基于单片机的仪表车床简易数控系统的实现第2章 数控系统的设计要求概述该数控系统是为了适应国内众多的普通机床改造而设计的主要考虑四个方面:①经济性既然是用于普通机床的数控化改造,因此,必须充分考虑系统的成本,这是保证达到系统设计目的的关键。这里的成本包括整个系统的成本,包括数控系统、伺服驱动系统及机械传动系统等,其核心在于数控系统的方案选择。②方便性数控系统的方便性,又叫“宜人性”,主要反映在系统的编辑部分。编辑(编程)部分是人和系统直接打交道的部分,即所谓的“人机界面”。人机界而应当对用户友好,也就是说编辑(编程)部分应当尽量给用户提供力便、快捷舒适的操作使用环境。系统需从以下几个途径来体现:●汉化按键,方便各种层次的操作者使用。●输入、检索、修改尽量一体化。即输入时可以检索、修改,检索时可以修改、输入,并且自动显示程序段号。●快速检索,即能对程序进行上下翻页显示。③实用性经济则数控系统的设计不应追求功能的大而全,应以实用为原则。一般的机械加工只要能具有以下功能即可满足需要:●直线、圆弧插补。插补速度要充分考虑被机床本身的内在素质,如刚性、抗震性、耐磨性等,不宜过高。●速度衔接技术,即速度升/降速控制。速度衔接技术可以保证系统在加工过程中实现2段程序间的速度平滑连接,从而避免造成加工刀痕或平台,保证精度。●动态坐标显示。●加工程序的掉电保护能力。●电动刀架控制。采用电动刀架,用软件进行控制,可以提高生产效率。●细分技术。细分技术是当今经济型数控系统的一项重要技术。它可以有效解决步近电机的低频振荡问题,同时使机床脉冲当量细化,提高控制精度;另外,还可以提高低速加工时的出刀。④可靠性由于数控系统工作环境十分恶劣,必须有足够的可靠性才能保证系统稳定运行。数控系统的性能指标按照广述设计要求及设想,数控系统的性能指标可归纳为:●X,Z两轴联动,开环控制方式。●ISO国际数控标准格式代码编程。●快速定位。●具有直线、圆弧插补能力。●能与上价机串行通信、具有简单的联网能力。●最大编程尺寸,z轴脉冲当量,x轴脉冲当量,最大进给速度为(5m/min)。●预留螺纹加工功能的接口。●具有连动、点动2种手动加工方式,以及自动连续加工方式。第3章 总体方案的确定系统总体方案本系统在研制过程中,紧紧围绕可靠性、方便性、低成本等设计要求。确定总体方案如下:基于单片机的系统结构按照上述设计思想,本系统采用基于单片机的系统结构。这种方案结构简单,成本低。考虑到扩展性,主系统采用89S58单片机。AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。1.一个个8位的CPU2、26个特殊功能寄存器(Special Function Register)3、一个片内振荡器及时钟电路4、全静态工作:0Hz-24KHz5、32条可编程I/O线6、2个16位可编程定时计数器7、5个中断优先级2层中断嵌套中断8、2个全双工串行通信口9、电源控制模式:低功耗的闲置和掉电模式10、8031 CPU与MCS-51 兼容11、4个8位并行(Parallel)I/O口12、三级程序存储器保密锁定13、128B 内部RAM14、内部硬件看门狗电路15、4k Bytes Flash片内程序存储器(寿命:1000写/擦循环)16、一个SPI串行接口,用于芯片的在系统编程17、可寻址64KB的外部ROM和外部RAM的控制电路这些我们称为单片机的资源(Souce),单片机的应用就是怎么充分合理地利用这些资源,来解决实际中的问题人机界面(1)采用液晶显示界面作为一个简易型数控系统,采用了12232汉字图形点阵液晶显示模块,带背光字符型液晶模块作为主显示界面,不采用数码管显示。这样做的目的有3个:●液晶显示方式具有显示容量大、可以显示所有字符及自定义字符的能力。至于不能显示图形以实现加工曲线动态显示的缺陷,可以通过上仪机模拟仿真加工来弥补。●液晶显示模块自身具有控制器,可以减轻主CPU的负担。●使系统具有菜单驱动的基本素质。采用菜单驱功方式实现编辑模块的全屏幕编辑功能,达到友好的人机界面要求。●可显示汉字和图形。(2)采用双功能按键设计,简化键盘系统设计中充分考虑功能的需要、操作方便的需要及系统复杂性的要求三者之间的关系确定系统的大多数按键为双功能键,使得整个系统界面简洁。采用开环控制方式系统设计的目的决定了系统只能采用开环控制方式。在开环型位置控制系统中,只能采用步进电机作为伺服执行单元。这是由步进电机车身的特性决定的。关于步进电机的特性等详细内容参见本章后续有关章节。开环控制系统的数控机床结构简单,成本较低,仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床,特别是简易经济型数控机床。这类系统比较简单,价格最便宜,可以用于小型车床、铣床、钻床和线切割机床。如下图是常见的两坐标简易数控系统的组成框图。系统软件固化在单片机的存储器中,加工程序可通过键盘或磁带机输入,经系统软件进行编辑处理后输出一个系列脉冲,再经光电隔离,功率放大后大驱动两台步进电机,分别控制机床两个方向的运动,完成位置、轨迹和速度的控制。根据需要,微机还可通过继电器电路,实现对诸如主轴起停、变速、各种辅助电机起停、刀架转位、工件爽紧松开等动作的自动控制,使整个加工过程自动进行。图3-1开环步进电机与单片机连接电路单片机控制步进电机拖动的开环系统具有价廉,技术成熟等优点,因而使用较多。但这种系统还存在拖动力矩偏小,过载能力差、速度偏低,精度不够高及其价格随力矩增加成指数卜升等缺点。为此,选用时要注意在适当的范围内发挥其优势。一般主要适用于拖动力矩小于15Nm的小型机床,如C616,C618,C620,C6140等普通车床。对于转矩要求大、功能要求多的机床(如铣床、镗床、钻床及镗铣床)和高精度机床(如坐标镗床)就难于使用,需要开发与其适应的其他经济型数控系统。功能精简,提高可靠性设计具备简易型数控系统必需的基本功能●直线、圆弧插补能力。●端面、台阶的循环加工。●点动、连动、自动3种运行方式。●申行通信能力。系统功能模块及其分析系统功能模块与总体框架(1)系统操作界面按照上述图3-2 系统的人机界面图复位——系统在死机、工作出错等情况下的总清键,使系统回复设计的原始状态。运行——自动运行用户的零件加工程序,包括程序的语法检查、数据处理、编译、插补运算及步进电机控制等。暂停一—自动加工的暂停,是一个乒乓键,按一次,加工暂停,再按一次,继续加工。换刀一—用于手工换刀,每按一次.电动刀架转一个工位,本系统中为90度。手动——与“←、↑、→、↓”配合,以实现动作台的连动;在编辑程序时为光标移动键。数字1—9均为双功能键、用于程序输入、用“上下档”键进行切换。G—一准备功能键,用于ISO加工程序输入。M——辅助功能键,用于冷却泵的启/停、程序的结束等程序段的输入。插入—一用于程序编辑过程中“插入修改”方式的切换。也是乒乓键,用块光标或下划线光标指示。删除——在插入方式下,删除当前的字符;在修改方式下,删除当前光标位置字符。上页一—程序上翻到上一程序段。相当PC机的PageUp键。下页——程序下翻到下一程序段。与上页键一样是一个屏幕编辑键。相当PC机的PageDown键。回车——确认键。Esc——相当于PC机的Esc键。(2)系统功能模块与总体框架系统从总体上分为人机界面模块、伺服执行模块、电动刀架拧制模块、串行通信模块及基于AT89S51单片机的主控模块等5大模块,参见图3-2。各模块的功能分别是:图3-3 系统模块与总体框架①人机界面模块该模块主要完成人机的对话与交流,物理上表现为显示器与键盘,核心功能是加工程序的编辑。