力晶體管進行控制，從而得到希望的方波輸出電壓。它經(jīng)一電阻RT接零，從而整定tonmin，在1~12181。組內(nèi)兩器件VTl，VT4同時導(dǎo)通或關(guān)斷，兩組間的器件VTI， VT4和VT2，VT3則是交替的導(dǎo)通和關(guān)斷，其柵極驅(qū)動信號規(guī)律為ub1 =ub4，ub2=ub3=ub1。低速平穩(wěn)性好，可達到很寬的調(diào)速范圍。直流電動機全電壓啟動時，如果沒有限流措施，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，這不僅對電動機不利，對過載能力低的電力電子器件來說也不利。4）當(dāng)電動機過載甚至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。（2） 要求，現(xiàn)＞。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。它是進行數(shù)學(xué)和邏輯操作的計算中心。當(dāng)PLC處于運行模式時，CPU執(zhí)行程序。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。 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動控制變量進行檢測和控制。 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。考慮電動機可逆運行，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。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]。本文的梯形圖如下：結(jié)束語本文對直流電機調(diào)速系統(tǒng)理論進行了深入的研究，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)計進行了探討，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。參考文獻（主要及公開發(fā)表的文獻）[1] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)—運動控制系統(tǒng)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003. 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PLC編程及應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.附錄。梯形圖由觸點、線圈和方框表示的功能塊組成。 PLC硬件設(shè)計本設(shè)計選用日本三菱公司的FX2N系列的FX2N16MT的CPU，其中的16是輸入輸出點的總點數(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。2. PWM變換器選擇PWM變換器有可逆和不可逆兩類。1. BFM內(nèi)部含義0 通道初始化，缺省值為H0000；1~4 存放通道1~4的采樣值，用于求平均值；5~8 存放四個通道的平均輸入采樣值；9~12 每個輸入通道當(dāng)前值存放；13~14 保留；15 用于選擇AD轉(zhuǎn)換速度：0為正常速度，15ms；如為1，則選擇高速，6ms；16~19 保留；20 復(fù)位到缺省值預(yù)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。 用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理、程序結(jié)構(gòu)等。（2）執(zhí)行邏輯控制程序 在掃描周期的執(zhí)行程序階段，CPU從頭至尾執(zhí)行應(yīng)用程序，在程序或中斷服務(wù)中，直接I/O指令允許用戶對I/O點直接進行存取。PLC控制的實際系統(tǒng)可以距CPU及其I/0模塊幾百米之遠。 PLC系統(tǒng)的4個主要的部分說明如下[16][17]: (CPU)。在這一階段中，ASR很快進入并保持飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。（3）。2) 對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾的作用。 電流、轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)根據(jù)自動控制原理，轉(zhuǎn)速反饋控制的閉環(huán)系統(tǒng)是按被調(diào)量的偏差進行控制的系統(tǒng)，只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差，它就會自動產(chǎn)生糾正偏差的作用。電動機停止時的微振交變電流可以消除靜摩擦死區(qū)。這里著重分析雙極式H型PWM變換器。 圖 28 UAA4002模塊14腳：接正電源；2腳：接負電源；9腳：接零，提供參考的電位；5腳：輸入端；3腳：封鎖端，高電位時完全封鎖輸出