【文章內(nèi)容簡介】 it of efficiency of standard supplied motor. Stator voltage versus frequency characteristics of an inverter with PLC control. 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 20 Despite the simplicity of the speed control method used, this system presents: ? constant speed for changes in load torque。 ? full torque available over a wider speed range。 ? very good accuracy in closedloop speed control scheme。 ? higher efficiency。 ? overload protection. Thus, the PLC proved to be a versatile and efficient control tool in industrial electric drives applications. References [1] Bashore D, Oliaro G, Roney P, et al. Fusion Engineering and Design, 1999, 43:239 [2] zuru Yonekawa, Toshiyuka Hiromi, Hiromi Akasaka, et al. Fusion Engineering and Design, 2020, 48: 17 [3] Raupp G, Gruber O, Mertens V, et al. Protection Strategy in the ASDEXUpgrade Control System. Proc. 18th Symposium on Fusion Technology, Karlsruhe (D),1994. Eds. Herschbach K, Maurer W, Vetter J E, NorthHolland, Publ. 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The Proceedings of the 3rd Workshop of Chinese Academy of Sciences on Plasma Physics and Fusion Research, Heifei, China, 2020, July 6 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 21 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 1 基于 PLC的異步電動機運行監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實施 朱少營，徐雨，何正文 中國西安市 西安交通大學 郵編 710049 摘要： 本文描述了 基于可編程邏輯控制器（ PLC）的異步電動機監(jiān)測和控制系統(tǒng)的實施。此外， 還提出了 異步電動機 的速度控制的 硬件和軟件 要求 。 PLC 程序與用戶要求的速度運行參數(shù)及對系統(tǒng)在正常運行和跳閘條件下的 監(jiān)控情況相關(guān)。變頻器驅(qū)動異步電動機系統(tǒng)的調(diào)速，并通過 PLC 控制，比傳統(tǒng)的 V / f 控制的調(diào)速精度更高。 PLC 的控制效率在同步速度高速運行時提高了 95%。因此，PLC 證明了其在工業(yè)電力驅(qū)動控制中可作為用途非常廣泛和有效的工具。 關(guān)鍵詞：計算機控制系統(tǒng)，計算機監(jiān)控，電力驅(qū)動，異步電機，運動控制，可編程邏輯控制器（ PLC），變頻驅(qū)動，電壓控制。 一 導言 隨著電力驅(qū)動的運動控制技術(shù)的面世，使用電力電子技術(shù)的可編程邏輯控制器（ PLC）應用已引入制造自動化制造行業(yè) [1][2]。這種應用有很多優(yōu)勢，如，開啟時較低的壓 降，使電機和其他設備具有一個幾乎統(tǒng)一的功率因數(shù)的控制能力。許多工廠在自動化流程中使用 PLC，以減少生產(chǎn)成本，提高質(zhì)量和可靠性 [4] [9]。其他應用還包括在使用的 PLC 的基礎(chǔ)上改進電腦數(shù)控機床（數(shù)控）的精度。為了獲得準確的工業(yè)電力驅(qū)動系統(tǒng)，需要使用帶電源轉(zhuǎn)換器 PLC 的接口，個人電腦及其他電子設備 [11] [13]。盡管如此，這使得設備更精密，復雜，昂貴的 [14]， [15]。 涉及 PLC 控制直流電機的文章很少。這些文章涉及一些采用 PLC 控制電樞電壓來調(diào)節(jié)直流電動機 /發(fā)電機控制的速度的方法實施，及 將基于自校正調(diào)節(jié)器技術(shù)的自適應控制器納入到現(xiàn)有的工業(yè) PLC[17]。此外，其他類型的機器與 PLC 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 2 的連接。因此，工業(yè) PLC 用于控制步進電機五軸轉(zhuǎn)子位置，方向和速度，減少了電路元件數(shù)量，降低成本，提高可靠性 [18]。由于開關(guān)磁阻電機可代替交流和直流驅(qū)動實現(xiàn)調(diào)速，單芯片邏輯控制器使用 PLC 控制轉(zhuǎn)矩和速度，再加上一個電源控制器 [19]，實現(xiàn)數(shù)字邏輯。作為一個可能的替代其他的一些應用涉及電梯的直線感應電機與 PLC 實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)采集 [20]。為了監(jiān)測電能質(zhì)量和識別破壞電能生產(chǎn)的干擾，需要兩個 PLC 來確定設備的 靈敏度。 二 PLC 作為系統(tǒng)控制器 一個 PLC 是一種基于微處理器的控制系統(tǒng)，用于在工業(yè)環(huán)境中的自動化進程控制。它使用一個可編程的存儲器，用戶至上的指示執(zhí)行特定功能，如算術(shù)內(nèi)部存儲，計算，邏輯，順序，時機 [23]， [24]。 PLC 可編程來進行感應，動作和控制工業(yè)設備，因此，采用的 I / O 點，允許電信號接口。輸入設備和輸出設備連接到 PLC 的控制程序輸入到 PLC 內(nèi)存（圖 1）。 在我們的應用程序中，它通過模擬和數(shù)字輸入和輸出控制不同的恒定負載的異步電動機的運行速度。此外， PLC 根據(jù)控制程序連續(xù)監(jiān)測輸入和激活輸出。 