造纸机驱动 的电路控制Electronic Line-Shafting Control

造纸机驱动 的电路控制Electronic Line-Shafting Control
造纸机驱动 的电路控制Electronic Line-Shafting Control

Electronic Line-Shafting Control for Paper Machine Drives

M.Aníbal Valenzuela and Robert D.Lorenz,Fellow,IEEE

Abstract—The current synchronized motion control methods used in paper machine drives are not designed to possess the inter-shaft stiffness properties which were responsible for the coordinating force inherent in classical,mechanically coupled paper machines.Consequently,these controllers cannot easily maintain coordination for all operating conditions.This paper presents the application of an“electronic line-shafting”control technique which serves to replicate and even improve on the historical,mechanical line-shafted properties.This technique was tested on a four-shaft experimental setup to evaluate such control during periods of drive-limited torque as well as sectional drive load disturbances.The experimental results demonstrate that the “electronic line-shafting”technique significantly improves the coordination,robustness,and overall stability of paper machine drives subjected to realistic physical limitations.

Index Terms—Multi-axis synchronization,paper machine con-trol,relative stiffness control,virtual line-shaft control.

I.I NTRODUCTION

L ONG AGO,early paper machine drives were constructed with mechanical interconnection components that pro-duced motion with respect to a common line-shaft input.The mechanical power was produced by a single motor driving a line shaft to which all of the in-shafts were attached.

Fig.1shows a simplified arrangement of a line-shaft drive. It consists of a speed-controlled motor driving a long shaft all the way along the different mechanical sections.Each section is coupled to the line shaft through a gear box,conical pulleys, and the section connecting shaft.Conical pulleys allow draws to be set in the different mechanical sections.Assuming no belt slip in the conical pulleys,this mechanical arrangement assures that all the system shafts will remain rigidly locked to each other through the common line shaft,even in the presence of distur-bances on individual sections.The only steady-state relative mo-tion is due to torsional windup of shafts transmitting the driving torque.

Paper PID00–27,presented at the2000IEEE Pulp and Paper Industry Con-ference,Atlanta,GA,June19–23,and approved for publication in the IEEE T RANSACTIONS ON I NDUSTRY A PPLICATIONS by the Pulp and Paper Industry Committee of the IEEE Industry Applications Society.Manuscript submitted for review June23,2000and released for publication October19,2000.This work was supported by the Consolidated Papers Foundation.

M.A.Valenzuela is with the Department of Electrical Engineering,Univer-sity of Concepción,Concepción,Chile(e-mail:avalenz@die.udec.cl).

R.D.Lorenz is with ISEA-The Power Electronics and Drives Institute,Tech-nical university of Rhein-Westfalen,52066Aachen,Germany,on leave from the Department of Mechanical Engineering and Department of Electrical and Com-puter Engineering,University of Wisconsin,Madison,WI53706USA(e-mail: lorenz@https://www.360docs.net/doc/7315311543.html,).

Publisher Item Identifier S0093-9994(01)00909-4.

As advances in power electronics and high-performance drives became available,the line-shaft structure evolved into modern,individual dc and ac sectional drives,which allow an increase in the operating speed and sectional power of paper machines.Fig.2shows a simplified arrangement of a sectional drive.Each mechanical section is driven by a fully controlled drive(some sections might have more than one).All the sectional drives are“electronically synchronized”through the master reference command,and the draws are set adding an auxiliary signal to the master reference.During a load disturbance in such a system,the speed in the disturbed section will decrease momentarily until the drive control is able to restore it to the reference speed.During this transient period, the loss of synchronization might cause a web break. Therefore,although the increased power and flexibility al-lowed by sectional drives provided enormous strides in paper manufacturing,it lost the inter-shaft state feedback inherent to the line-shafted drives which was the driving force for the coor-dination of the multiple mechanical sections.Its properties are not achieved by the sectional drive control topology currently in use.

In[1],Lorenz and Schmidt showed that,by intentionally cross coupling different driven axes with electronic shafts stiffness and electronic shaft damping,synchronized motion control could be improved.In[2],the authors presented an enhanced electronic line-shafting control specialized for a filament winding machine[6].This paper extends this new control method to the drive of paper machines,adding the capability of handling severe load disturbances and sustained drive saturation,without lack of relative synchronization.

II.E LECTRONIC L INE-SHAFTING C ONTROL Electronic line-shafting control is based on emulating and enhancing the desirable properties of the physical line-shaft driven mechanical system.Fig.3shows the block diagram for the system of Fig.1.The main blocks of this system are the line-shaft drive,the physical connecting line shaft,the gear box and conical pulleys,the in-shafts,and the mechanical section rolls and load.

The detailed model of each block is presented in[3].The physical line-shaft drive is modeled as a speed-regulated prime mover,and the physical connecting shaft model includes shaft stiffness and damping terms.The output(transferred)torque is produced by these terms.This output torque is applied to the follower drives as the driving torque and is reflected back to the line-shaft drive as load torque“feedback.”These two paths are responsible for the robust physical synchronization between the line-shaft machine and the follower drives.It is these fun-

0093–9994/01$10.00?2001IEEE

Fig.1.Line-shaft drive

system.

Fig.2.Sectional drive system.

damental features which are emulated and enhanced in the new topology.

Fig.4shows the block diagram of the proposed control struc-ture.This control structure replicates the mechanical line shaft machine of Fig.3.It contains “a virtual line-shaft drive,”“vir-tual in-shafts,”and “virtual gear-box conical pulleys ”combi-nations to replicate ideal physical elements.In order to obtain the simplest model,the line shaft has been assumed perfectly stiff,and only the in-shafts’stiffness and damping attributes are considered.

The physical line-shaft drive can be described as a virtual master reference that sets the instantaneous position

(

and

b are relatively unconstrained control variables that are set to accomplish the desired dynami

c performance with fea-sible trajectories to the follower drives.

The virtual compliant connecting in-shafts establish the basic relative state feedback needed to force the master reference to slow down or to speed up according to the load changes in the mechanical sections.Thus,these virtual in-shafts provide the

coordination needed for relative motion control during load dis-turbances.

A critical difference between the mechanical line-shafted system and the proposed electronic line-shafting control for sectional drives arises from different physical limits.The synchronization limit of the mechanical line-shafted system is the torque capacity of the line shaft and in-shafts (or slip of the conical pulleys).The torque capacity of the mechanical shafts was generally far in excess of the torque needed for even worst case loading scenarios.By comparison,the distributed sectional drives are limited by torque and/or velocity limits of the drives.Peak torque limits of modern drives are generally only a factor of

2

Fig.3.Block diagram of line-shaft system.

