基于plc控制的變頻調速裝置畢業(yè)設計論文.doc
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基于plc控制的變頻調速裝置畢業(yè)設計論文,45626字第一章緒論1.1 課題來源國內提升機電控絕大多數(shù)還是轉子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機繼電器接觸器系統(tǒng)，設備陳舊、技術落后。而且這種控制方式存在著很多的問題:l)轉子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費。2)電阻分級切換，為有級調速，設備運行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機械沖擊。3)繼電器、接觸器頻繁動作，電...
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45626字
第一章 緒論
1.1 課題來源
國內提升機電控絕大多數(shù)還是轉子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機繼電器接觸器系統(tǒng)，設備陳舊、技術落后。而且這種控制方式存在著很多的問題:
l)轉子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費。
2)電阻分級切換，為有級調速，設備運行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機械沖擊。
3)繼電器、接觸器頻繁動作，電弧燒蝕觸點，影響接觸器使用壽命，維修成本較高。
4)交流繞線異步電動機的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設備事故。
5)電動機依靠轉子電阻獲得的低速，其運行特性較軟。
6)提升容器通過給定的減速點時，由于負載的不同，而將得到不同的減速度，不能達到穩(wěn)定的低速爬行，最后導致停車位置不準，不能正常裝卸載。
上述問題使提升機運行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機運行的可靠性和安全性得到提高。在提升機控制系統(tǒng)中應用計算機控制技術和變頻調速技術，對原有提升機控制系統(tǒng)進行升級換代。
就計算機技術在工業(yè)現(xiàn)場應用情況而言，可編程控制器(PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機型，它是采用計算機技術、按照事先編好并儲存在計算機內部一段程序來完成設備的操作控制。采用PLC控制，硬件簡潔、軟件靈活性強、調試方便、維護量小，PLC技術己經(jīng)廣泛應用于各種提升機控制，配合一些提升機專用電子模塊組成的提升機控制設備，可供控制高壓帶動力制動或低頻制動，單、雙機拖動等。操作、監(jiān)控和安全保護系統(tǒng)選用可編程控制器。主控計算機應用軟件能完成提升機自動、半自動、手動、檢修、低速爬行等各種運動方式的控制要求。
本設計將在PLC電控系統(tǒng)的基礎上配合變頻調速裝置，運用現(xiàn)在先進的矢量控制技術，不但適合提升機運行工藝的要求，還將解決整套提升機系統(tǒng)的電力拖動方面的一系列問題。
參考文獻
[1]張明達.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].冶金工業(yè)出版社,1983.
[2]丁曉力.斜井提升機的PLC控制 [期刊論文] 2004.
[3]李金金.基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的應用（碩士論文）太原理工大學 2007
[4]譚波,李燕林,譚冠政.變頻調速在礦井提升機中的應用[J].電器工業(yè)，2005(4):52-53
[5]西門子(中國)有限公司. SIEMENS S7-200可編程控制器手冊. 2002
[6]蔣宏民.PLC技術在我國礦井交流提升系統(tǒng)中的應用研究[J]. 冶金礦山設計與建設，1998，30(4)：18-29
[7]杜俊明. 礦井提升機的變頻調速改造[J]. 電氣時代，2006(5)：74-79
[8]陳軍.提升機盤式制動器狀態(tài)監(jiān)測裝置的研制.礦山機械.1993，7-8
[9]朱仁初，萬伯仁.電力拖動控制系統(tǒng)設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1992.