這是 特定的硬件模塊，直接插入一個專有總線：中央處理器單元（ CPU），電源 圖 1 PLC 的控制動作 供應器，輸入輸出模塊 I / O，程序終端組成的組合式 PLC 系統(tǒng)。這種模塊化的方法，可以擴大將來的擴展，如多機系統(tǒng)或計算機的連接。 PLC 控制程序 輸入 輸出 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 3 三 異步電機控制系統(tǒng) 實驗系統(tǒng)框圖如圖 2 所示。系統(tǒng)配置可由下列步驟進行。 a）恒定轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)，由速度反饋和負載電流反饋系統(tǒng)構(gòu)成。感應電機驅(qū)動變量的負載，信號由變頻器送入， PLC 控制變頻器的 V / f 輸 出。 b）一個開環(huán)變速操作控制系統(tǒng)。異步電機驅(qū)動變量負載。 c）標準變速操作。異步電動機驅(qū)動變量負載，接收恒定的電壓恒定頻率標準的三相供電的反饋信號 四 硬件描述 該繞線式異步電機實施和測試控制系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格在表一給出。異步電動機驅(qū)動直流發(fā)電機，它提供了一個變量負載 R。三相電源連接到主三相開關(guān)，然后是三相熱過載繼電器，它提供了對電流過載的保護。繼繼電器輸出連接到整流器，來矯正三相電壓，并給絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）變頻器一個直流輸入。其技術(shù)規(guī)范 [25]總結(jié)在表二。 IGBT 變頻器將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相電壓 輸出，提供給異步電動機的定子。另一方面，變頻器連接到 PLC 控制器。 表一 異步電動機技術(shù)規(guī)格 接線類型 /Y? 輸入電壓 380/660V ac 輸入電流 額定功率 輸入頻率 50Hz 極數(shù) 4 額定轉(zhuǎn)速 1400rpm 這種控制器由 PLC 的模塊化系統(tǒng)實施。 PLC 的體系結(jié)構(gòu)是指其內(nèi)部的硬件和 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 4 軟件。作為一個基于微處理器的系統(tǒng)， PLC 系統(tǒng)的硬件設計和建造以下模塊 [29] [37]： ?中央處理器（ CPU）， 離 散輸出模塊（ DOM） 離散輸入模塊（點心） ?模擬量輸出模塊（ AOM）的 ?模擬輸入模塊（ AIM） ?電源。 PLC 配置的其他詳情載于表三和四。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 5 圖 2 實驗系統(tǒng)的電氣原理圖 速度傳感器用于速度反饋，電流傳感器，電流傳感器用于負載電流反饋，第二個電流傳感器連接到定子電路 [32]。因此，兩個閉環(huán)系統(tǒng)反饋回路是由負載電流傳感器，速度傳感器，和 AIM 安裝而成。 測速器（永磁直流電動機）用于速度感應。感應電機驅(qū)動機械軸和產(chǎn)生輸出電壓，其中電壓的大小與旋轉(zhuǎn)速度成正比。極性取決于旋轉(zhuǎn)方向。測速發(fā)電 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 6 機的電壓 信號，必須與 AIM 指定的電壓范圍（ 05 伏直流和 200 內(nèi)部阻力）符合。其他 PLC 外部控制電路的設計，使用 24 V DC 電源的低電壓。 五 結(jié)論 系統(tǒng)在可變負載運行過程中進行了測試，包括對異步電動機的速度控制性能的測試和行程的情況下測試。 PLC 根據(jù)軟件監(jiān)控電機運行和相關(guān)參數(shù)。 開始時，為異步電動機性能測試提供一個標準的 380 伏， 50 赫茲網(wǎng)絡。然后，實驗控制系統(tǒng)在空載和滿負荷（ N m）兩種情況下測試。 a）由變頻器和 PLC 控制的感應電機的反 饋 。 b）變頻器控制感應電機的反饋 對應 PLC 硬件和軟件設計的負載轉(zhuǎn)矩和速度的范圍如上一節(jié)所述。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 7 圖 6 切斷 /重啟流程圖 效率提供標準的網(wǎng)絡。圖 8 描繪的結(jié)果表明，在所有情況下的配置 a）比配置 b）具有更高的效率。此外，在高于額定負載 70％時，規(guī)范化的效率 ? ?pu? 1，根據(jù)這個數(shù)字， PLC 控制系統(tǒng)的效率較標準電機運行提高 1012％。 從理論的角度來看，如果我們忽略勵磁電流，效率的近似值為 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 8 其中 s 是滑差， ,SRRR分別是定子和轉(zhuǎn)子繞組的電阻，從圖 7 中可以看出。 PLC控制系統(tǒng)（ a）工程滑值非常低，幾乎為零。在所有速度和負載轉(zhuǎn)矩條件下，配置 (a)比配置 (b）有較小的滑差，從而效率更高，系統(tǒng)更合理，尤其是在高的速度和頻率下。在較低的頻率下，磁通增加，磁化電流增加，造成損失增加。 六 總結(jié) 前文所描述的計劃表明， PLC 可以與異步電動機成功的應用于自動化系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)由變頻器驅(qū)動，異步電動機由 PLC 控制，其在恒速變負荷運行的調(diào)速精 度較高。 圖 8 有無 PLC 控制系統(tǒng)時的效率 圖 9 PLC 控制的變頻器的頻率特性與定子電壓 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 9 盡管速度控制方法簡單，本系統(tǒng)具有一系列優(yōu)點： ?負載轉(zhuǎn)矩變化時速度恒定 。 ?在更寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)全扭矩 。 ?閉環(huán)控制系統(tǒng)中較高的準確性 。 ?更高的效率 。 ?過載保護 因此， PLC 是在工業(yè)電氣傳動中應用靈活、高效的控制工具。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文）外文文獻翻譯 10 參考文獻 [1] Bashore D, Oliaro G, Roney P, et al. Fusion Engineering and Design, 1999, 43:239 [2] zuru Yonekawa, Toshiyuka Hiromi, Hiromi Akasaka, et al. Fusion Engineering and Design, 2020, 48: 17 [3] Raupp