基于PLC模拟量主轴变频调速在曲轴内铣机床上应用论文
分析PLC在数控机床控制系统中的应用
分析PLC在数控机床控制系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于控制工业自动化系统的计算机设备。
在数控机床控制系统中，PLC广泛应用于控制和监测机床的运行状态，以实现精确的加工过程和高效的生产。
PLC在数控机床中的一个重要应用是控制主轴的运转。
主轴是数控机床中的重要部件，用于驱动刀具进行加工操作。
PLC可以通过控制主轴的启停、转速和方向等参数来确保加工过程的准确性和稳定性。
通过PLC的逻辑控制，可以实现根据加工要求自动调整主轴转速，实现不同材料和加工工艺的加工需求。
PLC还可以用于控制数控机床中的各个运动轴。
在数控机床中，通常有多个运动轴，包括X轴、Y轴、Z轴和旋转轴等。
PLC可以根据加工程序和运动轴的位置反馈，控制运动轴的精确定位和运动速度，实现复杂的加工路径和运动轨迹。
通过PLC的高精度控制，可以确保机床在加工过程中的稳定性和精度。
PLC还可以用于数控机床的自动换刀系统。
自动换刀系统是数控机床的重要组成部分，能够实现自动刀具的切换和定位，提高机床的生产效率和工作灵活性。
PLC可以通过与自动换刀系统的通信，实现自动检测和监测刀具的使用情况，并在需要时进行刀具的更换和调整。
通过PLC的集中控制，可以精确控制刀具的换装过程，确保机床的连续运行和稳定加工。
PLC还可以用于数控机床的故障诊断和报警系统。
在数控机床的运行过程中，可能会发生各种故障和异常情况，如刀具磨损、传感器故障等。
PLC可以通过与各个传感器和监测设备的连接，实时监测机床的运行状态和相关参数，当检测到异常时，及时发出报警信号并进行故障诊断。
通过PLC的智能控制和故障报警系统，可以减少机床的停机时间和生产成本。
PLC在数控机床控制系统中具有重要的应用价值。
通过PLC的精确控制和自动化功能，可以提高数控机床的加工精度、稳定性和生产效率，减少人工干预和操作错误。
随着工业自动化的不断发展，PLC在数控机床领域的应用前景将更加广阔。
基于PLC的变频调速控制系统设计毕业论文.doc
摘要现代科学是一个以自动化设备控制系统为核心的工业科学。
工业自动化技术对工业生产过程实现测量、控制、优化和决策，使企业实现“好、省、多、快”，提升企业的市场竞争力.因此“国家中长期科技发展规划”已明确规定,工业自动化技术是21世纪现代装备制造业中最重要的科学工业技术之一,而PLC占据主导地位。
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
本次基于CompactLogix风动模型控制器的设计，主要内容是对PLC进行了研究，通过搭建DeviceNet网络，通过对CompactLogix 可编程逻辑控制器编程，控制PowerFlex变频器来驱动风机模型，风机转动改变模型箱的压强，从而使小球运动并悬浮于某一设定位置。
通过模型中小球的运动趋势来展现了抽象的运动控制，使得能够更直观的看到运动控制的功效.关键词:CompactLogix、变频控制、自动化、风机summaryModern science is a scientific industry as the core of automation equipment control system. Industrial automation technology achieves measurement, control，optimization and decision for industrial producing process. And makes enterprises realize ”good, province, much and fast"，and improve enterprises' market competitiveness。
PLC与变频器联结实现数控机床多段速度控制
数 控铣 床 Ｘ Ｋ ７ １ ３ ２主轴有 ８挡转速 （ ０挡转 速为 ０ ） ， 由手柄
接下 Ｓ Ｂ ｌ —ｘ Ｏ动作－ －Ｙ Ｉ Ｏ释放一接触 器 Ｋ Ｍ 得电并动作一
的 ８个位 置来 控 制 ， 每个 位 置 只有 一 对触 点 。采 用 三菱 Ｆ Ｒ— 变频器 ；
Ａ ５ ４ ０系列变频器来实现主轴 ８段无极调 速。其设计 电路如 图 １
和Ｒ Ｍ端接通一 系统 以第 ４挡速运行 ； Ｓ Ａ ２旋 至… ５’ 位一ｘ １ １动作—Ｙ１和 Ｙ ３动 作一 变频器 的 Ｒ Ｌ 端和 Ｒ Ｈ端接通一系统 以第 ５挡速运行 ； Ｓ Ａ ２旋至… ６’ 位一ｘ １ ２动作一Ｙ ２和 Ｙ ３动作一 变频器 的 Ｒ Ｍ 端和 Ｒ Ｈ端接通一系统 以第 ６挡速运行 ；
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． ． ｒ 田人 ２ ０ １ ４ 年 ３ 月 （ 上 半 月 ） 第 ５ 期
慈关荣
７
ＰＬＣ 与 变 频 器 联 结 实 现 数 控 机 床 多 段 速 度 Ｊ ａ ｚ ． ￣
（牡丹江迈克机床制造有 限公 司数控分厂 黑龙江 牡 丹江 １ ５ ７ ０ １ １ ）
摘要 ： 文章阐述 了数控 铣床 Ｘ Ｋ ７ １ ３ ２主轴采用可编程控制器（ Ｐ Ｌ ｃ ） 的输 出信号控制变频器 的频率 ， 从而 实现 主轴 ８段无极调速