III.E XPERIMENTAL S ETUP

Experimental evaluation of the proposed electronic line-shafting control algorithm was performed in the four-sec-tion mechanical setup of Fig.5.The hardware implementation of the control algorithms uses a486-DX2personal computer with three dedicated cards:a digital signal processor(DSP) card based in the32-bit–40-MHz,TMS320c30processor;a 16-bit200-kHz A/D—D/A card;and a16-bit counter card. The counter card is fitted with20counters,a5-MHz clock, and is directly controlled by the personal computer which counts the pulses coming from the motor encoders.The DSP

processor executes the speed estimator algorithms[5]and the

IV.E XPERIMENTAL E V ALUATION

Electronic line-shafting control has been designed to prop-erly handle abnormal or transient conditions that might produce loss of synchronization between the axes.When applied to paper machines drives,the benefits of this new control topology will show up during operation under torque and/or speed limits of any sectional drive,and during load disturbances in any mechan-ical section.

Paper machine sections are not subjected to severe load disturbances.Nevertheless,torque limiting might occur while ramping up(or down)the mechanical sections if a sectional

drive did not have enough peak torque to accelerate the inertia

To establish a correct baseline condition,operation was first tested in a low-inertia section of the experimental setup.The section load is initially78%of the drive’s rated torque and the

5%ramp is set to a ramp rate of1.26rad/s

Fig.4.Block diagram of the electronic line-shafting control

topology.

Fig.5.Experimental setup.

the drives,the system response to loads is fast and the angular error is kept very low.

V.C ONCLUSIONS

Electronic line-shafting control has been developed to emulate the inter-shaft stiffness inherent to classical line-shaft drives.It is thus inherently capable of maintaining synchro-nization between the axes during startup and shutdown and even during extreme or abnormal load conditions.

Unlike its mechanical counterparts,electronic line-shaft con-trol allows the designer to effectively apply well-damped“elec-tronic”shafts which do not cause resonance problems in the system and inherently provide well-damped section-to-section dynamics.

This feature provides a very attractive secondary benefit.It is quite well known in machine controls that“soft,”i.e.,low-bandwidth,servo control tends to provide smoother machine operation than“hard,”i.e.,high-bandwidth servo control.By providing well-behaved section-to-section dynamics,electronic line-shafting diminishes the need for individual drive hard servo

Fig.6.Evaluation during acceleration from 75%to 80%speed without torque (current)limiting.

Fig.7.Evaluation during acceleration with torque (current)limiting in section 2.

control.This could prove to be a major secondary benefit with significant process yield payback.In paper machine drives,this control topology allows the drive system to handle torque and speed limits in any sectional

Fig.8.Evaluation during a step load disturbance.

drive,and load disturbances in any section.Both situations were evaluated in a four-section experimental machine setup. In addition to the well-behaved disturbance-handling proper-ties that can be achieved,electronic line-shafting control also demonstrates fast response to loads due to its inherently direct “torque-controlled”operation.

The experimental results demonstrate that this control can ef-fectively handle sectional drive current(torque)limits and load disturbances in any sectional drive,maintaining synchronized motion between the different mechanical sections.

Use of electronic line-shafting control in paper machine drives could provide significant strides to the machine capa-bilities,comparable to those obtained when the sectional drive replaced the mechanical line-shaft system.

This approach will make the machine less sensitive to mis-matched controller tuning since the electronic relative stiffness and damping will dominate the dynamics.

Electronic line shafting will make the machine less sensi-tive to improper ramp rate settings or draw signals.Startup and shutdown synchronization can,thus,be maintained.As a con-sequence,web breaks could be greatly reduced while allowing full utilization of the machine drive capabilities.

A CKNOWLEDGMENT

The authors wish to acknowledge the motivation provided by the Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Con-sortium(WEMPEC)of the University of Wisconsin,Madison.

R EFERENCES

[1]R.D.Lorenz and P.B.Schmidt,“Synchronized motion for process

automation,”in Conf.Rec.IEEE-IAS Annu.Meeting,1989,pp.

1693–1699.

[2]R.G.Anderson,A.J.Meyer,M.A.Valenzuela,and R.D.Lorenz,“Web

machine coordinated motion control via electronic line—Shafting,”in Conf.Rec.IEEE-IAS Annu.Meeting,1999,pp.300–306.

[3]R.G.Anderson,“Coordinated motion control of multi-axis machines

via electronic line shafting,”M.S.thesis,Dept.Mech.Eng.,Univ.Wis-consin,Madison,Sept.1994.

[4] A.J.Meyers,“Design and implementation of a multiprocessor control

system for a multi-axis,cross coupled machine control,”M.S.thesis, https://www.360docs.net/doc/7315311543.html,put.Eng.,Univ.Wisconsin,Madison,Dec.1994. [5]R.D.Lorenz and K.V an Patten,“High resolution velocity estimation

for all digital,AC servo drives,”IEEE Trans.Ind.Applicat.,vol.27,pp.

701–705,July/Aug.1991.

[6]R.G.Anderson,R.D.Lorenz,and A.J.Meyer,“Method for coordi-

nating motion control of a multiple axis machine,”U.S.Patent5659480, Aug.

1997.

M.Aníbal Valenzuela received the Electrical Engi-

neering degree and the Magister degree in electrical

engineering from the University of Chile,Santiago,

Chile,in1976and1978,respectively.

Since1978,has been with the Department of Elec-

trical Engineering,University of Concepción,Con-

cepción,Chile,where he is currently an Associate

Professor in the area of electric machines and drives.

His research is focused on motion control of indus-

trial drives and coordinated motion of multi-axis sys-

tems.

Robert D.Lorenz(M’84–SM’91–F’98)received the

B.S.,M.S.,and Ph.D.degrees from the University of

Wisconsin,Madison,in1969,1970,and1984respec-

tively.

