【正文】 46W 本控制器是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊系統(tǒng)上完成的 [5], [26]–[28]。作為一個(gè)基于微控制器的系統(tǒng)， PLC系統(tǒng)硬件利用如下模塊設(shè)計(jì)和裝配 [29]–[37]。 使用一個(gè)速度傳感器作為速度反饋，而電流傳感器則作為負(fù)荷電流反饋，另一個(gè)電流傳感器與定子電路相連接。 測速發(fā)電機(jī)（永磁鐵直流電機(jī)）用來測速 。極性取決于旋轉(zhuǎn)的方向。其他 PLC外部控制電路的設(shè)計(jì)供電電壓為 24V低壓供給。如圖 2所示，所有描述的部分：主開關(guān)、自動(dòng)三相開關(guān)、自動(dòng)單相開關(guān)、三相熱過載繼電器、負(fù)荷自動(dòng)開關(guān)，信號燈（正向、反向、啟動(dòng)、停止、差錯(cuò)），點(diǎn)動(dòng)開關(guān)（啟動(dòng)、停止、切斷）、選擇開關(guān)（正向和反向旋轉(zhuǎn)選擇）， 速度選擇設(shè)計(jì)巴巴工作室 器、增益選擇器， PLC模塊和整流轉(zhuǎn)換器也安裝在控制面板上。 PLC程序是基于輸入設(shè)備的邏輯命令，并且程序的執(zhí)行是支配邏輯而不是數(shù)字計(jì)算機(jī)的規(guī)則系統(tǒng)。因此，對組建使用模擬設(shè)備的基于電氣電路繼電器的控制系統(tǒng)， PLCs提供了一個(gè)靈活的編程選擇性。 PLC系統(tǒng)提供了一個(gè)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，可以開發(fā)、檢驗(yàn)、調(diào)試和診斷并在主機(jī)終端上運(yùn)行。 速度控制軟件 切斷 /重啟電機(jī)軟件 刷新輸出 掃描循環(huán) 設(shè)計(jì)巴巴工作室 編寫高級程序 [33], [34]。 CPU逐條進(jìn)行譯碼執(zhí)行。將每一個(gè)與 PLC連接的 輸入輸出點(diǎn)作為 I/O點(diǎn)統(tǒng)一編址。每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以用 %I, %Q, 和 %M直接引用 (表 III)。程序循環(huán)對系統(tǒng)輸入進(jìn)行掃描并把他們的狀態(tài)存儲(chǔ)在固定存儲(chǔ)器的特定設(shè)計(jì)巴巴工作室 區(qū)域（輸入映像存儲(chǔ)器）。 PLC掃描程序和解釋不同的梯形網(wǎng)絡(luò)邏輯以決定輸出的狀態(tài)。輸出值保存在存儲(chǔ)器中，在 PLC程序掃描結(jié)束后，同時(shí)輸出到 PLC的物理輸出上。 開發(fā)系統(tǒng)的主機(jī) (PC)通過 RS232端口與 PLC相連接。程序的開發(fā)過程是使用編輯器編寫梯形圖程序源代碼并轉(zhuǎn)換為可以在 PLC上執(zhí)行的二進(jìn)制目標(biāo)代碼，通過 PLC的串行通信口下載到 PLC上執(zhí)行。 A. PLC速度控制軟件 速度控制軟件流程圖見圖 4。同時(shí)，作為電機(jī)電源的變換器也開始執(zhí)行，并且由 PLCs軟件控制。 在控制面板上，操作者選擇速度設(shè)定點(diǎn) nsp和旋轉(zhuǎn)的正反方向。如果按下停止按鍵，電機(jī)將被停止。 讀取輸入： 啟動(dòng)信號 速度反饋信號 這樣， PLC 讀取設(shè)定速度和電機(jī)的實(shí)際速度。如果誤差信號不為零，是大或者小，PLC 依據(jù) CPU 的計(jì)算執(zhí)行減小或增大變換器的 Vf，就這樣校正了電機(jī)的速度。結(jié)果，控制信號傳送到 DOM 并且連接到變換器的數(shù)字輸入去控制 V/f 的變化。 通過一個(gè)可 變電阻器選擇設(shè)定速度 nsp，并且由 AIM 讀取這個(gè)信號?？刂泼姘迳系牡诙€(gè)顯示器指示了來自速度反饋信號的計(jì)算的實(shí)際速度。正向 /反向信號 速度設(shè)定信號 nsp 定子電流 IS 他們的通信信號輸出到 AOM（表 IV）。在電機(jī)操作過程中，不可能通過改變開關(guān)的位置使其旋轉(zhuǎn)方向反向。為了保護(hù)電機(jī)，防止在啟動(dòng)和裝載時(shí)電流過載，在軟件中編寫了如下命令。 ii) 速度設(shè)定信號 nsp，負(fù)荷電流 IL，定子電流 IS和速度反饋信號輸入到 AIM. iii) 在沒有負(fù)載 IS≤ ，如果速度調(diào)整點(diǎn)低于 20%或者 nsp300 r/min，電機(jī)將不起動(dòng)。 