由于采用全程菜单驱动形式.使该模块具有较好的友善性。②伺服执行模块该模块主要由脉冲分配器、伺服驱动及步进电机等组成,是一个执行单元,按照主机的指令完成工作台与刀具的相对运动,实现车削加工。其速度特性、矩频特性等直接影响加工的精度和速度。③电动刀架控制模块采用2继电器方式的4方电动刀架.用软件完成刀架的换刀动作,即刀架电机的正转拾刀→换刀→反转锁紧,是经济型数控系统必不可少的部分,可以提高加工效率,大大减少在加工过程中因手工换刀带来的误差。④串行通信模块该模块的功能是完成与上位机的串行通信,采用三线制方式,使系统具有基本的组网能力。⑤主控模块主要包括零片微处理器(也括监控程序)、加工程序存储单元及与其他模块的接口电路要完成程序编辑、加工程序处理、软件插补达贸、电动刀架饺制及行程限位保护等。系统软件框架如图3-4展示了系统软件框图。系统上电后,执行初始化程序、键盘扫描程序。如有“计数显示”、“计数清零”、“点动”等功能键按下,执行其各自的工作子程序后返回初始化程序,并显示其相应的提示符。顺序控制程序也设计成子程序模块,它的主要功能是读入各行程开关及压力继电器的信号状态组合,经分析判断,输出一系列控制信号,完成对工件的自动加工。如按下“点动”键,则显示点动提示符,执行顺序控制程序,即返回初始化程序,如按下“连动”功能键,则首先置连动工作标记(此时,除“返回”键外,其余各键均用软件屏蔽),然后开中断,等待,刀具检测信号,收到中断请求信号后,执行中断服务程序。在中断服务控制中,先后执行顺序控制子程序,键盘扫描及显示子程序,并记录和显示数据。完成一次顺序控制或有“返回”键按下,则返回主程序。回到主程序后,仍判断是否有“返回”键按下,如有,则返回初始化程序。否则,重新等待中断。采用模块化设计:①点动,连动,换刀该模块主要实现工作台在x,z两轴上正、反2个方向的点动、连动操作,以及手动控制换刀等,用于方便对刀、工作原点设置等。②自动该模块主要实现加工程序的处理(包括程序语法检查、程序编译、数据处理等)、插补运算步进电机的控制及自动换刀控制等。③参数设置该模块主要实现刀具补偿参数设置、间隙补偿参数设置等自动加工参数的设置。④编辑模块该模块主要实现零件加工程序的键盘编辑、输入。⑤通信模块该模块主要实现与上位机或其他智能设备的串行通信,可用于加工程序的传送等。图3-4 系统软件原理框图第4章 硬件系统设计主模块设计主模块中关键器件及其选型(1)单片机本系统采用PHILIPS公司的8位单片机AT89S51为控制核心。AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,全静态工作,RAM可扩展到64K字节,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,32个外部双向输入/输出(I/O)口,2个16位可编程定时计数器。外接一片2764EPROM,作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址,采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示,8255接步进电机的环形分配器,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外,还要考虑机床与单片机之间的光电隔离,功率放大电路等.图4-1单片机系统原理框图(2)数据存储器的选用系统采用单片机作为控制核心,最高速度为33MHz,我们用到。速度高对外部电路特别是外部数据,程序存储器扩展电路要求很高。必须满足在CPU读数据或程序指令时,外部数据或程序指令已准备好了。所以必须进行芯片的时序校验。为了使系统工作可靠我们也进行存储器的校验。首先,对存储器作一介绍。单片机存储器分为内部存储器和外部存储器,内部存储器又分为内部数据存储器和程序存储器,同样,外部存储器也分为程序和数据存储器。本系统采用AT89S51为核心单元,其本身带有128B的RAM和4KB的Flash内部程序存储器。对于数据存储器,内外两部分是独立编址的,用不同指令来访问不同的数据存储器,即,MOV访问片内,MOVC访问片外,外部可扩展到64K,由于在外部数据存储器和I/0是统一编址的,应给I/0留一定的空间,且本系统要求留有一定的扩展空间,所以本系统扩展采用的芯片是6264。Y62256是HUNDAI公司的一种高速低功耗32K的CMOS的静态RAM,采用现代公司的高速CMOS工艺技术。HY62265具有数据保持模式,以确保在最低供电电压下2V数据有效。使用CMOS技术,电源电压在之间,数据保持电流几乎没有影响。HY62256适合使用在低压和电池供电工作环境。M28256用于扩展程序存储器,是一种采用ST微电子公司拥有知识产权的多极性硅技术制造的。在3V或}V供电条件下具有快谏低功耗工作模式。电路已被设计成可提供与微控制器柔性接口特征。可使用软件或硬件进行数据循环测试或位功能锁定。可以使用标准的JEDEG运算法则进行软件数据保护。电路扩展如图4-2所示。图4-2 存储器扩展(3)总线驱动、数据、地址锁存及译码电路由于单片机的数据线和低位地址线共用必须加地址锁存器进行低位地址锁存。使用74LS373作为地址锁存器,当应用系统规模过大,扩展所接芯片过多,超过总线的驱动能力时,系统将不能可靠工作,此时应加用总线驱动器来减少读数据的持续时间。整个系统可扩展的外部数据总共为64K,由于单片机外部数据存贮器和工/0是统一编址的,我们将低32K作为外部扩展的数据存储器,高译码电路采用两片74LS138,用了32K作为I/0使用或留给以后扩展用。由于外设使可编程器件,所以在使用138作译码时需要产生两种译码地址:一种是地址连续,一种是段地址连续。其中Ll,L5可作为系统再次扩展时用。译码地址输出在图4-3中已给出,Y0-Y7作为单地址芯片片选信号,Y8-Y15可作为可编程芯片片选信号,如8254可编程计数器。译码电路如图4-3.图4-3译码电路主模块电原理图设计本系统选用AT89S51CPU作为数控系统的中央处理机。主程序框图如图4-4。外接一片2764EPROM,作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址,采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示,8255接步进电机的环形分配器,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外,还要考虑机床与单片机之间的光电隔离,功率放大电路等。8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接,它具有三个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与外围设备之间的信息交换。CPU对8279的控制是先读回8279的状态字,查看PIFORAM中有无字符 ,若有将根据字符个数读出所有字符,并进行相应处理;若无,则直接返回。CPU对8279的监视采用查询方式,对8279分配的数据口地址为8000H,状态口地址为8001H,CPU每隔10ms定时中断查询一次,所有显示采用查询段码表的方式实现,简化了程序设计过程,提高了程序质量。图4-4主程序框图输入/输出模块设计 I/O模块电原理图设计8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示。