[10]《礦井提升機故障處理和技術改造》編委會.礦井提升機故障處理和技術改造.北京:機械工業(yè)出版社，2005:220，223
[11]岳朝柱，王德堂，王公華.提升機全數(shù)字化控制自動化系統(tǒng)的研制與應用.山東 山東煤炭科技.2005.3:4
[12]周建榮，平靜.ABB礦井提升機控制系統(tǒng)及應用.工程設計以D及自動化.1995:40-41
[13]黃仰金.礦山副井提升機計算機控制系統(tǒng)的設計及應用，〔碩士學位論文〕.長沙:中南大學.2004
[14]盧燕.礦井提升機電力拖動與控制.北京:冶金工業(yè)出版社.2001
[15]馮樹旭. 礦井提升機控制系統(tǒng)設計，〔碩士學位論文].長沙:中南大學.2005
[16]馬國華.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應用.北京:清華大學出版社.2001.8:1-16，20-34
[17]李儀鈺編著．礦井提升系統(tǒng)新技術及裝備．北京：煤炭工業(yè)出版社，1999
[18]吳中俊，黃永紅.可編程控制器原理及應用.北京：機械工業(yè)出版社（第2版），2008
[19][美]WalterN.Alerich，[美]StephenL.Herman著姜明，溫照方譯．電機與
控制翻譯版（第7版）．北京：北京理工大學出版社，2006.5
[20]顧永輝、范廷瓚編著．煤礦電工手冊（第三分冊）—提升機電力拖動（交
流部分）．北京：煤炭工業(yè)出版社，1980.8
[21]邵杰編著．基于PLC的模糊控制變頻調速系統(tǒng)，曲阜師范大學碩士學位論
文，2006.4動機直接轉矩控制策略綜述，變頻器世界，2006.11
[22]徐臘梅編著．無速度傳感器交一交變頻調速矢量控制系統(tǒng)的研究，武漢理
工大學學報，2001.6
[23]吳忠智編著．調速用變頻器及配套設備選用指南(第2版)．北京：機械工
業(yè)出版社，2006
[24]張文明，劉志軍，曹麗霞等編著.組態(tài)軟件控制技術.清華大學出版社，北京交通大學出版社，2006
外文資料
Programmable Logic Controllers (PLC), a computing device invented by Richard E. Morley in 1968, have been widely used in industry including manufacturing systems, transportation systems, chemical process facilities, and many others. At that time, the PLC replaced the hardwired logic with soft-wired logic or so-called relay ladder logic (RLL), a programming language visually resembling the hardwired logic, and reduced thereby the configuration time from 6 months down to 6 days [Moody and Morley, 1999].
Although PC based control has started to come into place, PLC based control will remain the technique to which the majority of industrial applications will adhere due to its higher performance, lower price, and superior reliability in harsh environments. Moreover, according to a study on the PLC market of Frost and Sullivan [1995], an increase of the annual sales volume to 15 million PLC per year with the hardware value of more than 8 billion US dollars has been predicted, though the prices of computing hardware is steadily dropping. The inventor of the PLC, Richard E Morley, fairly considers the PLC market as a 5-billion industry at the present time.
Though PLC are widely used in industrial practice, the programming of PLC based control systems is still very much relying on trial-and-error. Alike software engineering, PLC software design is facing the software dilemma or crisis in a similar way. M..
第一章 緒論
1.1 課題來源
國內提升機電控絕大多數(shù)還是轉子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機繼電器接觸器系統(tǒng)，設備陳舊、技術落后。而且這種控制方式存在著很多的問題:
l)轉子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費。
2)電阻分級切換，為有級調速，設備運行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機械沖擊。
3)繼電器、接觸器頻繁動作，電弧燒蝕觸點，影響接觸器使用壽命，維修成本較高。
4)交流繞線異步電動機的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設備事故。
5)電動機依靠轉子電阻獲得的低速，其運行特性較軟。
6)提升容器通過給定的減速點時，由于負載的不同，而將得到不同的減速度，不能達到穩(wěn)定的低速爬行，最后導致停車位置不準，不能正常裝卸載。
上述問題使提升機運行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機運行的可靠性和安全性得到提高。在提升機控制系統(tǒng)中應用計算機控制技術和變頻調速技術，對原有提升機控制系統(tǒng)進行升級換代。
就計算機技術在工業(yè)現(xiàn)場應用情況而言，可編程控制器(PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機型，它是采用計算機技術、按照事先編好并儲存在計算機內部一段程序來完成設備的操作控制。采用PLC控制，硬件簡潔、軟件靈活性強、調試方便、維護量小，PLC技術己經(jīng)廣泛應用于各種提升機控制，配合一些提升機專用電子模塊組成的提升機控制設備，可供控制高壓帶動力制動或低頻制動，單、雙機拖動等。操作、監(jiān)控和安全保護系統(tǒng)選用可編程控制器。主控計算機應用軟件能完成提升機自動、半自動、手動、檢修、低速爬行等各種運動方式的控制要求。
本設計將在PLC電控系統(tǒng)的基礎上配合變頻調速裝置，運用現(xiàn)在先進的矢量控制技術，不但適合提升機運行工藝的要求，還將解決整套提升機系統(tǒng)的電力拖動方面的一系列問題。
參考文獻
[1]張明達.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].冶金工業(yè)出版社,1983.