v) 負(fù)荷增加超過 N?m（額定轉(zhuǎn)矩） IS≥ 100%或者 nsp≥ 1500r/min，電機(jī)進(jìn)入差錯(cuò)程序。 C. 切斷和重啟電機(jī)軟件 這個(gè)軟件的流程圖如圖 6所示。操作人員必須釋放熱動(dòng)繼電器并按下差錯(cuò)或停止按鍵切斷差錯(cuò)指示燈。如果按照這樣做，就可以重新啟動(dòng)電機(jī)。 ? 在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重啟之前，電機(jī)切斷之后，負(fù)載必須立即分離。 系統(tǒng)在變動(dòng)載荷和差錯(cuò)情況下運(yùn)行，對感應(yīng)電機(jī)速度控制性能進(jìn)行了測試。作為參照，開始時(shí)，感應(yīng)電機(jī)加載標(biāo)準(zhǔn)380V， 50Hz對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試。 m）兩種不同模型對實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)進(jìn)行測試，見部分 III： 設(shè)計(jì)巴巴工作室 a) 感應(yīng)電機(jī)由變換器和 PLC控制反饋； b) 變換器饋送感應(yīng)電機(jī)。 在 5001500 r/min的范圍對速度與轉(zhuǎn)矩性能比較進(jìn)行了研究，見圖 7。配置 a)顯示了在0–1400 r/min 和 0–100% 負(fù)荷的范圍內(nèi)，恒速負(fù)荷扭矩性能的變化。因此，當(dāng) nsp≥ 1400r/min 配置 a)和 b)具有相似的扭矩速度響應(yīng)。 圖 /重啟電機(jī)軟 件流程圖 對不同 nsp值的效率也作了研究。如圖 8所描述，結(jié)果顯示在所有情況N 讀取輸入： 負(fù)荷電流 IL 點(diǎn)亮差錯(cuò)指示燈 將實(shí)際速度顯示設(shè) 0 打開停止指示燈（紅色） 等待 3s 釋放熱繼電器 同時(shí)，在負(fù)荷高于 70%下操作，標(biāo)準(zhǔn)化效率η(pu)1，意味著 PLC控制的獲得效率比沒有 PLC控制的有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)提供 380V,50Hz和沒有變換器的感應(yīng)電機(jī)的效率更高。從理論的觀點(diǎn)來看，如果我們忽略磁化電流，效率的近似值為： RS RRss /1 1?? ??? s是滑移， RS RR分別是定子和轉(zhuǎn)子線圈阻抗。在所有速度和載荷條件下，配置 a)比配置 b）的滑移更小。在低頻時(shí)，磁通量增大，因此導(dǎo)致了磁化電流的增加，損耗也隨之增加。然而，這種與電機(jī)通量相關(guān)的關(guān)系，隨著頻率由 50Hz減少到 12Hz，其 從 ，如圖 10 圖 7. PLC和變換器的速度 扭矩試驗(yàn)性能 設(shè)計(jì)巴巴工作室 圖 PLC的控制系統(tǒng)的每單位效率標(biāo)準(zhǔn)供給電機(jī)效率 所示。 圖 9. 有 PLC控制的變換器的定子電壓與頻率的性能曲線。結(jié)果顯頻率 定子電壓 設(shè)計(jì)巴巴工作室 示，在可變載荷下， Kp 與 nsp幾乎呈直線變化，但在每個(gè)曲線之間有很小的位移。它的瞬態(tài)響應(yīng)性能由于扭矩的震動(dòng)而受到限制，并且這種現(xiàn)象限制了這個(gè)系統(tǒng)只能在低速度變化的情況下應(yīng)用。由變換器驅(qū)動(dòng)和 PLC控制的感應(yīng)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)證明了在恒速變載荷操作下具有更高的速度調(diào)節(jié)精確性。使用 PLC控制的獲得效率比由變換器饋送的感應(yīng)電機(jī)的開環(huán)配置有了增加。盡管使用簡單的速度控制方法，本系統(tǒng)提出： ?在變化負(fù)荷扭矩時(shí)恒速； ?在較寬的范圍內(nèi)全扭矩有效； ?在閉環(huán)速度控制方案中很好的精確性； ?較高的效率； ?過載保護(hù)； 因此，證明了 PLC在工業(yè)電氣驅(qū)動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域是一個(gè)通用性和有效性的工具。現(xiàn)在，她是 NTUA的電氣驅(qū)動(dòng)器教授。她是許多期刊、會(huì)議學(xué)報(bào)，論著、專利、技術(shù)報(bào)告和社論的作者。