Since1984,he has been a member of the faculty

of the University of Wisconsin,Madison,where he

is the Consolidated Papers Foundation Professor

of Controls Engineering in both the Mechanical

Engineering and Electrical and Computer Engi-

neering Departments.In this position,he acts as

Co-Director of the Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Consortium.He is also an active consultant to many organizations.He was a Visiting Research Professor in the Electrical Drives Group,Catholic University of Leuven,Leuven,Belgium,in the summer of 1989and in the Power Electronics and Electrical Drives Institute,Technical University of Aachen,Aachen,Germany,in the summers of1987,1991,1995, 1997,and1999.In1969–1970,he conducted his M.S.thesis research at the Technical University of Aachen.From1972to1982,he was a member of the research staff at the Gleason Works,Rochester,NY.His current research interests include sensorless electromagnetic motor/actuator technologies, real-time signal processing and estimation techniques,precision multi-axis motion control,and ac drive and high-precision machine control technologies. Dr.Lorenz is currently the IEEE Industry Applications Society(IAS)Vice President/President Elect,a Distinguished Lecturer of the IAS for2000/2001, the immediate Past Chair of the IAS Awards Department,and past Chairman of the IAS Industrial Drives Committee.He is a member of the IAS Industrial Drives,Electrical Machines,Industrial Power Converter,and the Industrial Au-tomation and Control Committees.He is a member of the IEEE Sensor Council AdCom and the IEEE Neural Network AdCom.He is a Registered Professional Engineer in the States of New York and Wisconsin.He is also a member of the American Society of Mechanical Engineers,Instrument Society of America, and Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.

变频器课程设计造纸机同步控制系统设计

目录 1 设计思路、方案选择 (1) 2 控制系统电气原理图 (1) 3 软件设计 (3) 4 程序调试 (3) 4.2 程序调试 (4) 5 力控组态及调试 (4) 5.1 力控组态: (4) 5.2 组态调试: (5) 6 心得体会; (6) 7 参考文献 (6) 8 附录1、程序清单 (7) 9 附录2、变频器参数 (15)

1 设计思路、方案选择 设计四台电机构成的变频调速同步控制系统:四台电机速度可以同步升降,也可以微调,1#电机微调其他电机同步微调,2#电机微调1#不同步微调,其他电机须同步微调,3#电机微调1#和2#不同步微调,4#电机同步微调,4#电机微调,其他电机均不同步微调。 采用西门子S7-200PLC和MM440变频器。每台电机设有启动/停止按钮和速度微升/微降按钮。每台电机设有单机/同步选择开关。采用力控组态软件进行远程控制 2 控制系统电气原理图 图2-1变频器主电路

图2-2 PLC硬件电路

图2-3 I/O地址分配 3 软件设计 控制系统的软件设计基于以下原则: 1.程序模块化、结构化设计、其中负荷分配、速度增减、初始化、紧纸、速比计算、校验、数据发送、接收等功能由子程序完成,这样结构程序较为简洁。 2.程序采用循环扫描的方式对传动点进行处理,简化程序,提高程序执行效率。 3.采用中断子程序进行数据的发送、接收;确保数据准确快速的传输。 4.必要的软件保护措施,以免造成重大机械损害。该程序通用性强,可移植性好,使用不同的变频器时,只需要进行相应协议的格式定义,即对数据发送、接收、校验程序作相应修改即可满足纸机运行的需要。 4 程序调试 4.1 程序设计 1.在编写程序时,我们分别为就地控制和远程控制设置了启停,同步增减,微调增减的开关量控制,并为其分配了I/O地址

单片机控制继电器电路

单片机控制继电器电路 毕业论文 题目:单片机制作控制继电器的电路 目录 毕业论文 引言??????????????????????????????????????????????1 摘要??????????????????????????????????????????????2 第1章、硬件部分结构功能简介:?????????????????????2 1.1单片机介绍????????????????????????????????????3 1.2 AT89S51单片机的主要性能参数和主要引脚????????3 1.3、继电器介绍???????????????????????????????????6 第2章、原理图????????????????????????????????????7 第3章、系统设计预期目标:?????????????????????????9 第4章、工作原理:?????????????????????????????????9 第5章、下面是我总结的制板“八步走”???????????????10 第6章、制板中容易出现的问 题 :????????????????????11 第7章、本设计的C语言程序:???????????????????????11 第8章、总结??????????????????????????????????????13 第9章、答谢词????????????????????????????????????14 参考文献??????????????????????????????????????????14 引言 现代自动控制设备中,都存在一个电子电路一电气电路的互相连接问题,一方面要是电子电路的控制信号能够控制电器电路的执行元件(电动机、电磁铁、电灯

常见电动机控制电路图

电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明:(技师一) 1、题图中的三相异步电动机容量为,要求电路能定时自动循环正反转 控制;正转维持时间为20秒钟,反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线,要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注:时间继电器的延时时间不得小于15秒,时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理:合上电源开关QF,按保持按钮SB2,中间继电器KA吸合,KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联,接通了起动控制电路。按起动按钮SB3,时间继电器KT1得电,其断电延时断开的动合触点KT1闭合,接触器KM1线圈得电,主触点闭合,电动机正转(正转维持时间为20秒计时开始)。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2,其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合,由于KM1的互锁触点此时已断开,接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后,断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放,电动机正转停止。KM1的动断触点闭合,接触器KM2线圈得电,主触点闭合,电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路(反转维持时间为40秒计时开始)。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈,断电延时断开的动合触点KT1闭合,为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开,接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延

时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后,才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点,是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开,保护了电动机。 2、顺序控制电路(范例) 顺序控制电路(范例)工作原理:图A:KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2,KM1线圈得电吸合并自锁,此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2电动机。 图B:控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件,串接在KM2线圈电路中,只有KM1线圈得电吸合,其辅组助动合触点闭合,此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2电动机。

单片机控制继电器光耦实际应用

有源光耦固态继电器 有源光耦固态继电器是一种控制端不需加电信号的固态继电器 产品介绍 有源光耦固态继电器是一种控制端不需加电信号的固态继电器,它由无触点功率可控硅,电源平衡功耗驱动部件(驱动功率<50微瓦>)等组成。本产品性能优良、结构精巧。可广泛应用于石油、化工、矿井、消防、船舶、医疗、家电、电力及军事等易燃易爆、潮湿及需电气安全隔离等场所。用于本质安全型防爆电气系统,耐潮耐腐蚀电气系统及电气安全隔离等电气系统中,作电气控制、负载控制及温度控制及安全隔离开关用,可达到简化系统结构,保障和提高系统安全的目标。产品经国家级仪器仪表防爆安全监督检查站鉴定合格。防爆合格证号GYBO1249。 主要技术参数 BJ-40-1单相(220V)、BJ-40-2三相(380V)。 负载电流(A)20 尺寸、单相——长、宽、高(95×52×39 )三相——100×94×39 防爆标志: Exm(ia)II CT4 产品特点: 1、输入端不需外加电信号直接采用电气隔离 微功率耗驱动开关(驱动功率小于50微 瓦)及其它开关元件可控硅输出大功率负 载。因此可简化电路系统设计使用简便。 2、输入端具有极低的工作电压和电流,因此 安全性能好,可用于特殊场合。 3、具有极高的控制灵敏度及功率增益 (>500db)。 4、由于有源光耦固态继电器采用可控硅,集成模块,无触电功率开关,因此寿命长、噪 音低、工作可靠。 单片机通过光耦控制继电器,单片机与继电器分开供电,是否将地也分开? 悬赏分:100 | 解决时间:2009-6-11 23:04 | 提问者:TINY_24 单片机通过光耦控制继电器,

