基于PLC电机控制系统设计论文
基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设计毕业论文

高等教育自学考试本科毕业论文基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设计高等教育自学考试本科毕业论文基于PLC的三相异步电机变频调速系统的设计摘要随着科技的进步,电机的运用已经深入到各行各业的各个领域。
而现今也是一个资源高度消耗造成能源匮乏的时代,在这个时候考虑如何让其在高可靠性的同时又有效的节约能源耗费提高自身的效率,这不仅可以使企业的生产成本降低,而且对于社会的可持续发展有着重要的意义。
本文所讨论的是利用PLC控制的三相异步电机变频调速的基本原理与实现方法。
三相异步电机一般的调速方法有:降压调速,转子回路串电阻调速,变极调速,串极调速,变频调速等。
但是这些调速方法都有着各自的缺点,降压调速的调速范围很小,没有多大的实用价值;转子回路串电阻调速不利于空载或轻载调速,效率低,经济性差;变极调速调速的平滑性差;串极调速的控制设备复杂,成本高,控制困难。
所以调速性能至少需从两方面考虑。
第一,应从节能和提高效率的角度考虑,应将损耗在转子附加电阻上的能量吸收,转化成别的有用的能量或反馈到电网,以提高传动系统的效率。
第二,应从高性能调速要求考虑,应用控制理论,将其组成闭环调速控制系统,满足调速精度、动态响应等各项指标的要求。
综上所述,利用PLC控制的变频调速系统,是使三相异步电动机实现高性能高效率调速的有效办法。
通过改变定子绕组的供电频率f来实现,当转差率s一定时,电动机的转速n基本上正比于f。
很明显,只要有输出频率可以平滑调节的变频电源,就能平滑的调节异步电动机的转速。
关键词:变频调速,PLC,异步电机The three-phase asynchronous motor variable frequency speed regulation system based on PLC designAbstractHuman being is seriously threatened by exhausting mineral fuel, such as coal and fossil oil. As a kind of new type of energy sources, solar energy has the advantages of unlimited reserves, existing everywhere,using clean and economical .But it also has disadvantages ,such as low density,intermission,change of space distributing and so on. These make that the current series of solar energy equipment for the utilization of solar energy is not high. In order to keep the energy exchange part to plumb up the solar beam,it must track the movement of solar.In this paper, the solar tracking system of the mechanical part and control system part are designed.Mechanical structure mainly includes the main spindle, stepping motors, gears and gear ring, and so on. When the sun's rays has a deviation, small gear are rotated by stepper motor according to the control signal from MCU. And the large gear and main spindle is rotated by small gear in order to track to achieve the level direction.At the same time, another small gear is rotated by another stepper motor according to the control signal.And the large gear and the solar panels are rotated by the small gear in order to track to achieve the vertical direction. Solar is tracked by the two stepper motors together.Control system mainly includes the sensors part, stepper motor, MCU system and the corresponding external circuit, and so on. Photoelectric detection system is used to track solar. Sensors use photosensitive resistance. The two same photosensitive resistances were placed in east and west direction of the bottom edge .When the two photosensitive resistances received different light at the same time, the signal from comparison circuit is sent to MCU in order to rotate stepping motors.Keywords: Frequency control, PLC, asynchronous motor目录中文摘要 (II)英文摘要 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