8279是可编程接口芯片,通过编程使其实现相应的功能,编程的过程实际上就是CPU向8279发送控制指令的过程。在软件设计中,显示方式采用了8个字符显示,左入方式,编码扫描键盘,双键锁定。I/O模块电原理图如图4-5所示。图4-5 I/O模块电原理图图4-6 8279工作程序框图步进电机控制接口X,Z两轴采用3相6拍步进电机,并口8255向控制端口写控制字,PUSLE来实现对步进电机的控制。8255接步进电机的环形分配器,通过3片4N25光电隔离,分别形成X、Z所需的3相控制信号,送往步进电机驱动电源,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。芯片YB013实现硬件环分任务,;达林顿光隔离管4N25实现计算机弱点部分和步进电机强电部分的隔离,既起功率放大作用,又充当无触点开关,实现对计算机的保护。单片机控制步进电机连接如图4-7所示。图4-7 单片机控制步进电机刀具控制接口(1)电动刀架及其工作原理电动刀架的机械部分类似于蜗轮机构,实现刀具的抬升、旋转(交换刀具位置)及下降锁紧,这里着重讨论实现上述动作所必须的硬件条件和电路原理。在图4-8中,继电器KA1,KA2实现电动刀架的动作切换控制,主要完成刀架电机的正、反转切换。在刀架旋转过程中,每个工位上的霍尔元件会依次切换为有效状态,系统根据T1,T2,T3及T4状态的变化,可以推断出目前的刀号,并判断是否为当前所选用刀具,一旦符合,则电机反向旋转,锁紧刀具。电动刀架各时序的切换反间隔是系统控制的关键,反向锁紧所用时间取决于电动刀架生产厂家的推荐指标,过长会引起电机发热甚至烧毁。为保证电动刀架安全运行,在电动刀架交流380V进线处加装快速熔断器和热继电器。图4-8电动刀架的电原理图(2)电动刀架与单片机的接口电动刀架与系统的硬件接口主要是控制电机正、反转信号J1,J2及刀号反馈信号TI,T2,T3和T4。上述信号均光电隔离后与单片机系统接口。电动刀架软件控制流程如图4-9所示,采用查询方式。图4-9电动刀架控制流程程序为:#include <>#include <>#define N1 XBYTE[ ]typedef unsigned char ucharvoid adc0809(uchar idata *x);void delay();void main(){static uchar idata ad[4];adc0809(ad);}void adc0809(uchar idata *x){uchar i,*ad_adr;uchar motor=1;ad_adr=&N1;for(i=0;i<4;i++){If(*ad_adr=i){delay1( );KA1=1;delay2( );return();}else KA1=0}}void delay1(motor==0){uchar j;for(j=0;j<20000;j++){;}}void delay2(void){uchar j;for(j=0;j<150000;j++){;}}急停、暂停、行程限位接口电路限位开关为常开状态;因此,X十,X一,Z十,Z一正常输人为低电平状态。因此如果行程开关被压合,向INT0发出中断信号,系统进行复位,步进电机的脉冲消失,也就无法继续前行,起到保护机床的目的。本系统采用三输入端与非门74HC10的输出端作为一个共用的中断信号接至单片机的INT0,用于实时处理紧急停车、暂停、限位报警功能。电路如图4-8所示:串行通信电路本系统由两部分构成,上位机系统和下位机系统,由于上位机主要完成管理显示等工作,下位机完成控制功能,所以上位机和下位机的数据传输实时性要求不高,我们采用串口通信。使用RS232标准,MAX232进行电频的转换。串口RS232标准,它是美国电子工业协会(Electronic Industry Association)的推荐标准。本系统采用9针连接器,其定义见表4-1。本系统采用三线制TXD,RXD,GND连接,以使电路简单。表4-1 连接器定义表串口通讯电路主要由MAX 232电平转换电路构成。MAX232是MAXIM公司产品,一种电平转换芯片。可以将TTL转换成RS232,或RS232转换成TTL。满足单片机和普通计算机的通讯电平转换要求。电路如图4-10所示。图4-10 通信接口电路人机界面模块设计单片机应用系统中常用显示方式及其比较在单片机应用系统中,目前比较常用的显示介质有数码管(LED)、液晶显示(LCD)及CRT等,在家用电器中用的比较多的是真空荧光屏(VFD)。现就各自特点简述如下:(1)数码管数码管是一种主动发光器件。所谓主动发光.是指环境越暗越清晰。分为7段数码管和“米”字数码管2种。前者用于显示ARCⅡ码,显示信息量小;后者除了可显示ARCⅡ字符外,还可显示一些自定义的比较复杂的字符。数码管按驱动电流分,又可分为普通亮度、高亮、超高亮等。数码管由于其廉价而且扩展方便等特性,—直是单片机系统中用得最多、最广的一种显示器件。国内有不少型号的数控系统、尤其是早期的数控系统,广泛采用数码管作为显示界面。(2)液晶显示液晶显示器是一种被动发光器件。所谓被动发光,是指环境越亮越清晰,黑暗环境下必须加入背光才能清晰显示。分为字段型液晶显示器、字符型液晶显示器及图形点阵液晶显示器。字段型只能显示ASCII字符,字符型可以显示ASCII字符,显示效果比字段型好,而且可以显示少量的自定义字符;图形点阵液晶显示器是目前在单片机系统中比较流行的新型显示器件,可以显示所有字符及图形,由于其可以显示汉字的特性,被广泛用于国内智能设备中,国内的数控系统也开始广泛采用。(3)CRTCRT显示器分为单色和彩色2种,在数控系统中,尤其是高档数控系统中应用日益广泛。其特点是成本低、显示容量大;可以显示所合字符、图形及汉字;采用视频专用接口电路MC6847等与单片机接口,比较复杂,因而在—般的应用中比较少见。(4)真空荧光屏真空荧光屏简称VFD(vacuunm fluorescent display module),是一种新型的显示器件。它由3个基本电极——阴极(灯丝)、阳极及栅做封装在一个真空的玻璃容器内构成。阴极是涂敷了金属氧化物的钨丝;栅极是极细的金属网;阳极为段或点阵型的导电电极,它上面的荧光物质可显示相应的字符或符号。栅极和阳极之间加有正电压,从阴极发射出来的电子被这个正电压加速,碰擅到阳极表面的荧光物质产生辐射,发出波长为505nm左右的谈绿色荧光。通过按制栅极和阳极之间的电压,就可以显示各种字符。VFD由于其以下特点而被广泛应用于家用电器、商场POS机以及新型的仪器仪表中。①亮度高,并且不存在视角问题,②工作温度范围宽、寿命长;②外围电路简单,只需十5v电源就可以工作,提供准8位数据总线接口;④功耗低。但这种显示器目前用在数控系统上还比较少。点阵液晶显示模块(1)字符型液晶显示模块本数控系统采用字符点阵液晶显示模块DM12232。该模块具有以下特点:●能显示122列32行●电源(内置升压电路,无需负压)●与微处理器接8位或4位并行/ 3位串行●多种软件功能:自定义字符、画面移动、光标显示、睡眠模式等功能●配置LED背光}