继电器单独供电去控制电磁阀。是否将单片机电源的地线与继电器供电电源的地线要分开?电磁阀对单片机的电源有干扰,电磁阀工作是否有磁场干扰?主要是电源的干扰吗?? 最佳答案如果是隔离的话,那么两者的地需要隔离,也即各自的地是独立的,如果共地了,那么就失去了光耦隔离的意义,也就是说,只地是相连的,那么不需要用光耦了,直接用三极管驱动继电器即可。继电器继开时,电磁阀将产生较大的电磁干扰,这可以在单片机的电源引脚及继电器的供电引脚串接电感或在穿心电感能有效抑制干扰,对小功率电磁阀不需要光耦隔离,如果电磁阀的功率大的话,如500W以上,那么需要考虑用光耦隔离,同时要注意各线的走向,并串电感或穿心磁珠。 单片机控制继电器为什么需要先接一个光耦?哪位高手能具体解释下,谢谢 悬赏分:15 | 解决时间:2009-5-13 16:35 | 提问者:slguangguang 最佳答案光耦是用来隔离的。 就是说用光耦后,单片机的电路信号与光耦另一边的信号可以完全隔离。 好处:继电器在开关过程产生的高压不会影响单片机,一般用在控制高压的电路或者继电器电感比较大的情况下。 1楼主贴:单片机控制继电器/光耦实际应用(本博原创)[精华]文章发表于:2010-07-22 15:36 注:此程序是本博原创程序,不过之前已经在一些技术论坛上提前上映了。 以下程序和电路是在菁远科技JY-100B单片机开发板上试验的。此开发板详细信息将会在本博详细登出。欢迎大家咨询,咨询QQ:1462382752 (此开发板功能强大,价格低廉) JY-100B 51/AVR开发板包括AD、DA、继电器、光耦/、电机、18B20等常用接口,具体可以登陆淘宝店铺查看 继电器原理及实验程序 作者:张工

造纸机传动控制系统设计应用

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟 造纸机传动控制系统设计应用 随着工业自动化的不断发展,工厂业主对生产效率和产品质量要求的 不断提高,分别对每台电机进行单独控制在某些场合已经不能满足生产工 艺的要求,而需要同时对多台电机进行控制,让其更好地协调运行,因此 多电机同步传动控制应运而生。最早的同步控制方法有模拟放大器同步控 制和电动式连锁同步控制等方式,前者有抗干扰差和漂移等缺陷,而后者 有调整不方便和体积庞大等不足。从90年代中期国外现场总线技术开始 进入工业化实用阶段,采用现场总线通讯方式的多电机同步控制系统开始 广泛应用。在纸机传动系统中,随着车速的提高和生产工艺的要求,也逐 步地引进多电机同步控制方法,现代纸机的多分部传动系统采用现场总线 通讯同步控制的已经占到了90%以上。 现场总线种类很多, 但由于大多交直流传动装置可以采用Profibus(Process Field Bus)现场总线通讯,所以PROFIBUS现场总 线在传动控制领域占有较大的市场份额,并且在逐年地增加。另外PROFIBUS总线标准包括3个方面的内容:FMS、DP、PA,可以适用于不同的应用领域。PROFIBUS现场总线技术就是实现现场级设备数字化的工业现 场层网络通信技术,它具有较强的现场信息集成能力,可靠性好,维护性 好,且总线协议是开放的。这样,如果给现场设备接入具有现场总线网络 功能的接口,不仅可以利用现场总线网络来管理分布的设备,还可以克服 目前普通控制方式的缺点。 1 造纸机控制系统介绍 本系统为造纸车间传动控制系统,系统采用PC机作为上位机,PLC 作为中心控制器,并由ABB公司的ACS600变频器通过PROFIBUS-DP通讯 专注下一代成长,为了孩子

基于单片机的继电器控制..

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (1) 2 硬件电路设计 (2) 2.1单片机系统 (2) 2.1.1 晶振时钟电路 (2) 2.1.2 复位电路 (3) 2.2电流驱动系统 (3) 2.3发光二极管演示系统 (5) 2.4独立键盘系统 (5) 3 软件设计 (6) 3.1软件执行过程 (6) 3.2子程序模块 (6) 4 调试分析 (8) 5 结论及进一步设想 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理图 (11) 附录2 程序清单 (12)

基于单片机的继电器控制系统设计 胡启洋沈阳航空航天大学自动化学院 摘要:本文设计了一种基于单片机的继电器控制系统,由单片机、继电器、驱动电路、发光二极管、独立键盘等部分组成,主要使用了单片机开发板上STC公司生产的89C54RD+型号单片机及其最小系统、ULN2003A达林顿管驱动芯片、JQC-3F-05VDC-1ZS 型号继电器、四个发光二极管,运用定时器精准定时对继电器开关进行控制,并在继电器输出端使用发光二极管显示。在以上基础上,实现了8路继电器的循环控制功能。 关键词:单片机;继电器;驱动电路。 0 前言 继电器是当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。它可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等。 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸合的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用下返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,可以这样来区分:继电器线圈为通电时处于断开状态的静触点,成为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 1 总体方案设计 针对本课题的设计任务,进行分析得到:本次设计通过单片机I/O口输出高低电平控制继电器的输入端,采用ULN2003A型号的达林顿管驱动芯片加大输入电流,使用内部定时器中断进行精准计时,实现继电器通断时间分别为1秒、2秒的精准控制,并实现通过继电器进行八路发光二级管循环1秒的控制。 该继电器控制系统的设计,在总体上大致可分为以下几个部分组成:1.单片机及其最小系统电路,为了使单片机正常工作,需要加入晶振电路,为了使单片机方便使用,需要

