基于plc控制的变频调速装置毕业设计论文.doc
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基于plc控制的变频调速装置毕业设计论文,45626字第一章绪论1.1 课题来源国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后。而且这种控制方式存在着很多的问题:l)转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费。2)电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。3)继电器、接触器频繁动作，电...
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45626字
第一章 绪论
1.1 课题来源
国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后。而且这种控制方式存在着很多的问题:
l)转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费。
2)电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。
3)继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本较高。
4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故。
5)电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。
6)提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度，不能达到稳定的低速爬行，最后导致停车位置不准，不能正常装卸载。
上述问题使提升机运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统，使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。在提升机控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。
就计算机技术在工业现场应用情况而言，可编程控制器(PLC)是目前作为工业控制最理想的机型，它是采用计算机技术、按照事先编好并储存在计算机内部一段程序来完成设备的操作控制。采用PLC控制，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，PLC技术己经广泛应用于各种提升机控制，配合一些提升机专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动力制动或低频制动，单、双机拖动等。操作、监控和安全保护系统选用可编程控制器。主控计算机应用软件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要求。
本设计将在PLC电控系统的基础上配合变频调速装置，运用现在先进的矢量控制技术，不但适合提升机运行工艺的要求，还将解决整套提升机系统的电力拖动方面的一系列问题。
参考文献
[1]张明达.电力拖动自动控制系统[M].冶金工业出版社,1983.
[2]丁晓力.斜井提升机的PLC控制 [期刊论文] 2004.
[3]李金金.基于PLC控制的变频调速在矿井提升机中的应用（硕士论文）太原理工大学 2007
[4]谭波,李燕林,谭冠政.变频调速在矿井提升机中的应用[J].电器工业，2005(4):52-53
[5]西门子(中国)有限公司. SIEMENS S7-200可编程控制器手册. 2002
[6]蒋宏民.PLC技术在我国矿井交流提升系统中的应用研究[J]. 冶金矿山设计与建设，1998，30(4)：18-29
[7]杜俊明. 矿井提升机的变频调速改造[J]. 电气时代，2006(5)：74-79
[8]陈军.提升机盘式制动器状态监测装置的研制.矿山机械.1993，7-8
[9]朱仁初，万伯仁.电力拖动控制系统设计手册.北京:机械工业出版社，1992.
[10]《矿井提升机故障处理和技术改造》编委会.矿井提升机故障处理和技术改造.北京:机械工业出版社，2005:220，223
[11]岳朝柱，王德堂，王公华.提升机全数字化控制自动化系统的研制与应用.山东 山东煤炭科技.2005.3:4
[12]周建荣，平静.ABB矿井提升机控制系统及应用.工程设计以D及自动化.1995:40-41
[13]黄仰金.矿山副井提升机计算机控制系统的设计及应用，〔硕士学位论文〕.长沙:中南大学.2004
[14]卢燕.矿井提升机电力拖动与控制.北京:冶金工业出版社.2001
[15]冯树旭. 矿井提升机控制系统设计，〔硕士学位论文].长沙:中南大学.2005
[16]马国华.监控组态软件及其应用.北京:清华大学出版社.2001.8:1-16，20-34
[17]李仪钰编著．矿井提升系统新技术及装备．北京：煤炭工业出版社，1999
[18]吴中俊，黄永红.可编程控制器原理及应用.北京：机械工业出版社（第2版），2008
[19][美]WalterN.Alerich，[美]StephenL.Herman著姜明，温照方译．电机与
控制翻译版（第7版）．北京：北京理工大学出版社，2006.5
[20]顾永辉、范廷瓒编著．煤矿电工手册（第三分册）—提升机电力拖动（交
流部分）．北京：煤炭工业出版社，1980.8
[21]邵杰编著．基于PLC的模糊控制变频调速系统，曲阜师范大学硕士学位论
文，2006.4动机直接转矩控制策略综述，变频器世界，2006.11
[22]徐腊梅编著．无速度传感器交一交变频调速矢量控制系统的研究，武汉理
工大学学报，2001.6
[23]吴忠智编著．调速用变频器及配套设备选用指南(第2版)．北京：机械工
业出版社，2006
[24]张文明，刘志军，曹丽霞等编著.组态软件控制技术.清华大学出版社，北京交通大学出版社，2006
外文资料
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 绪论
1.1 课题来源
国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后。而且这种控制方式存在着很多的问题:
l)转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费。
2)电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。
3)继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本较高。
4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故。
5)电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。
6)提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度，不能达到稳定的低速爬行，最后导致停车位置不准，不能正常装卸载。
上述问题使提升机运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统，使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。在提升机控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。
就计算机技术在工业现场应用情况而言，可编程控制器(PLC)是目前作为工业控制最理想的机型，它是采用计算机技术、按照事先编好并储存在计算机内部一段程序来完成设备的操作控制。采用PLC控制，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，PLC技术己经广泛应用于各种提升机控制，配合一些提升机专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动力制动或低频制动，单、双机拖动等。操作、监控和安全保护系统选用可编程控制器。主控计算机应用软件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要求。
本设计将在PLC电控系统的基础上配合变频调速装置，运用现在先进的矢量控制技术，不但适合提升机运行工艺的要求，还将解决整套提升机系统的电力拖动方面的一系列问题。
参考文献
[1]张明达.电力拖动自动控制系统[M].冶金工业出版社,1983.