摘要:通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 关键词:PLC 应急发电机 方案 配电系统 通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式,中间继电器和时间继电器太多,体积大,功能少,寿命短,线路复杂,接点多,造成故障多可靠性差,维修困难;而采用微电子技术由于集成电路(IC)的系统芯片种类繁多,体积大,设计周期长,费用低,工艺复杂,抗干扰性差,可靠性差;而可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点,近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。 应急发电机组用PLC控制有很多优点,它主要通过软件控制,从而省去了硬件开发工作,外围电路很少,大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力;由于它简单易行的可编程序功能,无须改变系统的外部硬件接线,便能改变系统的控制要求,使系统的“柔性”大大提高。 主要设计功能 在生产过程中突然停电,应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机,并设有自启动装置,保证在主站失电后0-50秒内启动,应急电网通常为主电网的一部分,在正常情况下,这些用电设备由总配电板供电,只是在应急情况下由应急发电机组供电,因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁,以保证安全。 应急发电机组作为一个应急电源,应具备以下基本要求: 1、自动启动 当正常供电出现故障(断电)时,机组能自动启动、自动升速、自动合闸,向应急负载供电。 2、自动停机 当正常供电恢复,经判断正常后,控制切换开关,完成应急电到正常电的自动切换、然后控制机组降速到怠速、停机。 3、自动保护 机组在运行过程中,如果出现油压过低(小于)、冷却水温过高(大于95度)、电压异常故障,则紧急停机,同时发出声光报警信号,如果出现水温高(大于90度)、油温高等故障。则发出声光报警信号,提醒维护人员进行干预。 4、三次启动功能 机组有三次启动功能,若第一次启动不成功,经10秒延时后再次启动,若第二次启动不成功,则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功,就按预先设置的程序往下运行;若连续三次启动均不成功,则视为启动失败,发出声光报警信号(也可以同时控制另一台机组起动)。 5、自动维持准启动状态 机组能自动维持准启动状态。此时,机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。 6、具备手动、自动两种操作模式。 控制系统的硬件设计 应急电源多采用135系列的柴油机组,下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。 电路分析 设计说明:控制面板上有“手动/自动”选择旋钮, “启动”、“加速” 、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮,柴油机上加装接近开关(旋转编码器),用于测速度,加装油门电机用于控制柴油机转速,加装电磁铁用于停机熄火,电压检测、水温、油压都是外部开关信号。 一次启动过程:正常电失电后,经5秒确认,“启动电机”启动4秒钟,如柴油机发火运行,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达到启动转速,PLC立即停止“启动电机”。柴油机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速,直到稳定转速,发电机开始发电,电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。 三次启动过程:若一次启动未成功,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达不到启动转速速度,并在5秒后测不到柴油机转速,由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动,以10秒作为一个周期,三次启动时间约30秒,32秒后输出报警,如启动中接近开关(旋转编码器)测不到柴油机达转速,则直接启动失败。 启动失败及柴油机组停机:启动失败后,电磁电把油门拉回到“停机”位置,当正常电恢复时,PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后,电磁电将油门拉回“停机”位置,柴油机缺油熄火。 并可根据用户需要增加小型人机界面,以文字、指示灯、图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数,对输入的数据进行范围设定,超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障,如三次起动失败,转速高,缸温高,市电供电等等。带密码保护功能,可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。机组--自控的特点(1)机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成,可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制(无人值守)。(2)控制柜的核心是可编程序控制器(PLC),通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,运行可靠,质量稳定。(3)充分利用PLC的指令和功能编制程序,尽量减少外围控制元器件和接口,电路简单,操作方便,便于维护。(4)利用PLC的高速计数器功能,准确测出机组转速,不采用原来的测速发电机、转速表,避免了安装困难并提高了可靠性。(5)控制器采用直流24V供电,并配备先进的高频开关式直流充电设备,可对蓄电池进行浮充电,保证控制柜直流供电。(6)PLC中的EPROM(只读存储器)可固化程序,使原程序长期不丢失。(7)利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。技术要求:采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。接近开关技术要求:螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型:10-30VDC 三线型响应频率400Hz 接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。根据所需的输入/输出点数选择PLC机型 根据自动化机组的控制要求,所需PLC的输入点数为14个,输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量,只有电压是模拟量,为了降低成本,可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,可靠性高,体积小,输入点数为14个,输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。分配PLC输入输出 根据自动化机组的控制要求和电气原理图,PLC输入、输出信号分配表见表1。