lc與變頻調(diào)速、伺服控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-06-03 18:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 中高檔的 HMI具有高分辨率或彩色 LCD并配有觸摸屏，可以實(shí)現(xiàn)各種圖形接口，或者可以作為 DCS系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)操作站。 ? 各種 HMI PLC與 DCS ? 按照工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程變量的時(shí)間持續(xù)性和幅度連續(xù)性，工業(yè)生產(chǎn)的典型過(guò)程可以分為三種：連續(xù)過(guò)程、離散過(guò)程和批量過(guò)程。 ? 連續(xù)過(guò)程一般控制對(duì)象為溫度、壓力、流量、液位等幅度與時(shí)間連續(xù)的量。大部分加工業(yè)都屬于連續(xù)控制 ? 離散過(guò)程一般控制對(duì)象為時(shí)間、開(kāi)關(guān)、狀態(tài)、形狀尺寸、個(gè)數(shù)等離散量。大部分制造業(yè)都屬于離散過(guò)程。 ? 批量過(guò)程屬于間歇性多品種的生產(chǎn)過(guò)程。一般是連續(xù)過(guò)程與離散過(guò)程的結(jié)合體 ? 加工業(yè)、過(guò)程控制等連續(xù)過(guò)程的控制適合采用DCS，而 PLC較適合制造業(yè)、流程工藝等離散過(guò)程的控制。 ? 目前， DCS和 PLC都在不斷擴(kuò)大自己的應(yīng)用領(lǐng)域。例如 DCS系統(tǒng)可以使用遠(yuǎn)程 IO模塊來(lái)采集并處理開(kāi)關(guān)量， PLC可以配備模入模出模塊采集并輸出模擬量，甚至高端 PLC具有 PID調(diào)節(jié)等回路調(diào)節(jié)功能。二者部分功能已經(jīng)融合。 ? 目前以及今后，大部分控制系統(tǒng)會(huì)采用 DCS和PLC融合的結(jié)構(gòu)。 DCS完成參數(shù)整定、測(cè)量、回路調(diào)節(jié)功能， PLC完成邏輯、流程、工藝過(guò)程等控制 二、變頻調(diào)速器 ? 工業(yè)控制系統(tǒng)中，不可避免需要機(jī)械動(dòng)力源。電動(dòng)機(jī)是最廣泛使用的機(jī)械動(dòng)力之一。 ? 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與供電方式，分為直流永磁 /勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、交流異步電機(jī)、交流同步電機(jī)等。 ? 交流異步電機(jī)主要用于動(dòng)力。直流電機(jī)、同步電機(jī)一般用于伺服控制、無(wú)刷電機(jī)一般用于長(zhǎng)壽命高可靠的應(yīng)用。 ? 作為動(dòng)力源，很可能需要調(diào)整速度。交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本由三相交流電頻率決定。 ? 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子并無(wú)外部供電。定子上的三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生電流，該電流在轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生相反的磁場(chǎng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 ? 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必然存在速度差，否則轉(zhuǎn)自中將無(wú)電流。負(fù)荷越重，速度差越大。速度差異的比例叫做“轉(zhuǎn)差率”。 ? 功率電機(jī)中，一般轉(zhuǎn)差率都較小，因此轉(zhuǎn)速基本靠三相交流電的頻率（角速度）決定。 ? 改變?nèi)嘟涣麟婎l率的裝置，叫做 “ 變頻器 ” 。能夠用于三相異步電機(jī)的調(diào)速。 ? 早期用變頻發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著功率半導(dǎo)體的發(fā)展， GTO、 MOS管、 IGBT等功率器件用于變頻器的輸出斬波控制，體積重量穩(wěn)定性都有了很大程度的提高。 ? 矢量變頻技術(shù)的出現(xiàn)，使交流調(diào)速獲得了與直流調(diào)速同樣優(yōu)良的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能。 80年代中期開(kāi)始發(fā)展的直接轉(zhuǎn)矩控制理論，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，便于全數(shù)字化實(shí)現(xiàn) 左：大功率立柜式變頻器 右：中小功率變頻器 變頻器的原理 ? 三相交流電先被整流成直流電。再經(jīng)過(guò)三相斬波（六相橋電路）逆變成三相交流功率輸出。 ? 由 SPWM調(diào)制器產(chǎn)生不同頻率的正弦脈寬調(diào)制波形，控制斬波電路工作。 整流三相斬波直流50 Hz30 400 Hz控制邏輯SPW M調(diào)制速度
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