基于PLC的煤矿掘进机电控系统设计

基于PLC的煤矿掘进机电控系统设计摘要:掘进机的关键构成是电控系统,该系统与液压系统相互合作,以实现掘进机的各项作业,以及实现对各种系统的控制,如报警系统、照明系统等。
通常情况下,该设备所处的工作环境多具有温度较高、湿度较大、粉尘量较大及较强的电磁干扰等特点,掘进机的传统电控系统不具备较高的可靠性,也无法达到较低的故障率。
关键词:PLC控制技术;煤矿掘进机;系统;设计与传统的掘进机电控系统相比,笔者所介绍的电控系统具备更高的安全度、更低的故障率。
以模块化设计为根本,促使硬件升级,实施故障自诊断,方便检修,使矿井下的工作需求得以满足。
该系统目前在实际生产中已得到广泛运用,且工作状态良好。
1PLC技术说明PLC作为一种新型的控制器,以其信息传输方便、逻辑能力强、安全系数高、体积小等优点,取代了传统的继电器控制器,在继电器集成中得到了广泛的应用。
PLC可编程逻辑控制器(可编程逻辑控制器,简称PLC),它采用一类可编程的存储器,用来在其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出的机械或生产过程控制的各种类型进行操作。
PLC用可编程控制器取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等装置,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大降低。
采用顺序控制设计方法设计了可编程控制器的梯形图程序。
这种编程方法很有规律,很容易掌握。
对于复杂的控制系统,梯形图的设计比同一功能的继电器系统电路图时间要少得多。
PLC可编程控制器的用户程序,可以在实验室模拟测试中,用一个小开关输入信号来模拟,通过在LED上的发光二极管可以观察到输出信号的状态。
在系统的安装和布线完成后,通过修改程序,可以解决现场系统调试过程中发现的问题,而且系统的时间比中继系统少。
PLC是基于继电器和计算机技术,它已逐渐成为微处理器的核心器件。
通过自动控制技术、通信技术、计算机技术等,全面加强了PLC自身的应用效果。
毕业论文:基于PLC的花式喷泉控制系统设计

毕业论文题目: 基于PLC的花式喷泉控制系统设计学生专业机电一体化指导教师盛强完成日期2010年5月湖职院自动化类专业毕业论文基于PLC的花式喷泉控制系统设计学生:指导教师:盛强2010年5月摘要随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚,环境越来越重要,好的环境能使身心愉快,做事效率提高,其中喷泉可以湿润周围空气,减少尘埃,降低气温。
喷泉的细小水珠同空气分子撞击,能产生大量的负氧离子,有益于改善社区面貌和增进居民身心健康。
花式喷泉采用了可编程控制器PLC和变频器,用软件实现对花式喷泉运行的自动控制,可靠性大大提高。
控制系统结构简单,外部线路简化,可方便的增加或改变控制功能,也可以进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于检修。
用SFC 方法编程,可以使设计思路清晰,编程简便。
而变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率因素和节电效果,可以控制喷泉水位的高度,广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认最有发展前途的调速方式。
因此,可编程控制器PLC技术加变频器调速技术已成为现代喷泉行业的一个优点。
本设计是利用PLC和变频器的调速技术,因而有三种喷水花样可供选择:能够控制每环喷水管喷水的高度;喷水时要有灯光显示;可以根据不同的季节、不同的场合可改变喷水的花样。
将各种水型及灯光,按照预先设定的排列组合进行控制程序的设计,通过计算机运行程序发出控制信号,使水型及灯光有各种各样的变化。
关键词:PLC;花式喷泉;梯形图;控制;水泵目录摘要 (I)目录 (I)第1章绪论 (1)1.1课题设计的背景 (1)第2章系统控制方案 (2)2.1花式喷水的概述 (2)2.2系统控制方案 (2)2.3花式喷泉控制系统原理图 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 可编程控制器的选型 (4)3.2变频器的选型 (4)3.3水泵的选型 (5)3.4硬件清单 (5)3.5硬件接线图 (5)第4章系统软件设计 (7)4.1 PLC梯形图概述 (7)4.2编程软件的操作方法 (7)4.3 I/O分配表 (8)4.4 系统工作过程分析 (8)4.5 控制系统程序设计 (8)4.5.1花式喷泉的第一种花样 (8)4.5.2花式喷泉的第二种花样 (9)4.5.3花式喷泉的第三种花样 (10)4.6 顺序控制功能图 (12)第5章结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录Ⅰ (16)第1章绪论1.1课题设计的背景随着城市化进程的加速,花式喷泉可以在人们周围随处可见。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文

基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文PLC(可编程逻辑控制器)在工业自动化领域起着举足轻重的作用,其应用范围涵盖了诸多领域,包括全自动洗衣机控制系统。