表1输入/输出分配表 停市电信号 油门加速 接近开关 (旋转编码器) 油门减速 接近开关** (旋转编码器)** 启动电机 电压正常 合闸 油压低 分闸 水温高 停机电磁铁 手动/自动 故障信号 启动按钮 加速按钮 减速按钮 停机按钮 合闸按钮 分闸按钮 合闸输出信号注: I全为直流24V输入Q为无源触点输出(24V3A)1表示接通0表示断开 电路设计见附录1所示:(Autocad2004打开) 发电机时序图见附录2所示:(Autocad2004打开) 发电机PLC源程序见附件:(从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开)源程序是加装接近开关,柴油机每转发出6个脉冲信号,柴油机每分钟1000转,秒一个周期测速,如采用旋转编码器则秒一个周期测速,效果更佳。结论 采用PLC控制的自动化柴油发电机组,硬件结构简单,成本低廉,响应速度快,性能、价格比很高,和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验,性能稳定,运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改,就可以满足用户不同的控制要求,对于现代智能楼宇,控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中,体现出极大的灵活性和适应性,具有极高的实际推广价值。
麻烦把基于三菱PLC的 60秒旋转电子钟的设计发给我谢谢
优秀的plc毕业论文参考文献
难忘的大学生活即将结束,我们毕业前都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的、比较正规的检验大学学习成果的形式,写毕业论文需要注意哪些格式呢?下面是我帮大家整理的优秀的plc毕业论文参考文献,仅供参考,欢迎大家阅读。
plc毕业论文参考文献1:
[1]郭鹏,李悦,高文彬.三菱Q系列PLC与FX系列PLC基于CC-Link通讯在轮胎设备中的应用[J].橡胶科技市场,2007(02),13~16.
[2]范明锦.三菱Q系列PLC与FX系列PLC的通讯[J].科技致富向导,2011(23),190~191.
[3]王辉.三菱电机通讯网络应用指南[M].北京:北京工业出版社,2010.
[4]曹惠彬.电力线通信(PLC)技术综述[J].电力系统通信,2004,(1).
[5]戚佳金,陈雪萍,刘晓胜.低压电力线载波通信技术研究进展[J].电网技术,2010,(5).
[6]程晓荣.宽带电力线通信信道特性及网管技术研究[D].华北电力大学(保定),2006.
[7]康恩婷.宽带电力线信道特性及OFDM性能的分析与研究[D].华北电力大学(保定),2005.
[8]俞王杰.自组织窄带电力线通信网络MAC机制研究[D].北京邮电大学,2015.
[9]汪涛.宽带电力线通信MAC层协议优化及仿真平台搭
plc毕业论文参考文献2:
[1]拾以超.仿真软件在PLC教学中的应用[J].机电技术,2011,05:149-151.
[2]姜坤.浅谈PLC仿真软件在PLC教学中的应用[J].电子世界,2012,07:167-169.
[3]叶坚.PLC仿真软件在PLC教学中的应用探讨[J].无线互联科技,2013,06:238.
[4]潘春玲.仿真软件在PLC教学中的应用[J].佳木斯教育学院学报,2014,02:265-269.
[5]刘佳.PLC技术在电气自动化控制中的运用[J].信息记录材料,2016,(04):11.
plc毕业论文参考文献3:
[1]孙晓峰.基于PLC的输煤程控系统改造[J].自动化应用,2010(2).
[2]王占彬.PLC控制网络在火力发电厂输煤控制系统的应用[J].中国电力教育,2009(S1).
[3]张金姣.基于组态技术的PLC电厂输煤控制系统的仿真[J].湖北工业大学学报,2009(4).
[4]甘焱.火力发电厂输煤控制系统浅谈[J].红水河,2010(3).
[5]张东实,李亮.火电厂输煤自动化的发展与探讨[J].电气传动自动化,2009(6).
[6]杜伟炯.电气控制与PLC应用技术的分析[J].电子制作,2016,(22):122-124.
关于PLC论文的开题报告
院(系)名称
专业名称
年 级
学生姓名 学 号 指导教师姓名
填表时间: 201XX 年3 月 20 日
机电工程系 机电一体化 09机电三班袁照兰
填 表 说 明
(1)胜任的。 传统的智能控制是一种技术的事先安排,说到底是一种程序控制,是一种周期性的系统自动控制,实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点,不仅具有传统的人工智能的所有优点,而且还有传统的人工智能无法比拟的东西,具有动念和随机处理各种问题的能力,诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息,自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等,让乘客有更多的主动性,使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能,让电梯自己能够检测到电梯的故障所在,并及时报警予以排除。
(2)安全。 运行安全是电梯的根本和关键。可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射,使用安全材料和运行稳定,而且要有一种良好的视觉效果,让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时,电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时,不但要使乘客容易与外界沟通联系,而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐,彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时,电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾,不但让老人和孩子感到方便和舒适,而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能,使电梯在保证运行效率最高的同时,使电梯能最大限度地得到休眠。
(3)与环境的协调和平衡,包括以下几个方面:
①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展:视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人,格调高雅,制作精良的电梯,有一种视觉上的舒适。用料低廉,款式陈旧,色彩沉闷,甚至破破烂烂的电梯,乘客视觉协调无从谈起,国内的许多电梯公司对此的`重视是远远不够的,甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。
②消除电磁辐射。如前所述,由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶,所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小,而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康,而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。