Ｐ ｒ ． ５ ——第 ２挡工作频率 ： ｆ ｘ ２＝ ３ ０ Ｈ ｚ ； Ｐ ｒ ． ６ ——第 ３挡工作频率 ： ｆ ｘ ３： ４ ０ Ｈ ｚ ； Ｐ ｒ ． ２ ４ ——第 ４挡工作 频率 ： ｆ ｘ ４＝ ５ ０ Ｈｚ ； Ｐ ｒ ． ２ ５ ——第 ５ 挡 工作频率 ： ｆ ｘ ５＝ ３ ５ Ｈ ｚ ；
所示 。图 １主轴 ８段 速控制 电路图 图 中 Ｓ Ａ Ｉ用于控 制 Ｐ Ｌ Ｃ的运 行； Ｓ Ｂ １和 Ｓ Ｂ ２用于控制变 频器 的通 电； Ｓ Ｂ ３和 Ｓ Ｂ ４用 于控制 变 频器 的运 行 ； Ｓ Ｂ ５用 于变频 器的复位 ； Ｓ Ａ ２是用 于控制 ８挡转 速 的切换开关 。
基于PLC的机床控制系统设计
毕业论文〔设计〕题目：基于PLC的数控机床控制设计班级专业电气自动化学生指导教师摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。
早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。
由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。
这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。
本文正是针对这一问题展开工作的。
本文介绍了西门子可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。
并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。
根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。
要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。
所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。
本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。
并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。
关键词：PLC控制，数控车床，梯形图目录摘要 0第1章概述 (3) (3)1.1.1 数控系统的组成 (3)1.1.2 数控系统的工作原理 (4)1.2 PLC的硬件与工作原理 (5)1.2.1 PLC简介 (5)1.2.2 PLC的基本结构 (5)1.2.3 PLC的工作原理 (6)第2章数控车床PLC (7)2.1 数控车床PLC的信息传递 (7)2.2 数控车床中PLC的功能 (8)2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (8)2.2.2 PLC的控制对象 (8)2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (9)2.4 利用PLC代替继电器--接触器控制方式的优越性 (10)第3章 CK9930数控车床电气控制分析 (11)3.1 车床主要结构和运动形式 (11)3.2 车床对电气控制的要求 (11)3.3 车床的电气控制电路分析 (11)3.3.1 主电路分析 (13) (14)第4章 PLC程序设计方法 (15)4.1 PLC的编程语言 (15)4.2 PLC程序设计步骤 (15)4.3 PLC程序的模块化设计 (17)4.4 输入输出分配 (17)4.5 梯形图程序设计 (19)4.5.2 公用程序 (20)4.5.3 回原点程序 (20)4.5.4 主轴控制程序 (21)4.5.5 坐标轴控制程序 (23)4.5.6 报警处理程序 (26)4.5.7 定时润滑控制程序 (26)4.5.8 冷却程序 (28)4.5.9 自动换刀控制程序 (29)4.5.10 需要说明的问题 (31)4.6 梯形图程序的调试 (31)4.7 本章小结 (32)第5章调试程序 (32)结论 (35)致谢 (37)参考文献 (38)、第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。
分析PLC在数控机床控制系统中的应用
分析PLC在数控机床控制系统中的应用【摘要】本文通过对PLC在数控机床控制系统中的应用进行深入分析，首先从介绍PLC技术在控制系统中的重要性入手，然后详细阐述了PLC在数控机床控制系统中的基本原理、硬件构成、软件设计、通信协议和应用实例。
总结了PLC在数控机床控制系统中的优势和不足，并展望了其在未来的发展前景，提出了提升数控机床控制系统效率的建议。
本文全面解析了PLC在数控机床领域的重要性和应用价值，为相关领域的研究和实践提供了有益参考。
【关键词】数控机床、PLC、控制系统、应用、原理分析、硬件构成、软件设计、通信协议、优势、不足、发展前景、效率提升、建议。
1. 引言1.1 概述PLC在数控机床控制系统中的重要性PLC（可编程逻辑控制器）在数控机床控制系统中扮演着重要的角色。
随着数控技术的发展，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛，而PLC作为控制系统的核心，其稳定性、灵活性和可靠性决定了整个系统的运行效果。
PLC不仅可以实现数字信号的处理和逻辑控制，还能承担数据处理、通信控制等多种功能，为数控机床提供了强大的控制能力和灵活的功能扩展性。