电机基本控制原理图简介

电机基本控制原理图简介 一、星三角启动原理图简介 L1/L2/L3分别表示三根相线; QS表示空气开关; Fu1表示主回路上的保险; Fu2表示控制回路上的保险; SP表示停止按钮; ST表示启动按钮; KT表示时间继电器的线圈,后缀的数字表示它不同的触点; KMy表示星接触器的线圈,后缀的数字表示它不同的触点; KM△表示三角接触器的线圈,后缀的数字表示它不同的触点; KM表示主接触器的线圈,后缀的数字表示它不同的触点; U1/V1/W1分别表示电动机绕组的三个同名端; U2/V2/W2分别表示电动机绕组的另三个同名端; 为了叙述方便,将图纸整理了一下,添加了触点的编号。整理后的图纸见附图。 合上QS,按下ST,KT、KMy得电动作。 KMY-1闭合,KM得电动作;KMY-2闭合,电动机线圈处于星形接法,KMY-3断开,避免KM△误动作; KM-1闭合,自保启动按钮;kM-2闭合为三角形工作做好准备;kM-3闭合,电动机得电运转,处于星形启动状态。 时间继电器延时到达以后,延时触点KT-1断开,KMy线圈断电,KMY-1断开,KM通过KM-2仍然得电吸合着;KMY-2断开,为电动机线圈处于三角形接法作准备;KMY-3闭合,使KM△得电吸合; KM△-1断开,停止为时间继电器线圈供电;KM△-2断开,确保KMY不能得电误动作:KM△-3闭合是电动机线圈处于三角形运转状态。 电动机的三角形运转状态,必须要按下SP,才能使全部接触器线圈失电跳开,才能停止运转。

接线图:

二、电机直接启动原理图 图l中,三相电源的火线(相线)Ll、L2和L3接在隔离刀开关QS上端。QS的作用是在检修时断开电源.使受检修电路与电源之间有一个明显的断开点,保证检修人员的安全。FU 是一次回路的保护用熔断器。准备启动电动机时,首先合上刀开关QS,之后如果交流接触器KM主触点闭合,则电动机得电运行:接触器主触点断开,电动机停止运行。接触器触点闭合与否.则受二次电路控制。 图2中.FUl和FU2是二次熔断器. SBl是停止按钮.SB2是启动按钮.FH是热继电器的保护输出触点。按下SB2。交流接触器KMl的线圈得电,其主触点闭合,电动机开始运行。同时,接触器的辅助触点KMl-1也闭合。它使接触器线圈获得持续的工作电源,接触器的吸合状态得以保持。习惯上将辅助触点KMl一1称做自保(持)触点。 电动机运行中.若因故出现过流或短路等异常情况,热继电器FH(见图1)内部的双金属片会因电流过大而热变形,在一定时限内使其保护触点FH(见图2)动作断开,致使接触器线圈失电,接触器主触点断开,电动机停止运行,保护电动机不被过电流烧坏。保护动作后,接触器的辅助触点KMl-1断开,电动机保持在停运状态。 电动机运行中如果按下SBl.电动机同样会停止运行,其动作过程与热保护的动作过程相同。 停止指示绿灯HG和运行指示红灯HR分别受接触器的常『利(动断)或常开(动合)辅助触点KMl-2、KMl一3控制,用作信号指示。电流互感器TA的二次线圈串接电流表PA,电压表PV则直接接在电源线上.

造纸机电气控制系统方案

造纸机电气控制系统方案 2012年02月28日10:39 来源:本站整理作者:秩名我要评论(0) 引言 本文所设计的纸传动控制系统为应用美国AB变频器和西门子PLC所组成的控制网络来完成造纸机电气控制系统设计的;其电气传动控制系统是基于S7-300 PLC三级控制的交流变频调速控制系统。 1 、纸机对电气传动控制系统的要求 该造纸机的系统结构总图如图1所示。 图1 系统结构总图 该纸机正常运行对电气传动控制系统的要求基本有以下几点。 1.1纸机传动系统要有一定的稳速精度和快速动态响应。其中稳态精度±0.02-- 0.01%,动态精度0.1%-- 0.05%; 1.2工作速度要有较宽、均匀的调节范围,适应生产不同品种、定量的需要。调节范围为I=1:10之间; 1.3各传动分部间速比稳定、可调。为了使纸机可以生产良好的纸页和提高纸机正常工作时间,纸机各分部的速度必须是稳定、可调的。各分部的调速范围为±8~10%; 1.4 爬行速度。为方便检查、清洗聚酯网、压榨毛毯、以及检查各分部的运行情况,各分部应具有15~30米/分可调的爬行速度。但这样低速运转时间不宜过长,以减少无效的运行和机械磨损;

1.5 具有刚性或柔性连接的传动分部间,在维持速度链关系基础上,还须具有负荷动态调整的功能,以免造成由于负荷动态转移而引起有的分部因过载而过流,有的分部因轻载而过压; 1.6 各分部具有微升、微降功能,必要的显示功能,如线速度、电流、运行、故障信号等。相关联的分部具有单动、联动功能; 1.7 纸机传动控制系统,应具有良好接口能力,可与QCS控制、蒸汽控制等子系统上联上位工控机及工厂管理级计算机; 2 、纸机控制系统结构 我们的选型原则是:优化设计,程序通用化,界面美观化,使整个控制系统稳定性好、可靠性高、鲁棒性强。 纸机控制系统结构图如图2所示。该控制系统采用交流变频分部传动控制,三级控制方式。第一级为驱动级,变频器采用AB公司系列变频器,由闭环控制编码器反馈板,组成闭环控制系统。第二级为PLC控制系统,采用西门子S7-300 PLC , S7-300与变频器组成Modbus 总线控制网络,通讯速率可达19.2Kbit/s,并完成自动卷取及辅助部分的机电一体化功能;第三级为上位控制系统,采用DELL公司工控机,用于纸机传动系统状态监控,实现整个纸机自动控制。并可通过工业以太网与QCS系统、DCS系统、厂级管理级等联网,可实现纸机控制系统优化控制。 图2 控制系统结构图 3、纸机电气传动控制系统的设计 3.1 系统硬件选型