本论文将基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计进行深入探讨,旨在提高洗衣机的自动化控制水平,提升用户体验。
一、系统框架设计在全自动洗衣机控制系统中,我们首先需要设计系统的框架。
基于PLC的控制系统一般包括输入模块、输出模块、中央处理器和人机界面。
通过这些组件的配合工作,实现洗衣机的各种功能。
输入模块主要用于接收来自传感器的信号,包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。
输出模块则用于控制洗衣机的各种执行器,比如电机、阀门等。
中央处理器负责对输入的信号进行处理,并根据预设的程序控制输出。
人机界面则为用户提供操作界面,让用户可以方便地操作洗衣机。
二、功能设计在全自动洗衣机控制系统中,我们需要设计各种功能模块,包括洗涤功能、漂洗功能、脱水功能等。
这些功能模块需要根据用户需求和洗衣机工作原理来设计。
1. 洗涤功能:用户通过人机界面选择洗涤程序,并设置洗涤时间、水温等参数。
中央处理器根据用户的选择控制水位、电机转速等,实现洗衣功能。
2. 漂洗功能:洗涤结束后,洗衣机需要进行漂洗操作。
同样,用户可以通过人机界面选择漂洗程序,并设置相关参数。
中央处理器控制水位和漂洗时间,确保洗涤剂充分清洗干净。
3. 脱水功能:漂洗完成后,洗衣机需要进行脱水操作。
用户可以选择脱水程序,并设置转速。
中央处理器控制电机按照设定的转速进行脱水,确保衣物快速排水。
三、性能设计在全自动洗衣机控制系统设计中,性能是至关重要的。
我们需要考虑系统的稳定性、可靠性、响应速度等方面。
1. 系统稳定性:系统在各种工况下都需要保持稳定性,不能因为外界干扰或系统内部问题导致异常操作。
2. 可靠性:系统需要具有良好的抗干扰能力和容错能力,能够正常工作并在异常情况下自动切换至安全状态。
3. 响应速度:系统的响应速度需要足够快,可以根据用户的操作快速响应并执行相应动作。
(大学毕业论文)基于PLC的X62W万能铣床电气控制系统设计

本科学生毕业论文论文题目:基于PLC的X62W万能铣床电气控制系统设计学院:机电工程学院年级:2007级专业: 电气工程及其自动化姓名:孔园林学号:20074851指导教师: 贾文斌2011 年 5月 21日摘要铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。
电气系统是其中的主干部分,在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。
PLC是可编程控制器的简称,是一种数字运算操作的电子系统,它采用可编程序的储存器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过模拟的或数字的输入和输出接口,控制各种类型的机器设备或生产过程。
在我国70~80年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响.随着科技进步,和PLC技术的成熟,所以对X62W万能铣床进行PLC改造势在必行,是提高机床性能,提升经济效益及产品质量的关键举措。
关键词X62W铣床;电气控制系统;PLC;梯形图AbstractVarious types of milling machine is a motor—driven gear in order to achieve the objects and systems of production process automation technical devices。
Electrical system is one of the backbone part of the national economy in the various industries are widely used in many sectors.PLC is a programmable controller for short , is a digital computing operation of electrical system .It uses programmable storage devices used in its internal memory implementation of the logical operations, sequential control, timing,counting and arithmetic operations such as instruction,and through analog or digital input and output interfaces to control various types of machinery and equipment or production process.70 to 80 years in our country most of the milling machine,most of the switch volume control systems are based on the relay control, relay inherent defects,to the milling machine safe and economic operation had a negative impact . As technology advances,and PLC technology matures, so the X62W universal milling machine is imperative for the transformation of PLC is to improve machine performance,enhance economic efficiency and product quality, the key step。