③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器,可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式,按人体生理适应要求,利用计算机优化设计而成的理想运行曲线,实现更稳定、更舒适的运行。
对现代化电梯性能的衡量,主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外,对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展,相信电梯行业会越来越贴近生活。
研究的主要内容及所解决的问题
目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
电梯的控制是比较复杂的,可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间,随着PLC应用技术的不断发展,将使得它的体积大大减小,功能不断完善,过程的控制更平稳、可靠,抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内,把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此,研究plc技术更具有了战略性的意义。
PLC电气工程自动化控制中的应用论文
摘要 :随着科技水平的不断发展,现代计算机技术已经得到了快速发展,在此优良的环境下,PLC关键技术因此而生。此技术在电器工程控制中得到广泛应用,大大提高了自动化控制水平效率,PLC技术应用及高性能高效率的特点与优势占据现代电气工程市场的大部分,成为电气系统自动化应用中最为广泛的技术之一。
关键词 :PLC技术;电气工程;自动化;应用
1PLC技术在电气工程自动化控制中的特点
通用性强
在PLC应用过程中能够支持对工业环境的设计,PLC的通用性在运用过程中表现在相对应的装置设备特别齐全,能够满足不同控制对象所需要的不同的要求,同时在PLC使用过程中人与机器能够相互配合及通讯设备良好应用,相关控制工作可行性非常高,操作过程简单易学。PLC技术的通用性大大提高了电气自动化控制中的效率。PLC技术可以和其它设备进行合理的契合以此达到电气工程自动化控制的要求。
可靠性高
PLC实现了对大规模集成电路技术的大幅度应用,对于传统意义上来讲,在接触器的控制系统而言,PLC的好处便在于它省去了大量的硬接点去也就意味着在PLC技术的运用期间故障的发生率会大大的降低,对PLC的系统工程抗干扰能力也有大幅度提升的重要价值。PLC技术相对于其他技术而言可靠性较高,有较强的可参考性。PLC的运行速度快,智能化程度高,集成密度大网络分布范围大,这些特点和优势充分满足了电气工程自动化的需要,也是PLC技术在于电气工程自动化技术的优势因素。
便捷性好
PLC系统支持利用计算机进行现实模拟实验来支持对相关设备的设计安全操作,此行为对减少工作量、加大工作效率有重要效果,同时PLC技术拥有自我诊断的作用,能够在相应合适的时间段内进行相应高效的对于故障进行分析与检测,来对维修提供准确切实的技术及数据支持,来保证系统正常有效率的运行。在PLC控制系统实际应用中,其良好的便捷性为自动控制的完成提供了保障,所以在PLC控制技术的研究中,我们必须加强对系统整体便捷性的技术研究工作,特别是在高温高压等较为恶劣的生产环境及生产过程中,电磁干扰严重的生产环境中,更要提高系统整体的便捷性来达到技术进一步的高效应用。
2PLC技术在电气工程自动化控制中的应用要点
顺序控制技术
在现代社会中,大多数的企业利用PLC技术是作为顺序控制器来用用的,例如在火力电厂及其它电厂中除灰的过程中就要运用PLC技术及控制顺序这项技术,在发电的过程中,能否提高除灰效率的影响因素就是电气工程自动化控制的好坏。提高效率是一个发电厂最重要的目标。为了达到理想,达到合适的效率大幅度提升必须利用PLC技术,PLC技术的重要性就在于在电气工程自动化控制中很大程度地降低了企业的成本,大大减少了劳动力成本工作人员及技术人员可以通过控制适中的程序就可以进行有效的控制来达到减少企业劳动力,达到施工过程中运行效率的提高。目前我国的控制技术已达到了一定的水准,PLC技术也因此得到了广泛的应用及推广。
闭环控制技术
众所周知,电气化自动控制系统分为现场手动系统和机器启动技术,电气化自动控制系统中PLC系统的闭环控制发挥着很大的作用,它可对自动化控制系统的运行造成影响,例如在在动力机开机时PLC模版结合点器自动化系统的运行进行正确的访问,即可确定是否启动或关闭,从当前技术的应用状态来看闭环技术已经在电气化自动工程中发挥着重大的作用。PLC技术与常规控制系统有效率的结合来弥补PLC系统的不足。常规控制系统现已经得到了企业的广泛应用,闭环控制技术现已得到了大众的广泛认知。
开关量控制技术
在传统的电气控制系统中,电磁性电器是电器正常控制系统的主要载体,但电磁性继电器在运行过程中经常会出现故障,严重的降低了电力系统正常运行的能力,在开关量控制过程中,PLC技术采用的大量的电器提高了电气自动化过程中的安全性。也维护了其他电器功能齐全的特点。在满足电力系统设备的同时,简化了电气二次设备接线的过程,再用PLC系统技术时,电气自动化过程故障出现率大幅度降低,辅助开关数量明显减少可集中控制多个断路的运行信号,例如,在火力发电系统中,电气自动化系统在合理运用PLC技术后,技术人员可根据系统运行状况进行合理的调整,保证整个系统的数据处理能力的完整性,实现电气自动化系统的稳定运行。开关量控制的有效实施将保证电气自动化控制应用中的一个里程碑的建立,与传统的电气自动化控制形成鲜明的对比来体现现代电器化自动控制的优势与特点。
网络控制技术
由于神经网络控制具有高性能的特点,能够在很大程度上减少及定位的时间,对于非初始速度的变化进行有效的监控,在神经网络控制中其结构具有多样性复杂性的特点,它能够进行反向和正向的学习计算,在网络控制系统中,可以根据电气参数对速度进行合理的控制及计算,能够在信号处理及其它模式识别方面进行有效的应用,具有非线性一致估计在电气工程自动化控制方面也有很大的应用,网络控制系统及神经网络技术具有较强的一致性及复杂性,在进行操控是对技术人员的要求较高,不需要网络教学模型同时对于故障也有一定的抗低抗性。这就需要企业提高技术人员的能力,加大对于技术人员的培训及专业知识能力的培养。以此来达到网络控制技术高效率的实施。如果企业不能保证技术人员的能力,就不能保证电气工程自动化系统过程中故障的排除。不能达到网络控制技术高性能的实施。
3结束语
PLC技术以处理器为基础建立在数字运算知识向实现自动控制,具有通用性可靠性高的优良特点,对电气自动化的发展有很好的较强的推动作用,PLC技术在电气自动化控制系统中提升了系统的运作效率,提升其灵活性及智能化水平,大大的简化了系统维护程序,降低系统基本成本。可以预测PLC技术在电气化自动控制系统中的应用将越来越广泛,发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]张振国.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2012(22):33-35.
[2]傅建斌.试论PLC技术在电气工程电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2015(67):77-81.
