【正文】 三年來，我的師長、我的領(lǐng)導(dǎo)、我的同學(xué)給予我的關(guān)心和幫助，使我終身收益，我真心地感謝他們 . 在 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。希望這次的經(jīng)歷能夠激勵我在以后的 學(xué)習(xí)與工作中繼續(xù)進(jìn)步。雖然我的論文還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一個文字，每一幅圖畫，都有我的勞動，看著自己的程序完美的運行，什么都已不重要。 34 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 小車處于 4號位，按下 SB3,小車左行 圖 按下 SQ3，小車停止左行，停在 3號位 35 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 PLC+變頻器控制運料小車系統(tǒng) 變頻器的參數(shù)設(shè)置 設(shè)置參數(shù)：按表 表 固定頻率控制參數(shù)設(shè)置 即將希望電機(jī)運行的兩個運行頻率分別設(shè)置在參數(shù) P1001P1004中 (2)將 4個按鈕開關(guān) SB1 SB1 SB1 SB1按不同的通斷狀態(tài)進(jìn)行組合，即可獲得相應(yīng)的固定運行頻率，見下表： 表 運行頻率設(shè)置參數(shù)表 36 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 PLC與變頻器的連接 （ 1） PLC與變頻器連接方案一 圖 PLC與變頻器連接方案一 （ 2） PLC與變頻器連接方案二 圖 PLC與變頻器連接方案二 37 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5結(jié)束語 經(jīng)過這幾個月的努力和工作，我終于完成了《 PLC+變頻器在運料小車系統(tǒng)中的應(yīng)用》的論文，從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對 我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。 ① 小車處于 3號位左側(cè)（假設(shè) 2號位），仿真如圖 ，圖 。 圖 1號位，按下 SB2,小車右行 圖 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），仿真如圖 ，圖 。 30 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 小車處于 3號位，按下 SB1，小車左行 圖 按下 SQ1，小車停止左行，停在 1號位 （ 2）呼叫 2號位。 PLC調(diào)試 以呼叫 1號位、 2號位、三號位為例進(jìn)行仿真調(diào)試。 ④ 按下 SB4，此時如果小車處于 4號位的左側(cè)，則 SQ SQ SQ3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。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 SQ SQ SQ5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。 27 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 PLC的編程 PLC編程如圖 、如圖 、如圖 、如圖 、如圖 。具體要求如下： （ 1）某車間有 5 個工位，小車在 5 個工位之間往返運行送料，當(dāng)小車所停工位號小于呼叫號時，小車右行至呼叫號處停車； （ 2）小車所停工位號大于呼叫號時，小車左行至呼叫號處停車； （ 3）小車所停工位號等于呼叫號時，小車原地不動； （ 4）小車啟動加速時間、減速時間可根據(jù)實際情況自定； （ 5）小車具有正、反轉(zhuǎn)及高、低兩種運行速度運行功能，高速運行在 50Hz，低 速運行在 30Hz 26 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 小車運料系統(tǒng)示意圖 PLC輸入輸出變量和接線圖 輸入輸出變量如表 。如圖 。 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。 24 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 ③ 大型 PLC 總點數(shù)大于 1024 點，具有計算、控制、調(diào)節(jié)等功能，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通訊能力， CRT顯示，用于自動化生產(chǎn)線的控制、工廠自動化控制和集散控制系統(tǒng)。典型的機(jī)型有歐姆龍的 CH200 系列，西門子公司的 S7300系列等。 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。這類 PLC的價格低廉，體積小，適用于單臺設(shè)備開發(fā)。用戶程序存儲容量在 4K 左右。 （ 4）在編程手段上直觀、簡單、方便，易于各行各業(yè)的工程技術(shù)人員掌握。 （ 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。 （ 2）在性能上具有可靠性。 （ 1）在結(jié)構(gòu)上具有模塊結(jié)構(gòu)特點。 總之，循環(huán)掃描、分別工作是 PLC控制系統(tǒng)工作的特點。 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。 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。 PLC經(jīng)過這 5個過程，稱為一個掃描周期，一個掃描周期完成后，又重新執(zhí)行上述過程，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。 ④ 執(zhí)行程序 如果 PLC處于運行狀態(tài)，中央處理器（ CPU）將逐條執(zhí)行用戶指令程序，記按程序要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯、算術(shù)運算，再將接過送到狀態(tài)寄存器中。