基于PLC的电机控制系统设计

基于PLC的电机控制系统设计自动化控制技术的革新随着工业自动化的发展,电机控制系统在各个领域的应用日益广泛。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的电机控制系统设计应运而生,为电机控制提供了智能化、自动化的解决方案。
本文将详细介绍基于PLC的电机控制系统设计的原理、方法和实际应用,以期为自动化控制技术的革新提供有益的参考。
首先,我们需要了解PLC的基本概念。
PLC是一种可编程逻辑控制器,具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。
它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理,并输出控制信号,实现对设备的自动控制。
在电机控制系统设计中,PLC可以实现对电机的精确控制,提高控制效率和准确性。
基于PLC的电机控制系统设计主要包括以下几个部分:1. 系统硬件设计:硬件设计是PLC控制系统的基础。
在硬件设计中,需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等,以满足系统的功能和性能要求。
此外,还需要考虑系统的抗干扰能力,确保在复杂的电磁环境中稳定工作。
2. 系统软件设计:软件设计是PLC控制系统的核心。
在软件设计中,需要编写PLC的梯形图程序,实现对电机的控制逻辑。
梯形图程序应能够根据输入信号的变化,自动调整电机的运行状态,实现电机的精确控制。
3. 系统集成与调试:系统集成是将PLC控制系统与其他设备(如电机、传感器等)相结合的过程。
在系统集成中,需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。
调试则是确保PLC控制系统按照预期工作,包括功能测试、性能测试等。
在实际应用中,基于PLC的电机控制系统具有以下优势:1. 高度可靠性:PLC具有高度可靠性,能够在恶劣的环境下稳定工作,确保电机控制系统的正常运行。
2. 灵活性:PLC控制系统易于编程和修改,可以根据实际控制需求调整控制策略。
3. 可扩展性:PLC控制系统具有良好的可扩展性,可以随时增加或减少控制功能,适应不断变化的控制需求。
4. 易于维护:PLC控制系统采用模块化设计,故障诊断和维护方便,降低了系统的维护成本。
毕业设计(论文)-基于PLC的六层电梯控制系统

湖南工业大学电气工程系论文题目:六层电梯毕业设计指导老师:专业:电气自动化班级:电气S09-6姓名:学号:日期:2011年11月4日前言近期我国的经济发展越来越快,人民的生活水平迅速提高,住房工作条件越来越好。
电梯作为建筑内重要的垂直交通工具,与我们的生活有着越来越紧密的关系。
传统的电梯采用接触器来实现电动机状态的改变,此外控制系统由继电器接触器控制逻辑组成,因此存在元件多、功能弱、故障频繁、可靠性差及工作寿命短等诸多缺点。
为了提高电梯系统的性能,保证其运行的可靠安全,电梯控制系统越来越多的采用PLC控制。
PLC控制较继电器控制有着许多的优点,同时,鉴于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已渐渐过渡到了交流变频调速,满足乘客的舒适感,保证平稳的精度,降低能耗,节省运行开支,节约能源。
本次设计的研究题目是“基于PLC的六层电梯控制系统”,主要是利用PLC及其软件来实现电梯信号的控制,其控制系统的核心为PLC。
课题开发的主要任务和内容是:(1)电梯运行指定位置后具有手动或自动开/关门的功能。
(2)利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。
(3)能自动判断电梯的运行方向,并发出响应的指示信号。
(4)电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。
电机正传,电梯上升;电梯反转,电梯下降。
(5)电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。
电机正传,轿厢门打开;电机反转,轿厢门关闭。
(6)每一层楼设有呼叫按钮;轿厢内设有开关轿厢门按钮;轿厢内的层面指令按(7)电梯启动、运行、到站实现速度的调节。
(8)行车时,厅门和轿厢都不能开门。
开门之后不能行车,有门连锁保护。
平层时可自动开门、手动开门,夹人时自动开门。
达到的要求是:通过深入的研究和编程实践,全面认真的完成上述内容。
本次课题的核心问题有两个:一是运行效率和安全性的要求;二是利用PLC实现电梯信号的控制。
对于第一个的问题,我采用的是三菱公司的FX2N型可编程控制器。
毕业设计(论文)-PLC自动门控制系统设计

2.3.2系统设计的基本步骤
在自动门系统设计与调试过程中最主要的是先列出设计的主要步骤流程图,如图2-2所示。
公共场所的自动平移门因为使用频率非常频繁,而任何自动门的使用频率和使用寿命都有限。例如机场、大型超市和医院外门的人员流量每天可达成千上万人次,或者在特定时间段里集中通过大量人员,在这种情况下,要使用自动门就必须进行综合考虑。例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。具体参数如表2-1所示。
220V AC,50-60Hz
驱动器电源
380V AC,50Hz
驱动器输出额定功率
120W
在本毕业设计的自动门针对人流较多的商场,应对周围环境进行综合考虑,所以在本课题的自动门机械传动设计中考虑了以下几个方面:
1)自动门的传动主要包括安装板,轨道,门机,皮带,吊挂件等。
2)所有的组件都为插入式元件,使得安装很简便。
由于自动门在通电后可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行,写字楼,酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。