PLC论文相对来说比较简单,只要做熟悉一个,其他的触类旁通。。硬件图用VISIO可以很快的画出,软件编程也不复杂。难点在于和组态王结合进行相应的实时监测和控制。
PLC和变频器在中央空调系统中的节能应用摘要:介绍一种以PLC作为总控制部件,采用变频器控制中央空调冷冻水循环泵,构成恒压循环供水;变频调速循环供水,以及用PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的控制系统。从而实现节能的目的,提高系统的可靠性,确保设备的安全运行。关键词:PLC;变频器;软起动器;节能1引言晶澳太阳能有限公司采用3台设备制冷机组用于生产设备制冷,设备冷冻水循环泵2台,额定功率30kW,一备一用。另采用2台空调制冷机组用于环境制冷,空调冷冻水循环泵3台,额定功率37kW,二用一备。两种循环水泵均为工频全速运转,由于设备冷冻水采用传统的固定节流方式来满足生产设备恒压供水要求和空调冷冻水采用固定节流的方式实现调节室内温度的目的,造成了大量电能的浪费,减短了水泵和阀门的使用寿命。现改造为由PLC作为核心控制部件,由变频器和设备冷冻水泵组成恒压供水系统。空调冷冻水根据温差△T控制原理,由变频器,PID温差控制器,温度变送器,循环泵组成温差△T控制变频调速系统。现公司有4口水井,井水泵额定功率为75kW,采用工频恒速运行。井水统一供给两种制冷机组冷却水、其他车间用水、消防用水等。由于井水泵的自耦降压起动方式控制机构宠大,故障率高。现改造为由PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的起动方式。2硬件配置设计选用一台PLC作为核心控制部件,控制井水泵的软起动,设备冷冻水恒压供水和空调冷冻水的变频调速。其中,PLC选用Siemens公司的s7-200,CPU选用S7-222,电源模块一块,数字扩展模块选用EM223 24VDC 16输入/16输出。共24个输入点,22个输出点。数字量输入主要有循环泵手/自动运行方式的切换,循环水泵和井水泵的手动启/停操作和井水流量反馈。数字输出点用于19点继电器输出和两个冷冻水系统故障报警和井水流量报警。变频器选用MicroMaster430系列2台,一台额定功率30kW,用于控制设备冷冻水循环泵,另一台额定功率37kW,用于控制空调冷冻水循环泵。MicroMaster430系列变频器是风机类和水泵类的专用变频器,它拥有内置PID调节器,可以提高供水压力的控制精度,改善系统的动态响应。软起动器选用SIRIUS 3RW40系列一台,额定功率75kW,用于软起动井水泵。PID温差控制器一台,选用Transmit(全仕)G-2508系列PID双路温差控制器,用于设定温差,并将PID处理后的4~20mA的模拟信号送至变频器。压力变送器一个,用于检测设备冷冻水的管网压力,并将压力信号反馈给变频器。温度变送器两个,用于检测蒸发器两端的温度,并将温度信号送至PID温差控制器。3控制方案设计设备冷冻水恒压供水控制方案设计控制原理如图2所示,设备冷冻水循环系统是一个密闭的系统,由1#,2#循环泵供水,供水压力要求在±。正常情况下,一台循环泵工频全速运转时,出水压力可达 Mbar。具有很大的裕量,为避免电能的浪费,将设备冷冻水循环系统设计为恒压供水系统。方案设计有手动/自动两种工作方式。在手动方式下,工作人员可以根据实际情况现场决定起/停水泵的变频运行,并设最高优先控制级,不受PLC的自动控制,以保证检修或出现故障时的安全使用。自动方式控制过程:将控制面板上设备冷冻水泵的手动/自动开关,打到“自动”档,由井水泵的运行给定PLC设备冷冻水泵的起动信号,PLC控制KM11吸合,并与变频器通信,由变频器1F软起动1#循环泵。压力变送器检测设备冷冻水管网压力,转化为4~20mA的模拟信号反馈至变频器1F,变频器1F通过内置的PID将检测压力与压力给定值进行比较优化计算,输出运行频率调节1#循环泵的转速。当压力变送器检测到的管网压力低于给定压力时,变频器输出频率上升,增加1#泵的转速,提高管网压力;反之,则频率下降,降低1#水泵的转速。为防止备用泵在备用期间发生锈蚀现象,在自动控制方式下,将1#、2#循环泵设置起始/停止周期,使其自动定时循环使用。为避免在水泵切换时,管网压力变化过大,应采取必要的起/停时间协调措施,以尽量保证水压的稳定,并在切换过程中,对压力检测信号进行一定延时的“屏蔽”,防止变频器在较高的压力信号下不起动。切换过程为:当设定的循环周期已到时,屏蔽压力检测信号。将正在运行的水泵的频率升至50Hz后切换为工频运行,之后将备用泵变频起动(备用泵与运行泵不固定),在频率升至30Hz时,切除工频泵,并取消对压力信号的屏蔽,恢复正常运行,如此循环。在水泵切换时为了防止KM11与KM12、KM21与KM22、KM11与KM22误动作同时吸合发生故障,须将它们电气互锁和程序互锁。当工作泵发生故障时,则立即停止工作泵,将备用泵投入变频运行,并输出声光报警,提示工作人员及时检修,当变频器发生故障时则停止水泵运行立即输出报警。空调冷冻水系统循环泵变频调速控制方案设计控制原理如图3所示,空调冷冻水系统的供回水温度之差反映了冷冻水从室内携带热量的情况。温差大,说明室内温度高,应提高冷冻水泵的转速,加快冷冻水循环;反之,温差小,说明室内温度低,可以适当降低冷冻水泵的转速,减缓冷冻水循环。一般中央空调冷冻水系统设计温差为5oC~7oC。通过温差△T控制,控制冷冻水系统的循环状态,可以降低能源损耗,延长水泵的寿命。此外,空调冷冻水系统是一个密闭的系统不必考虑恒压问题。差控制器和循环泵温差闭环变频调速系统,控制冷冻水泵的转速随着室内热负载的变化而变化。工作过程为:温度变送器1、2分别在空调机组蒸发器输入和输出端测得温度后,转换为4~20mA的标准信号送入PID温差控制器,经PID与给定温差值比较处理后,输出4~20mA的标准信号到变频器2F的模拟量输入端,变频器2F输出相应频率,调节循环水泵的转速,达到控制温度的目的,形成一个完整的闭环控制系统。系统设计为手动和自动两种控制方式手动方式工作过程与设备冷冻水泵手动工作方式类似自动控制过程为:将控制面板上的空调冷冻水循环泵手动/自动控制开关打到“自动”档,系统将在自动方式下运行,由井水泵的运行给定PLC空调冷冻水泵起动指令后,首先控制KM31吸合投入3#循环泵变频运行,由温度变送器1、2检测蒸发器两端的温度,并将温度信号送到PID温差控制器,PID温差控制器将检测到的温差与给定温差比较处理后的标准信号反馈给变频器2F。若检测到的温差大于温差给定值时,变频器2F提升输出频率,提高水泵的转速,加快冷冻水的循环;反之,则降低频率,降低水泵转速。在自动运行方式下,将3台水泵设定自动循环周期,定时自动循环使用。3台水泵的开闭顺序为“先开先关”的顺序,当室内热负荷加大时,若变频器2F的输出频率已升至50Hz,经一定延时(如20min),当检测温差值仍大于温差给定值时,通过PLC程序控制,把3#水泵切换为工频运行,再投入4#水泵变频运行,如此循环,直到变频运行5#水泵。当3台水泵被全部投入运行,且变频泵频率已至50Hz,经延时若频率仍没下降,则由PLC输出报警,提醒工作人员及时修改空调机组设定值;相反,当室内热负荷减小时,变频器2F降低输出频率,降低5#泵的转速,当频率降到20Hz时,若检测温差值仍低于温差给定值时,经延时(如20min),停止3#泵,依此类推。为保证变频器2F只控制一台水泵,将KM31、KM41和KM51电气互锁和程序互锁,同时须将KM31与KM32、KM41与KM42、KM51与KM52电气互锁。当变频器2F或水泵发生故障时,由PLC输出声光报警,提示工作人员及时检修。