然后進(jìn)入下一步。 22 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 PLC工作過程 ① ? 診斷 每次掃描程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。微機(jī)一般是等待命令的工 作方式，如鍵盤掃描方式或 I/O掃描方式，當(dāng)有鍵按下或 I/O動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序，無鍵按下則繼續(xù)掃描。 PLC提供梯形圖（ LAD）、指令表（ STL）、功能圖塊（ SFC）編程語言。 ③ 供程 序調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊 —由不同功能的各種程序塊組成，如輸入輸出處理、 PID運算、高速計數(shù)等。 系統(tǒng)自檢測 — 時鐘等。 軟件用戶程序 —PLC使用者編寫的，用于實現(xiàn)具體控制任務(wù)的。電源部件將外接電源轉(zhuǎn)換為 PLC的中央處理器、存儲器等電路工作所需的 5V直流電源。負(fù)載兩端并聯(lián)阻容吸收；當(dāng)用于直流時，負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。繼電器輸出接口適用交、直流。當(dāng)輸入端開關(guān) S閉合時，光電耦合器 T導(dǎo)通， TTL高電平信號送 PLC 直流輸入接口電路 18 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 交流輸入接口電路 如圖 ， C為隔直電容。 ① ? 關(guān)量輸入接口電路 直流輸入接口電路 如圖 所示（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。 （ 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。存儲器的類型如圖 所示。 PLC硬件系統(tǒng)組成如圖 。由于 r2 的設(shè)定值隨著溫度的增加而得到補(bǔ)償，保證了輸出轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定。 為了解決上述問題，通常采用在電動機(jī)定子繞組中設(shè)置溫 度檢測器件，并根據(jù)檢測結(jié)果對 r2值進(jìn)行估算后進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?。例如，電動機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電阻 r2就很容易受 到溫度的影響而發(fā)生變化，而這種變化又將直接造成變頻器中控制參數(shù)的誤差和引起電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化。 為 了保證進(jìn)行矢量控制時變頻器控制算法中所得到的參數(shù)實際參數(shù)一致，在新型變頻器中通常都沒有參數(shù)自調(diào)整功能。所以，對異步電動機(jī)進(jìn)行矢量控制和進(jìn)行轉(zhuǎn)差頻率控制時一樣，除了必須準(zhǔn)確地檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速外，還必須準(zhǔn)確掌握電動機(jī)的內(nèi)部參數(shù)M和 r2并將這些參數(shù)輸入變頻器的控制算法。 當(dāng)按照上述方式實現(xiàn)矢量控制時，就可以根據(jù)式（ ）對電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速進(jìn)行推算，從而實現(xiàn)無速度傳感器的矢量控制。但是，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代控制理論在變頻調(diào)速技術(shù)中的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)，即使不在異步電動機(jī)中直接安裝磁通監(jiān)測裝置，也可以在變頻器內(nèi)部得到與磁通相應(yīng)的量，并由此得到了所謂的無速度傳感器的矢量控制方式。雖然磁場定位矢量控制方式在理論上早已得到了驗證，但由于實現(xiàn)這種控制 15 I1 = √(I22 + IM2) （ ） 2πfMIM = I2r2/s （ ） 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 方式時需要在異步電動 機(jī)內(nèi)安裝刺痛監(jiān)測裝置，一直未能得到推廣和應(yīng)用。 但是，在基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式中，除了按照上述方式對異步電動機(jī)進(jìn)行定常狀態(tài)時的控制外，還要根據(jù) θ = arc tan(I2/Im) （ ） 的條件對電動機(jī)定子電流的相位進(jìn)行控制，以消除轉(zhuǎn)矩電流過渡過程中的波動。 制的矢量控制方式 前面我們已經(jīng)提到，矢量控制的基本原理是通過控制電動機(jī)定子電流的幅值和相位（即電流矢量），來分別對電動機(jī)的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制電動機(jī)轉(zhuǎn)矩電流特性的目的 . 從電流矢量圖可以看出，當(dāng)需要將電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流從 I2 變?yōu)?I2＇時，在改 變電動機(jī)定子電流的幅值，使得 I1 變?yōu)?I1＇的同時，還必須改變 I1 的相位 θ，使 得 θ變?yōu)?θ＇，即必須對定子電流矢量進(jìn)行控制，才能保證轉(zhuǎn)矩電流的平穩(wěn)變化，而在轉(zhuǎn)差頻率控制方式中，雖然通過對轉(zhuǎn)差頻率的控制達(dá)到了控制轉(zhuǎn)矩電流 I2幅值的目的，但是，由于 在這種控制方式中并沒有對電動機(jī)定子電流的相位進(jìn)行控制，在轉(zhuǎn)矩電流從 I2 變?yōu)?I2＇的過渡過程中將存在一定的波動，并造成電動機(jī)輸