[2]丁曉力.斜井提升機的PLC控制 [期刊論文] 2004.
[3]李金金.基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的應用（碩士論文）太原理工大學 2007
[4]譚波,李燕林,譚冠政.變頻調速在礦井提升機中的應用[J].電器工業(yè)，2005(4):52-53
[5]西門子(中國)有限公司. SIEMENS S7-200可編程控制器手冊. 2002
[6]蔣宏民.PLC技術在我國礦井交流提升系統(tǒng)中的應用研究[J]. 冶金礦山設計與建設，1998，30(4)：18-29
[7]杜俊明. 礦井提升機的變頻調速改造[J]. 電氣時代，2006(5)：74-79
[8]陳軍.提升機盤式制動器狀態(tài)監(jiān)測裝置的研制.礦山機械.1993，7-8
[9]朱仁初，萬伯仁.電力拖動控制系統(tǒng)設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1992.
[10]《礦井提升機故障處理和技術改造》編委會.礦井提升機故障處理和技術改造.北京:機械工業(yè)出版社，2005:220，223
[11]岳朝柱，王德堂，王公華.提升機全數(shù)字化控制自動化系統(tǒng)的研制與應用.山東 山東煤炭科技.2005.3:4
[12]周建榮，平靜.ABB礦井提升機控制系統(tǒng)及應用.工程設計以D及自動化.1995:40-41
[13]黃仰金.礦山副井提升機計算機控制系統(tǒng)的設計及應用，〔碩士學位論文〕.長沙:中南大學.2004
[14]盧燕.礦井提升機電力拖動與控制.北京:冶金工業(yè)出版社.2001
[15]馮樹旭. 礦井提升機控制系統(tǒng)設計，〔碩士學位論文].長沙:中南大學.2005
[16]馬國華.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應用.北京:清華大學出版社.2001.8:1-16，20-34
[17]李儀鈺編著．礦井提升系統(tǒng)新技術及裝備．北京：煤炭工業(yè)出版社，1999
[18]吳中俊，黃永紅.可編程控制器原理及應用.北京：機械工業(yè)出版社（第2版），2008
[19][美]WalterN.Alerich，[美]StephenL.Herman著姜明，溫照方譯．電機與
控制翻譯版（第7版）．北京：北京理工大學出版社，2006.5
[20]顧永輝、范廷瓚編著．煤礦電工手冊（第三分冊）—提升機電力拖動（交
流部分）．北京：煤炭工業(yè)出版社，1980.8
[21]邵杰編著．基于PLC的模糊控制變頻調速系統(tǒng)，曲阜師范大學碩士學位論
文，2006.4動機直接轉矩控制策略綜述，變頻器世界，2006.11
[22]徐臘梅編著．無速度傳感器交一交變頻調速矢量控制系統(tǒng)的研究，武漢理
工大學學報，2001.6
[23]吳忠智編著．調速用變頻器及配套設備選用指南(第2版)．北京：機械工
業(yè)出版社，2006
[24]張文明，劉志軍，曹麗霞等編著.組態(tài)軟件控制技術.清華大學出版社，北京交通大學出版社，2006
外文資料
Programmable Logic Controllers (PLC), a computing device invented by Richard E. Morley in 1968, have been widely used in industry including manufacturing systems, transportation systems, chemical process facilities, and many others. At that time, the PLC replaced the hardwired logic with soft-wired logic or so-called relay ladder logic (RLL), a programming language visually resembling the hardwired logic, and reduced thereby the configuration time from 6 months down to 6 days [Moody and Morley, 1999].
Although PC based control has started to come into place, PLC based control will remain the technique to which the majority of industrial applications will adhere due to its higher performance, lower price, and superior reliability in harsh environments. Moreover, according to a study on the PLC market of Frost and Sullivan [1995], an increase of the annual sales volume to 15 million PLC per year with the hardware value of more than 8 billion US dollars has been predicted, though the prices of computing hardware is steadily dropping. The inventor of the PLC, Richard E Morley, fairly considers the PLC market as a 5-billion industry at the present time.
Though PLC are widely used in industrial practice, the programming of PLC based control systems is still very much relying on trial-and-error. Alike software engineering, PLC software design is facing the software dilemma or crisis in a similar way. M..