用单片机驱动电磁式继电器的方法

在各种自动控制设备中,都存在一个低压的自动控制电路与高压电气电路的互相连接问题,一方面要使低压的电子电路的控制信号能够控制高压电气电路的执行元件,如电动机、电磁铁、电灯等;另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离,以保护电子电路和人身的安全,电磁式继电器便能完成这一桥梁作用。 电磁继电器是在在输入电路电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器:输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。 (3)磁保持继电器:将磁钢引入磁回路,继电器线圈断电后,继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态,具有两个稳定状态。 (4)极化继电器:状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 (5)舌簧继电器:利用密封在管,具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能. 电磁式继电器一般由控制线圈、铁芯、衔铁、触点簧片等组成,控制线圈和接点组之间是相互绝缘的,因此,能够为控制电路起到良好的电气隔离作用。当我们在继电器的线圈两头加上其线圈的额定的电压时,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的接通、切断的开关目的。 下面是一个小型信号继电器HK4100F-DC5V-SH的实物照片和主要技术参数。。。 HK4100F电磁继电器主要技术参数: 触点参数: 触点形式:1C(SPDT) 触点负载: 3A 220V AC/30V DC 阻抗:≤100mΩ 额定电流: 3A 电气寿命:≥10万次 机械寿命:≥1000万次 线圈参数: 阻值(士10%):120Ω 线圈功耗:0.2W

典型电动机控制原理图及解说

1、定时自动循环控制电路 说明: 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW,要求电路能定时自动循环正反转控制;正转维持时间为20秒钟,反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线,要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注:时间继电器的延时时间不得小于15秒,时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理:合上电源开关QF,按保持按钮SB2,中间继电器K A吸合,KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并 联,接通了起动控制电路。按起动按钮SB3,时间继电器KT1得电,其断电延时断开的动合 触点KT1闭合,接触器KM1线圈得电,主触点闭合,电动机正转(正转维持时间为20秒计时 开始)。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2,其串联在接触器KM2线圈回路中的断电 延时断开的动合触点KT2闭合,由于KM1的互锁触点此时已断开,接触器KM2线圈不能通电 。当正转维持时间结束后,断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放,电动机正转停止 。KM1的动断触点闭合,接触器KM2线圈得电,主触点闭合,电动机开始反转.同时KM1动 合触点断开了时间继电器KT2线圈回路(反转维持时间为40秒计时开始)。这时KM2动合触 点又接通了KT1线圈,断电延时断开的动合触点KT1闭合,为下次电动机正转作准备。因此

时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开,接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮 SB2串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后,才能再次 起动控制电路。热继电器FR常闭触点,是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断 开,保护了电动机。 2、顺序控制电路(范例) 顺序控制电路(范例)工作原理: 图A:KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2, KM1线圈得电吸合并自锁,此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机 的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2 电动机。 图B:控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件 ,串接在KM2线圈电路中,只有KM1线圈得电吸合,其辅组助动合触点闭合,此时才能控制 KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路 只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2电动机。 3、电动机顺序控制电路

造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置

造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置造纸机有多种形式,不同的生产品种要求有不同的形式,对于分部传动控制系统可以有多种选择。本章重点讨论纸机各个部位对传动的不同工艺要求,在此基础上选择不同的控制方法,用于选择对应的传动系统。 3.1造纸机的传动要求和传动形式 造纸机传动装置的形式应按造纸机的生产品种、产量和质量等来选择。大型高速造纸机的主要传动点分别为:真空伏辊、驱网辊、导网辊、真空吸移辊、毛毯压榨、传递压榨、 烘缸、压光机和卷纸机等。由于造纸机的压榨部和烘干部的组数、机内配置情况等的不同,其传动点总数达14~20个或更多,中,低速造纸机的传动点一般的相对较少一些。有的纸机机内配置有涂布机、软压光机, 其传动点总数多达45个以上。 3.1.1造纸机传动的要求 任何配制的造纸机对于传动系统都有如下的要求: 1、工作速度的调节:为了使造纸机有较大的产品和原料的适应性,造纸机传动应能保证在较大的范围内均匀的调节速度。这是由于生产的纸种和定量的不同,需要改变纸机的车速。又由于具体生产条件如打浆度、浆料配比与种类等的变化会影响浆料在网上的脱水速度和烘缸单位面积的产量。因此,即使生产同一种纸,也常常需在10%~15%的范围内调节车速。 在专用造纸机(例如新闻纸机)上调速范围I=1:2.5或I=1:2。在生产印刷及书写用纸的造纸机上,I=1:5。而在生产工业用纸及高级纸的造纸机上,I=1:8及I=1:10。 2、维持车速稳定:纸机的速度往往由于电源的电压、频率以及纸机负荷等因素的变化而发生变动。为了稳定纸的定量和减少纸幅断头,要求纸机采用稳速装置。 稳速精度决定于纸的定量的偏差和纸幅不发生断头。速度偏差最大允许值,对包装纸为±2~3%,对中等质量的纸为±1~2%,对印刷纸为±0.5~1%。 顺便指出,要很准确的调节上网的浆料量是比较困难的,因此在生产规定定量的纸种时,往往用稍稍调节纸机车速的方法来控制纸的实际定量使之符合要求。 3、各分部间速比的调整:纸幅在网部和压榨部时,其纵向伸长横向收缩,而在烘干部时,两向都收缩。因此纸机各分部的线速度稍有差异。 造纸机上所生产的纸种、其浆料配比、定量以及车速、有关的生产工艺等都与分部之间的纸幅无承托引段的张力有关。因此,造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成适当的纸

51单片机控制继电器

(51单片机系列)用单片机控制继电器 2008-01-13 22:10 首先看看继电器的驱动 这是典型的继电器驱动电路图,这样的图在网络上随处可以搜到,并且标准教科书上一般也是这样的电路图 为什么要明白这个图的原理? 单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA 级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口.这个很重要,因为,一直让我们的电气工程师(我指的是那些没有学习过相应的电子技术的)感到迷惑不解的是:一个小小的芯片,怎么会有如此强大的威力来控制像电动机这样强大的东西? 怎么样理解这个电路图? 要理解这个电路,其实也比较容易.那么请您按照我的思路来,应该没有问题: 首先的,里面的三极管很重要.三极管是电子电路里很重要的一个元件.怎么样理解三极管呢? 简单的来说三极管有两个作用一个是放大作用,一个是开关作用.(严格来讲开关作用是放大作用的极限情况,不过没关系,把两者分开,更便于理解它的工作原理).在这里,我们只了解它跟本电路有关的开关作用. 首先把三极管想成一个水龙头.