自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达,当人走近自动门时,雷达感应到人的存在,给控制器一个开门信号,控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后,再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。
在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点:
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. . . . I / 25 毕 业 设 计(论文)
课 题:基于PLC电机控制系统设计 姓 名: 摘 要 可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术,自动化控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强,可靠性高,操作灵活,编程简单一级适合于工业环境等一系列优点,在工业自动化,过程控制,机电一体化,传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛,已成为现在工业控制的三大支柱之一。 PLC应用技术发展迅速,在工业控制的众多领域都得到广泛的应用;特别是在机车电气控制系统量运用。为此我通过课堂上所学,采用PLC对三相异步电动机进行控制。此举措不仅方便操作而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。 关键词:PLC,电机控制,交流电机。
目 录. . . . 0 / 25 摘要I 目录I 第一章绪论1 1.1计研究背景与意义1 1.2 PLC的发展趋势2 1.3 电机的发展趋势4 第二章三相异步电动机5 2.1 三相异步电动机的基本结构6 2.2 三相异步电动机的工作原理7 2.2.1 转子的转动原理7 2.2.2 旋转磁场的产生8 2.2.3 三相异步电动机的基本原理8 第三章系统设计方案9 3.1 总体设计方案9 3.1.1 设计目的9 3.1.2 控制要求10 3..1.3 设计要求10 3.2 硬件设计10 3.2.1 硬件选型、参数10 3.2.2 PLC的选择11 3.2.3 PLC的介绍与特点12 3.3 软件设计16 3.3.1 控制系统的I/O点与地址分配16 3.3.2 系统工作流程框图17 第四章三相异步电动机正反转PLC控制18 4.1 三相异步电动机正反转PLC控制线路图18
4.2 三相异步电动机正反转PLC控制的程序21 总结21 致22 参考文献23 . . . .
1 / 25 第一章 绪 论
1.1计研究背景与意义 可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术,自动化控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强,可靠性高,操作灵活,编程简单一级适合于工业环境等一系列优点,在工业自动化,过程控制,机电一体化,传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛,已成为现在工业控制的三大支柱之一。
三相异步电动机的应用几乎涵盖了农业生产和人类生活各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机常常运行在恶劣的环境下,导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合高压电动机、大功率电动机来说,一旦发生故障所造成的损失无法估量。 在生产过程,科学研究和其他产业领域中,电气控制技术应用十分广泛。在机械设备的控制中,电气控制也比其他的控制方法使用的更为普遍。 本系列的控制是采用PLC的编程语言——梯形语言,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能、使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,它是专为在恶劣工作环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在部存储执行逻辑运算、顺序控制,定时、计数和算术等操作的指令,并采用数字式、模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。 本文设计了三相异步电动机的PLC控制电路,该电路主要以性能稳定、简单实用为目的。 . . . . 2 / 25 1.2 PLC的发展趋势 长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。进入20世纪80年代,由于计算机计数和微电子技术的迅速发展,极大的推动了PLC的发展,使的PLC的功能日益增强。PLC是一种固态电子装置,它利用已存入的程序来控制机器的运行或工艺的工序。PLC通过输入/输出(I/O)装置发出控制信号和接受输入信号。由于PLC综合了计算机和自动化技术,所以它发展日新月异,大大超出其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能,而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系,从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以与信息、网络时代的到来,扩大了PLC的功能,使其具有很强的的联网通讯能力,从而更广泛地应用于众多行业。 它的发展趋势主要向几个方面发展: 1.