[2]丁晓力.斜井提升机的PLC控制 [期刊论文] 2004.
[3]李金金.基于PLC控制的变频调速在矿井提升机中的应用（硕士论文）太原理工大学 2007
[4]谭波,李燕林,谭冠政.变频调速在矿井提升机中的应用[J].电器工业，2005(4):52-53
[5]西门子(中国)有限公司. SIEMENS S7-200可编程控制器手册. 2002
[6]蒋宏民.PLC技术在我国矿井交流提升系统中的应用研究[J]. 冶金矿山设计与建设，1998，30(4)：18-29
[7]杜俊明. 矿井提升机的变频调速改造[J]. 电气时代，2006(5)：74-79
[8]陈军.提升机盘式制动器状态监测装置的研制.矿山机械.1993，7-8
[9]朱仁初，万伯仁.电力拖动控制系统设计手册.北京:机械工业出版社，1992.
[10]《矿井提升机故障处理和技术改造》编委会.矿井提升机故障处理和技术改造.北京:机械工业出版社，2005:220，223
[11]岳朝柱，王德堂，王公华.提升机全数字化控制自动化系统的研制与应用.山东 山东煤炭科技.2005.3:4
[12]周建荣，平静.ABB矿井提升机控制系统及应用.工程设计以D及自动化.1995:40-41
[13]黄仰金.矿山副井提升机计算机控制系统的设计及应用，〔硕士学位论文〕.长沙:中南大学.2004
[14]卢燕.矿井提升机电力拖动与控制.北京:冶金工业出版社.2001
[15]冯树旭. 矿井提升机控制系统设计，〔硕士学位论文].长沙:中南大学.2005
[16]马国华.监控组态软件及其应用.北京:清华大学出版社.2001.8:1-16，20-34
[17]李仪钰编著．矿井提升系统新技术及装备．北京：煤炭工业出版社，1999
[18]吴中俊，黄永红.可编程控制器原理及应用.北京：机械工业出版社（第2版），2008
[19][美]WalterN.Alerich，[美]StephenL.Herman著姜明，温照方译．电机与
控制翻译版（第7版）．北京：北京理工大学出版社，2006.5
[20]顾永辉、范廷瓒编著．煤矿电工手册（第三分册）—提升机电力拖动（交
流部分）．北京：煤炭工业出版社，1980.8
[21]邵杰编著．基于PLC的模糊控制变频调速系统，曲阜师范大学硕士学位论
文，2006.4动机直接转矩控制策略综述，变频器世界，2006.11
[22]徐腊梅编著．无速度传感器交一交变频调速矢量控制系统的研究，武汉理
工大学学报，2001.6
[23]吴忠智编著．调速用变频器及配套设备选用指南(第2版)．北京：机械工
业出版社，2006
[24]张文明，刘志军，曹丽霞等编著.组态软件控制技术.清华大学出版社，北京交通大学出版社，2006
外文资料
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..