PLC在数控机床控制系统中的重要性体现在多个方面。
PLC可以实现多轴同步控制，提高了机床的加工精度和效率。
PLC具有可编程性，可以根据不同的加工需求进行灵活的程序设计和修改，使机床在不同工件加工时具备更好的适应性。
PLC还可以实现远程监控和故障诊断，有利于提高生产管理的效率和准确性。
PLC在数控机床控制系统中的重要性不容忽视，其稳定性和灵活性为机床的自动化生产提供了坚实的基础。
通过深入分析PLC技术在数控机床控制系统中的应用，可以更好地发挥其优势，促进我国数控机床产业的发展。
1.2 介绍数控机床及其功能数控机床是一种利用数控技术进行自动控制的机床设备，是工业制造领域中的重要设备之一。
它通过预先输入程序控制工件的加工过程，能够实现高精度、高效率、高稳定性的加工。
数控机床可以根据不同需求选择不同的加工程序，实现各种复杂形状零件的加工，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、模具等领域。
plc在数控机床的应用 毕业论文(设计)
摘要随着信息化产业的高速发展，数控机床的功能日趋完善，数控机场取代普通机床已是一种必然的趋势。
随着数控机床的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足工业生产的需要，而可编程控制器（PLC）因其具有可靠性高，抗干扰能力强；功能强，性价比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；编程方法简单易学的显著特点，已成为人们的首要选择。
现代数控机床采用PLC代替继电器控制来完成逻辑控制，是数控机床结构更紧凑，功能更丰富，响应速度和可靠性大大提高。
当今世界，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各国加快经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控设备的控制与维修一直是企业组织生产的重要环节，而其中数控机床的PLC控制应用技术为关键技术之一。
本文先对数控机床、PLC进行了概述，接着介绍了PLC在数控机床中主轴的应用和故障检修方法，最后介绍了数控机床中PLC的系统设计。
关键词：可编程控制器；PLC；数控机床；主轴；故障ABSTRACTWith the rapid development of information industry,the function of CNC machine tools is becoming more and more perfect,CNC machine tools to replace ordinary machine tools is a kind of inevitable trend.With the development of CNC machine tools,the traditional relay control system cannot meet the need of industrial production,and programmable logic controller (PLC) because of its high reliability,strong anti-interference ability;strong function,high ratio of performance to price;a complete range of hardware,Convenience of use for consumer,strong adaptability;simple and easy to learn the programming method and other significant characteristics,has become the first choice of people.Modern CNC machine tools by using PLC instead of relay control to perform logic control,make the structure of CNC machine tools more compact,more feature rich,greatly improve the response speed and reliability.In today’s world,vigorously develop the advanced manufacturing technology as the core of numerical control technology has become an important way for the world to speed up economic development,improve the comprehensive national strength and the national status.The control and repair of CNC equipment has always been an important part in production of enterprise organization,and the PLC control