向高速度、大容量方向发展 为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标 。 在存储容量方面,有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。 2.向超大型、超小型两个方向发展 当前中小型PLC比较多,为了适应市场的多种需要,今后PLC要向多品种方向发展,特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能强。 . . . . 3 / 25 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展,使配置更加灵活,为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC,最小配置的I/O点数为8~16点,以适应单机与小型自动控制的需要,如三菱公司α系列PLC。
3.PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力 为数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块,既扩展了PLC功能,又使用灵活方便,扩大了PLC应用围。
加强PLC联网通信的能力,是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类:一类是PLC之间联网通信,各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段;另一类是PLC与计算机之间的联网通信,一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力,PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准,以构成更大的网络系统,PLC已成为集散控制系统(DCS)不可缺少的重要组成部分。
4.增强外部故障的检测与处理能力 根据统计资料表明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/O接口占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。前二项共20%故障属于PLC的部故障,它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理;而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此,PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块,进一步提高系统的可靠性。
5.编程语言多样化 在PLC系统结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外,. . . . 4 / 25 为了适应各种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。
1.3 电机的发展趋势 现代化装备向电机工业踢出各种各样高性能要求,如军事准备要求提供给各种高性能信号电机,移动电站,自动化装备用伺服系统与电机,航空航天用高性能,高可靠性永磁电机,花钱设备用高调速精度变频调速同步电动机,数控机床,加工中心,机器人用高调速比稀土永磁伺服电机,计算机用高精度摆动电机与主轴电机等等。电机所驱动的负载千变万化,如果全部采用通用型电动机在某些情况下,技术经济很不合理,因此国外大力发展专用电动机,专用电机约占总产量的80%,通用机占20%。而我国恰恰相反,专用电机只占20%,通用型电机占80%。专用电机是根据不同负载特性专门设计的,如油田用抽油机专用稀土永磁电机,节电率高达20%。国外提高电动机效率的主要途径是通过对异步电动机的优化设计,增加铜铝电工钢板等有效材料用量,降低绕组损耗和铁耗,采用较好的磁性材料和工艺,以降低铁耗;合理设计通风结构和选用高性能轴承,降低机械损耗;通过改进设计和工艺,降低杂散损耗,国外已开发出高效异步电动机。根据我国国情,高性能的稀土永磁材料以实现产业化,钕铁硼的产量现已居世界第一位,钕铁硼的价格也趋向合理。所以发展永磁同步电动机是新世纪电机工业技术发展趋势之一。此外,国外微电机主要技术发展趋势是:产品向高性能,小体积方向发展;直流微电机向永磁化和无刷话方向发展;控制类微电机向高性能和组合化方向发展;生产技术向集约化,柔软化,自动化方向发展;测试技术向高级自动化发展。 当前步进电机中最有发展前景的当属混合式步进电机,而混. . . . 5 / 25 合式步进电机又向一下四个发展趋势: 发展趋势之一,是继续沿着小型化放方向发展。随着步进电机本身应用领域的拓宽以与各类整机的不断小型化,要求与之配套的电动机也必须越来越小,如ESCAP公司研制出外径仅10mm的步进电机。 发展趋势之二,是改圆形电机为方形电机。由于电机采用方型结构,使得转子有可能设计得比圆形大,因而其力矩体积比将大为提高。同样座机号的电机,方形的力矩比圆形的将提高30%~40%。 发展趋势之三,对电机进行综合设计。即把转子位置传感器,减速齿轮等和电机本体综合设计在一起,这样使起能方便地组成一个闭环系统,因而具有更加优越的控制性能。发展趋势之四,向五相隔三相电机方向发展。目前广泛应用的二相和四相电机,其振动和噪声较大,而五相和三相电机具有优势性。而就这两种电机而言,五相电机和驱动电路比三相电动机精密而且复杂,因此三相电机系统的价格比五相电机更低一些。综上所述,型电机正在向高效化 .专业化 . 集成化的方向发展,市场前景非常广
阔。第二章 三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机与水泵等。 对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题: (1)基本构造; (2)工作原理;