井水泵软起动控制方案设计如图1所示,利用PLC控制一台软起动器,即可分别起动4台井水泵.将井水泵的运行方式设计为手动方式。具体控制过程为:按下控制面板上相应的起动按钮,如按下6#泵起动按钮,PLC控制KM61吸合并运行软起动器,软起动6#井水泵。当软起动器起动完毕后利用其辅助触点反馈信号给PLC,PLC断开KM61并立即闭合KM62,将6#井水泵切入工频运行,并停止运行软起动器,依此类推。为防止软起动器同时起动两台以上的井水泵,须将KM61、KM71、KM81、KM91电气互锁和程序互锁,另须将KM61与KM62、KM71与KM72、KM81与KM82、KM91与KM92电气互锁,4 S7-200与MM430变频器的通信设置S7-200PLC作为核心控制部件,它有总线访问权,可以读取或改写变频器的状态,控制软起动器的运行状态,从而达到控制和监视设备运行状态的目的。系统采用总线式拓扑结构,两台变频器采用总线接插件连入总线。S7-200选用S7-222CPU,软件采用。采用西门子Profibus屏蔽电缆及9针D形网络连接头。利用S7-222的自由通信口功能,即RS485通信口。由用户程序实现USS协议与两台MM430变频器通信。在硬件连接完毕后,需要对两台MM430变频器的通信参数进行设置,如表1所示。5软件设计在应用设计中,PLC起到“总监总控”的角色,可以对两台变频器的状态进行查询和控制。程序首先将S7-222的通信口初始化为自由通信口方式,然后程序进入一个顺序控制逻辑功能块。控制顺序为:手动起动井水泵,在井水流量满足要求的情况下,自动运行设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵。在PLC的程序中设计了井水泵的手动软起动井水泵控制、设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵自动定时循环程序;同时设计了设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵的手动控制程序。在本系统中采用了变频器自身控制的方法,这样就省去了对PLC的PID算法的编程。6结论本系统设计实际应用运行一个夏季后,得出与上个季度循环水泵电能消耗数据及故障次数如表2所示。数据显示,系统改造后节能达30%以上,并且在春,秋、冬季节空调冷冻水循环泵的节能效果会更加明显,并且故障发生次数大幅下降。因此采用调速调节流量的方式,可以大幅度降低截流能量的损耗,具有显著的节能效果,并能延长水泵的寿命,提高系统运行的稳定性,降低生产成本,提高生产效率。参考文献[1]王仁祥,王小曼.变频器在中央空调中的应用.通用变频器选型,应用与维护.北京:人民邮电出版社,2002:176-202.[2]西门子有限公司.MM430通信设置.MICROMASTER430使用大全..[3]蔡行健.S7-200模块.深入浅出西门子S7-200PLC.北京:北京航空航天出版社,2003:95-125.[4]原魁,刘伟强.变频器基础及应用.北京:冶金工业出版社,2006.[5]罗宇航.流行PLC实用程序及设计(西门子S7-200系列).西安:西安电子科技大学出版社,2004.叮叮猫进士 回答采纳率: 2010-03-24 20:38 随着我国经济的高速发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关。随着人们对其要求的提高,电梯得到了快速的发展,其拖动技术已经发展到了变压变频调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。通过对变频器和PLC的合理选择和设计,大大提高了电梯的控制水平,并改善了电梯运行的舒适感,使电梯得到了较为理想的控制和运行效果。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈,实现电梯的精确位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制,取代井道位置检测装置,提高了系统的可靠性和平层精度。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有司机运行和无司机运行的功能,并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和具有集选控制的特点。关键词: 电梯; PLC; 变频调速; 旋转编码器ABSTRACTAs China's rapid economic development, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid development of its technology has developed to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control the PLC chip and a reasonable choice and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a position feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achieve through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devices, improving the reliability of the system accuracy of the peace. The system has advanced, reliable and economic elevator control system has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Office for the election of the Commission to function, with election-control : lift ; PLC; VVVF; rotary encoder目 录1 绪论 PLC控制交流变频电梯的简介 电梯控制的国内外发展现状 题目选择的来源与意义 本文所做的主要工作 32 电梯设备的介绍 电梯设备 电梯的分类 电梯的主要参数 电梯的安全保护装置 53 变频器的选择及其参数计算 变频器的分类 变频器的选择 变频器品牌型号的选择 变频器规格的选择 选择变频器应满足的条件 VS-616G5型通用型变频器 变频器有关参数的计算 变频器容量的计算 变频器制动电阻的计算 114 PLC的选择及硬件开发 PLC简介 控制器件的选择 PLC的选择 轿厢位置的检测元件 PLC硬件系统的设计 设计思路 I/O点数的分配及机型的选择 215 系统软件开发 电梯的三个工作状态 电梯的自检状态 电梯的正常工作状态 电梯的强制工作状态 系统的软件开发方法确定 软件设计特点 软件流程 模块化编程 系统的软件开发 电路的开关门运行回路 电梯的外召唤信号的登记消除及显示回路 利用旋转编码器获取楼层信息 呼梯铃控制与故障报警 电梯的消防运行回路 36结 论 38致 谢 39参考文献 40附录 Ⅰ VS-616G5型变频器的常用参数 41附录 Ⅱ VS-616G5变频器主要参数设置表 42附录 Ⅲ 梯形图 43
这么简单的题目?关于PLC就可以?没别的要求了 ? 没有个设计方向?我这好象有几套...2008毕业论文(自动化)
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