上面的Vcc就是水池,继电器是一个水轮机,下面的GND是比水池低的任何一点.刚才说过,三极管就是水龙头,它的把手就是那个带有电阻的引脚. 现在,单片机的某一个需要控制这个继电器电路的输出引脚就是一只"手",当单片机的这个引脚输出低电平的时候,就像"手"在打开三极管"水龙头",水就从上往下流,继电器"水轮机"就开始转起来了.反之,如果是输出高电平,"手"就开始关"水龙头",继电器"水轮机"因为没有水流下来,就会停止. 这就是三极管的开关作用. 简单的理解和记忆就是:三极管是一个开关器件,其实你真的可以将它看成是一个开关,只不过它不是用手来控制,而是用电压(电流)来控制的,因此,三极管有些时候也被称做电子开关(与机械开关相区别). 图上还有一个东西,是保护二极管,如果不需要深入理解的话,你大可不必追就为什么有它存在,但是一定得记住,只要是用三极管驱动继电器的场合,一般都有它的存在.需要特别注意的是它的接法:并联在继电器两端阴极一定是接Vcc 【电子制作实验室--转】 https://www.360docs.net/doc/7315311543.html,/DJS.htm 这里我们先要安装好51试验板上的两个轻触按钮开关,我们采用的是 独立式按钮开关,也就是说将开关直接连接到电源的地和单片机的对应 引脚之间,这里K1接到单片机的P3.6引脚,K2接到P3.7。正常情况 下单片机的P3.6、P3.7都被程序初始化时置“1” 当有按键按下时对 应的单片机引脚被按钮开关下拉为“0”,这种方法比较直观,而且比

电动机控制原理图

三相异步电动机启动控制原理图 1、三相异步电动机的点动控制 点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。所谓点动控制是指:按下按钮,电动机就得电运转;松开按钮,电动机就失电停转。 典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a)所示。点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。其中以转换开关QS作电源隔离开关,熔断器FU作短路保护,按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电,接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。 点动控制原理:当电动机需要点动时,先合上转换开关QS,此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB,接触器KM的线圈得电,带动接触器KM的三对主触头闭合,电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时,只要松开启动按钮SB,使接触器KM的线圈失电,带动接触器KM的三对主触头恢复断开,电动机M失电停转。在生产实际应用

中,电动机的点动控制电路使用非常广泛,把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等,就可以实现各种各样的自动控制电路,控制小型电动机的自动运行。 2.三相异步电动机的自锁控制 三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示,和点动控制的主电路大致相同,但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1,在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转,而且还有一个重要的特点,就是具有欠压和失压保护作用。它主要由按钮开关SB(起停电动机使用)、交流接触器KM (用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等)、热继电器(用做电动机的过载保护)等组成。 欠压保护:“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时,电动机能自动脱离电源电压停转,避免电动机在欠压下运行的一种保护。因为当线路电压下降时,电动机的转矩随之减小,电动机的转速也随之降低,从而使电动机的工作电流增大,影响电动机的正常运行,电压下降严重时还会引起“堵转”(即 电动机接通电源但不转动)的现象,以致损坏电动机。采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行,这是因为当线路电压下降到一定值(一般指低于额定电压85%以下)时, 接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值,从而使接触器线圈磁通减弱,产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时,动铁心被迫释放,带动主触头、自锁触头同时断开,自动切断主电路和控制电路,电动机失电停转,达到欠压保护的目的。

造纸机传动控制系统

造纸机传动控制系统 日期:2007年7月31日11:14 来源: 作者:admin 字号[小中大] 本文采用森兰sb80系列变频器和西门子s7-20 0plc组成一套文化纸机传动控制系统。通过可编程逻辑控制器(plc)和变频器之间的通信,控制传动点的启动、停止、增速、减速、紧纸等操作,由软件自动实现负荷分配、速度链等功能,充分满足造纸工艺及电控的需要。 1 纸机对电气传动控制系统的要求?1.1 该机结构简图如图1示。纸机为1760/250 m/min长网多缸文化纸机,生产40~65g/m2高级文化用纸,稳态精度≤0.01%。 ??图1 结构简图 1.2为了能生产出质量标准较高的产品,纸机对电气传动系统提出如下的要求: (1) 纸机工作速度要有较大的调节范围,为了使造纸机具有较强的产品、原料的适应性(如打浆度、浆料配比与种类、定量、纸种等),纸机传动可在较大的范围内均匀的调节速度,调节范围为 1:8;?(2) 车速要有较高的稳定裕度,总车速提升、下降要平稳。为

了稳定纸页的定量和和质量、减少纸幅断头,要求纸机稳速精度为±0.05~0.01%; (3) 速差控制,速比可调、稳定。纸幅在网部和压榨部时,其纵向伸长横向收缩,而在烘干部时,两向都收缩,因此纸机各分部的线速度稍有差异,即速差。速差在一定范围内变化不引起纸页质量的突变。此时的速差对成纸来说,主要影响纸页的克重。误差应控制在0.1%以内保持纸张不被拉断。纸机各分部的速比的最大波动值与浆料配比、定量、车速、生产工艺、纸页收缩率及分部之间的纸幅无承托引段的张力等因素有关。因此,造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成良好的纸页。纸机各分部的速度必须是可以调节的,为±10~15%。利于工作时调整。为了生产较高质量的纸幅和减少断头率,还要保持各分部间速比的稳定;?(4)各分部点具有速度微升、微降功能,引纸操作时的紧纸、松纸功能。具有刚性联结或软联结的传动分部,如网部、压榨部、施胶部,能进行负荷动态调节。防止某点的速度发生变化而引起负荷在分部内动态转移,如不及时进行自动的调节(因为现在使用的变频器基本上都不具备长期四象限运行能力),有的传动点负载可能超过它自身的功率范围引起过流发生,有的传动点被拖动而引起过高的泵升电压,导致变频器过压而保护跳闸,甚至损坏变频器和损坏毛布。同时在这些分部中,应具有单动、联动功能,并可以同时起动、停止。必要的显示功能,如线速度、电流或转矩、运行信号、故障信号等; (5)爬行速度。为了检修和清洗聚酯网、压榨毛毯、干网以及各分部的运行工况,各分部应有15~50m/min可调的爬行速度,但不宜在

常用电动机控制电路原理图.