technology of CNC machine tools is one of the key technologies.The article first provides an overview of CNC machine tools and PLC,then introduces the application of PLC in the spindle of CNC machine tools and fault maintenance methods.Key words: Programmable logic controller;PLC;CNC machine tools;Spindle;faults目录1 绪论 (3)1.1 数控机床概述 (3)1.2 数控机床的结构 (3)1.2.1 控制介质 (3)1.2.2 数控装置 (3)1.2.3 伺服系统 (4)1.2.4 反馈装置 (4)1.2.5 机床本体 (5)1.3 数控机床的工作原理 (5)1.4 数控机床的控制对象 (5)1.5 数控机床的特点 (6)2 可编程控制器（PLC） (8)2.1 PLC概述 (8)2.2 PLC的结构 (8)2.2.1 PLC的硬件结构 (8)2.2.2 PLC的软件结构 (9)2.3 PLC的工作原理 (9)2.3.1 PLC的工作方式 (10)2.3.2 PLC的程序执行 (11)2.3.3 PLC的扫描周期 (11)2.4 PLC的特点 (12)3 PLC在数控机床的应用原理 (13)3.1 PLC在数控机床中的作用 (13)3.1.1 PLC与数控系统及数控机床间的信息交换 (13)3.1.2 PLC在数控机床中的某些控制功能 (14)3.2 PLC在数控机床中的应用分类 (14)3.2.1 独立型PLC (14)3.2.2 内装型PLC (16)4 PLC在数控机床中的几点应用 (17)4.1 PLC在主轴自动换挡的应用 (17)4.1.1 主轴换挡机构 (17)4.1.2 控制系统的信号与数据接口 (17)4.1.3 主轴自动换挡的PLC实现 (18)4.2 PLC在主轴制动改造中的应用 (18)4.2.1 主轴制动方式 (18)4.2.2 主轴转速监测方案 (19)4.2.3 PLC实现主轴能耗制动的控制方法 (19)4.3 PLC在数控机床故障诊断中的应用 (20)4.3.1 数控机床的常见故障和特点 (20)4.3.2 PLC在故障检测中的应用原则 (20)5 数控机床中PLC系统的设计 (23)5.1 PLC系统设计步骤 (23)5.1.1 工艺分析，提出要求 (25)5.1.2 确定方案，选择PLC (25)5.1.3 设计I/O信号地址表 (26)5.2 PLC程序设计 (26)5.2.1 PLC的编程语言 (26)5.2.2 PLC程序设计的常用方法 (27)5.2.3 PLC程序设计的一般步骤 (28)5.2.4 PLC程序设计的一般原则 (28)5.3 PLC调试 (29)结论 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)1 绪论1.1 数控机床概述数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
基于plc的电机变频调速系统设计_毕业设计论文
基于plc的电机变频调速系统设计1 绪论1.1本课题研究目的和意义PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、寿命长等到一系列优点[2]。
可编程控制器(PLC)的核心微处理器，通过将计算机技术与传统的继电器控制系统有机结合起来，能够实现高度灵活、高可靠性的工业控制。
为了进一步提高设备的自动化程度，越来越多的企业将PLC 技术应用于其工厂设备中。
将原有电机控制系统的技术进行改造，引入电机控制系统的数据自动采集、监控以及变频、组态技术完善并改进电机变频调速机构。
该系统能对电机转速实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值随着电力电子技术以及控制技术的发展，交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用[5]。
交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式[3]。
本文对如何利用变频器连接PLC和控制对象，利用软件操作来控制电机的转速，达到远程自动控制进行了讨论[4]。
在工业生产中，电机交流变频调速技术以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，被公认为最有发展前途的调速方式。
PLC控制技术在自动控制系统中被普遍采用。
本文构建了一个变频嚣连接PLC和控制对象，利用软件操作来控制电机转速．以达到远程自动控制的系统[8]。
1.2 交流变频调速技术的研究情况及其发展在21世纪电力电子器件的快速发展，使交流变频调速技术优越的性能得到迅速发展，同时控制理论进步，变频调速以其调速精度高、调速控制范围广、回路保护功能完善，响应速度快、节能显著等优点，现在以广泛的用于电力、制造、运输等国民经济领域[6]。
变频调速技术现在被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求以及节约能源、降低生产成本。