三相异步电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明:(技师一) 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW,要求电路能定时自动循环正反转控 制;正转维持时间为20秒钟,反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线,要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注:时间继电器的延时时间不得小于15秒,时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理:合上电源开关QF,按保持按钮SB2,中间继电器KA吸合,KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联,接通了起动控制电路。按起动按钮SB3,时间继电器KT1得电,其断电延时断开的动合触点KT1闭合,接触器KM1线圈得电,主触点闭合,电动机正转(正转维持时间为20秒计时开始)。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2,其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合,由于KM1的互锁触点此时已断开,接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后,断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放,电动机正转停止。KM1的动断触点闭合,接触器KM2线圈得电,主触点闭合,电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路(反转维持时间为40秒计时开始)。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈,断电延时断开的动合触点KT1闭合,为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开,接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2

串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后,才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点,是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开,保护了电动机。 2、顺序控制电路(范例) 顺序控制电路(范例)工作原理:图A:KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2,KM1线圈得电吸合并自锁,此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2电动机。 图B:控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件,串接在KM2线圈电路中,只有KM1线圈得电吸合,其辅组助动合触点闭合,此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转,停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件,才能起动M2电动机。

单片机控制继电器实验

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手把手教你学单片机 单片机控制继电器实验 下面是一个小型信号继电器H H K4100F电磁继电器 品 牌 :汇科(H U I K E) 型 号 : H K4100F-D C5V-S H 外形尺寸(m m): 10.5*15.5*11.8m m(W* 重 量 : 3.5g 产 地: 中国宁波 一、继电器驱动原理 增强型单片机实验板上H K4100F继电器驱动电路原理图,三极管T 电器线圈的一端,线圈的另一端接到+5V电源V C C上;继电器线圈两端并接一个二极管I 反向电动势,防止反向电势击穿三极管T5及干扰其他电路;R 点亮,这样就可以直观的看到继电器状态了。 H K4100F电磁继电器驱动原理图 图 2 上面图中所示,C N2的1、2、3为继电器输出接线端子,其中1接到继电 器的常开接点,2接到继电器的动接点,3接到继电器的常闭接点。当继 电器吸合的时候,1-2将接通,相当于开关闭合。因此我们就可以在端 子1-2上接线来控制其他电路了。 引脚输出低电平时,三极管T5饱和导通,+5V电源加到继电器线圈两端,继电器吸合,同时状态指示的发光二极管也点亮,继电器的常开触点闭合,相当于开关闭合。 引脚输出高电平时,三极管T5截止,继电器线圈两端没有电位差,继电器衔铁释放,同时状态指示的发光二极管也熄灭,继电器的常开触点释放,相当于开关断开。注:在三极管截止的瞬间,由于线圈中的电流不能突变为零,继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势,线圈产生的感应电动势则可以通过二极管I N4148释放,从而保护了三极管免被击穿,也消除了感应电动势对其他电路的干扰,这就是二极管D1的保护作用。 下面给出了一个简单的继电器控制实验源程序,控制继电器不停地吸合、释放动作,程序很简单。 程序流程图继电器控制A S M源程序: O R G0000H A J M P S T A R T;跳转到初始化程序

造纸机同步控制系统设计

%……%学校 课程设计报告书 课程名称:《交流调速系统与变频器应用》课题名称:造纸机同步控制系统设计 系部名称:自动控制系 专业班级: 姓名: 学号: 2011年12月14日

目录 造纸机同步控制系统设计 一、设计思路、方案选择 二、系统电气原理图(包括变频器及PLC硬件电路、I/O地址分配) 三、程序调试 四、力控组态及调试 五、心得体会 附录1、参考文献 附录2、变频器参数 附录3、程序流程图 附录4、程序清单

交流调速系统与变频器应用 一、设计思路、方案选择 设计目的: 四台电机速度可以同步升降;也可以微调,1#电机微调其他电机同步微调,2#电机微调1#电机不同步微调,其他电机同步微调,3#电机微调1#和2#不同步微调,4#电机同步微调,4#电机微调,其他电机均不同步微调。 设计要求: 1)采用西门子S7-200PLC和MM440变频器 2)设定启动/开始按钮和速度同步升/降旋钮 3)每台电机设有选择开关和升降微调按钮 4)采用力控组态软件进行远程控制 二、系统原理图 1、变频器主电路 2、PLC的硬件控制电路

三、程序调试 1、在下载LAD程序时,出现了错误提示(能流逆转),后来经检查程序发现了多余的指令线,经修改更正错误消失; 2、在再次下载LAD程序时有出现了4个错误,提示是能流逆转,后检查程序,发现USS_CTRL中得dir没有连接指令,经修改更正错误消失; 3、经检查发现在一个网络中发现多个独立的程序从母线开始,经修改更正错误消失; 4、在监控程序时,程序中Error=19(驱动器没有应答),经检查程序发现地址使用重复,经修改错误消失。 四、力控组态及调试 1、力控组态:

三相异步电动机控制电路图

三相异步电动机的控制 1.直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接接入电网,加上额定电压,一般来说, 电动机的容量不大于直接供电变压器容量的20%~30%时,都可以直接启 动。 1).点动控制 合上开关QF ,三相电源被引入控 制电路,但电动机还不能起动。按下按钮SF ,接触器KM 线圈通电,衔铁吸合,常开主触点接通,电动机定子接入 三相电源起动运转。松开按钮SF , 图5-13 点动控制 接触器KM 线圈断电,衔铁松开,常开主触点断开,电动机因断电而停转。 2).直接起动控制 (1)起动过程。按下起动按钮SF ,接触器KM 线圈通电,与SF 并联的KM 的辅助常开触点闭合,以保 证松开按钮SF 后KM 线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM 的主触点持续闭合,电动机连续运转,从而实现连续运转控制。 (2)停止过程。按下停止按钮SS ,接触器KM 线圈断电,与SF 并联的KM 的辅助常开触点断开,以保 证松开按钮SS 后KM 线圈持续失电,串联在电动机回路中的KM 的主触点持续断开,电动机停转。 与SF 并联的KM 的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压 保护。 图5-14直接起动控制 ? 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU 。一旦电路发生短路故障,熔体立即熔断,电动机立即停转。 ? 起过载保护的是热继电器KH 。当过载时,热继电器的发热元件发热,将其常闭触点断开,使接触器KM 线圈断电,串联在电动机回路中的KM 的主触点断开,电动机停转。同时KM 辅助触点也断开,解除自锁。故障排除后若要重新起动,需按下KH 的复位按钮,使KH 的常闭触点复位(闭合)即可。 ? 起零压(或欠压)保护的是接触器KM 本身。当电源暂时断电或电压严重下降时,接触器KM 线圈的电磁吸力不足,衔铁自行释放,使主、辅触点自行复位,切断电源,电动机停转,同时解除自锁。

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