基于PLC模拟量的主轴变频调速在曲轴内铣机床上的应用
９ Ｈ， ｒ ｔ ， ｖ （ ｏ ｖ ）
Ｌ ｊ Ｌ ２ ｔ ｌ Ｒ Ｕ （ １ ８ ）｝ ｉ Ｌ Ｉ ｛ ２ ０ ）
制 电机 正反转 ， 按 下旋 转开 ； ￣Ｓ Ａ１ ， Ｐ Ｌ Ｃ 输出信号 与变 频器数 字量 输入 口相 连 ， 变 频器 启动 并驱动 主轴 电机 正转 ， 松开Ｓ ＡＩ 电机停 止 ， 按下 旋转开 关Ｓ Ａ ２ ， 电机 反转， 松开 电机 停止 。 当变频 器故 障时 ， 频 器继 电器 输出端 与１ ０ ． ２ 变相 连 ， 信 号
器 反馈 的速度 控 制可 以提 高 速度控 制 的精度 ， 改善 速以改 善低 速 是的 控制 特性 。 在Ｓ Ｉ ＭＡＴ Ｉ Ｃ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｒ中进行 组态 、 编程 、 调 试 ， 大 大缩 短 了复杂 编程 周期 ， 实现 了主 轴调速 的 精确控 制 。 参 考文献 【 １ 】 谭 国俊 基 于ｓ ７ － ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 的提升机 变频调 速 系统设 计 电气 传动 ， ２ ０ ０ ７ ，
通 过Ｐ Ｌ Ｃ 输入 端经 过Ｐ Ｌ Ｃ 处理 ， 由输 出端 故 障报警 ； 按下 按钮Ｓ ＢＩ ， 将 变频器 故
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障复 位 。 其 中设 计 的Ｐ Ｌ Ｃ 的Ｉ ／ ０ 点 及地 址分 配 （ 如表３ ） 。 ４ ． 变频 器 参数设 置及 调试
能成 本相 对高 一些 。
１ ． 系统 结构 囝
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为 了精 确控 制主轴 电机的速度 ， 文章 采用闭环控 制的方 式精确控制 主轴变
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基于PLC模拟量的主轴变频调速在曲轴内铣机床上的应用摘要：文章对如何采用西门子s7-300 plc，作为船用曲轴数控机床主轴控制器，完成对主轴变频调速控制的研究。
这种基于mm440变频器的模拟量变频调速系统，由数字量控制变频器的正反转，由模拟量输入控制电动机转速的大小。
关键词：西门子plc；船用曲轴加工；变频调速系统；mm440变频器
【中图分类号】f407.61
0、引言
该船用曲轴数控内铣机床的控制系统是运用数控系统和plc结合的控制的模式。
plc对于变频器的控制：采用硬件接线的方式，开关量、模拟量分别控制变频器的正反转及调速。
此种方法的优点是编程简单，但增加了功能模块可能成本相对高一些。
1.系统结构图
为了精确控制主轴电机的速度，文章采用闭环控制的方式精确控制主轴变速，其控制结构图如图1。
2.主轴控制系统
该机床主轴正常运转是主轴转速：80r/min，铣刀盘转速80r/min 铣削速度80m/min，为
图1、系统控制原理框图
了满足加工不同型号的曲轴，主轴转速需要在一定的范围内变动，但基本保持在80-100 r/min，加工过程为恒转矩的加工。
选
择苏州德能机电有限公司生产的y2-280s-4型号的三相异步电动机作为主轴电机。
根据异步电动机的额定电流来选择变频器micromaster 440，输出功率为75kw。
3.系统接线图
2、系统接线图
在主轴控制系统硬件电路的控制电路部分，利用plc进行控制，可以大大提高系统的可靠性、节省大量的继电器、实现复杂的逻辑控制以及进行的模拟量控制功能。
该plc控制系统，可实现主轴不同速度的变频控制，在控制中采用编码器反馈信号进行主轴的变频调速。
接通电源后，如图2所示，plc数字量控制电机正反转，按下旋转开关sa1，plc输出信号与变频器数字量输入口相连，变频器启动并驱动主轴电机正转，松开sa1电机停止，按下旋转开关sa2，电机反转，松开电机停止。
当变频器故障时，频器继电器输出端与i0.2变相连，信号通过plc输入端经过plc处理，由输出端故障报警；按下按钮sb1，将变频器故障复位。
其中设计的plc的i/o点及地址分配如表3所示。
4.变频器参数设置及调试
首先，将变频器参数恢复到出厂状态下的默认值；然后，输入电机相关参数和一些基本驱动控制参数，使变频器可以良好的驱动电机运转；最后，按照主轴电机变频调速的需要进行的设置操作，这一部分的调试工作比较复杂，常常需要多次调试。
表4 变频器主要调节参数
5．小结
本文按照模拟量变频调速的思路，用模拟量控制使编程简单方便，用编码器反馈的速度控制可以提高速度控制的精度，改善速度控制的动态响应特性；还可以改善低速是的控制特性。
在simatic manager 中进行组态、编程、调试，大大缩短了复杂编程周期，实现了主轴调速的精确控制。
参考文献：
[1] 谭国俊基于s7-300plc的提升机变频调速系统设计电气传动，2007，37（3）.
[2] 董明基于profibus-dp和s7300的电机调速系统设计。
制造业自动化，2011，33（7）
[3] 陈元勇plc控制电机变频调速试验系统的设计与实现.济南：山东大学2008
[4] 喻支乾。
基于组态王、plc变频器在恒压供水控制系统的设计。
山东济南：山东大学（电气工程）2008。
刘建，男，1987年3月出生，山东枣庄人，电气控制专业。