智能变频控制技术的研究与设计
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关于机电设备中变频节能技术的探究摘要:目前机电设备运行最大的问题就是一些设备尚未更新换代,技术不成熟,导致机电设备在运行过程中出现电能耗损的问题。
而在机电设备中应用变频节能技术,能够解决这一难题,即起到提高电能利用效率、减少能耗的作用。
本文首先介绍了变频节能技术的应用原理,介绍了其在机电设备中所发挥的作用和成果,最后阐述了变频节能技术在运输机、通风机、控制系统、采煤机等机电设备中的应用,希望能够更好地发挥变频节能技术应用的价值。
关键词:机电设备;变频节能技术;技术探究引言变频节能技术是一种节能环保型技术,可以改变工频电流的频率,这种变化是利用半导体元件的通断来实现的。
简言之,就是通过供电频率的变化使电机转速也跟着改变,使电机在运转的时候能够降低损耗,同时保持煤炭高效率的生产。
变频技术可以控制电机,使电机的转速根据当时的工作状态自动加快或减慢,比如当设备空载时,变频技术会降低电机的转速,从而减少电能损耗。
变频节能技术的应用,可以减少煤炭生产中的电力成本,还可以减少设备排出的污染物,降低煤炭开采对于环境的影响,有力地响应了国家可持续发展战略。
机电设备是煤炭生产进程中必不可少的一类器械,对于煤炭生产效率的提升具有很大的帮助。
为了生产大量的煤炭,运输机、通风机等机电设备长时间保持高负荷运转,耗费大量电力能源的同时也会提高煤炭的生产成本。
变频节能技术可以很好地控制煤矿企业中机电设备的电能损失,可以将变频节能技术应用到井下的机电设备中,减少机电设备的功耗,避免对电力资源造成损耗。
1.变频技术作用及其成果1.1提高系统效率变频技术有利于提高系统效率,液力耦合器主要用于连接减速器和电机,但是由于其是利用液体来进行传动的,因此,其传动效率相较于电机和减速器直接连接的传动效率明显要低,而变频器的应用能够减少耦合器应用,同时也能够使系统效率得到有效提升。
同时,由于变电站距离矿井比较远,电压存在波动现象,但是应用变频器能够稳定电压,起到节能作用。
基于智能化的电气自动化控制系统的设计和实现摘要:运用电气自动控制系统能够提高电气工程自动化和工程智能水平,还能够实现自动化识别、生产、自动化优化,提高企业效益、竞争力。
利用智能技术,能够拓展电气控制系统设计思路,提高自动化功能,创建稳定的自动化系统。
将智能技术应用到电气自动化控制系统中,能够简化系统的设计和操作流程,提升系统控制器性能,降低运行成本,具有明显的优势。
关键词:智能化;电气自动化1 系统的设计架构电气系统有大量的子模块,能够实现集中控制和信号转换,通过光纤、网络等方式传输信息,调整各模块的运行情况,平衡模块功能,降低环境干扰,系统设计主要遵循扩展性、兼容性和稳定性原则。
使用智能化电气自动化控制系统能够改变传统电气控制模式,利用智能技术编写程序,从而降低人工控制时间和工序,还能够根据电脑实现自动控制。
电气自动化控制系统较为复杂,要求工作人员具备良好的综合素质和专业知识,通过智能技术编写程序进行智能化控制,才能将智能技术的作用充分发挥出来。
人工被电气设备智能化操作所替代,在提高工作效率的同时,降低了人工成本。
2 系统的详细设计2.1 数据采集和传输在自动控制系统中使用智能技术,促进了由人工处理数据朝着设备处理数据转变,提高了设备自动化水平。
要想提高自动控制水平,首先要保证输入的信号数据安全、合理、可靠。
因此,在收集数据的过程中,要结合智能测控技术和数据采集设计,集中获取数据,通过提高测量设备的测量精度,全面掌握系统中设备反馈信号的内容,精准反馈信息,确保设备稳定运行。
信息传输为双向传输,利用通信设备和软件对信息进行接收和传输。
通过电缆和光纤可实现电气自动控制系统数据的传输,根据数据类型、多少和传输距离选择传输设备。
在保证传输效率的同时,避免数据丢失,提高经济效益。
通过控制器对数据进行接收处理和下发指令,保证各部件能够稳定运行。
在实际运行过程中,无法通过控制器处理数据,要对数据进行存储。
2.2 电气自动化控制设计在设计智能电气自动化控制系统时,重点是将人工智能技术应用到电气工程控制中,提高电气系统的控制精度。
智能控制柜设计与应用摘要:智能设备大多具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动化控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,从而实现最佳操作,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
自动化智能化产品可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要,提出了智能控制柜的设计,并制定优化方案,实现自动化最优化操作。
关键词:智能,自动,控制一研究的目的和意义1.1目的:机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,其目标是“稳,准,快”。
智能自动化技术广泛用于各行各业。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。
自动化设备不仅让企业更好控制开支预算,也提高工作效率。
1.2意义:智能配电柜从自动控制、自动调节、自动补偿、自动识别等发展到自我学习、自我组织、自我维护和自我修复等更高程度的自动化。
自动化技术在机械制造业领域中的应用,使得智能自动化的内涵又有了新的发展,主要体现在以下几个方面:第一、从形式方面来讲,智能自动化主要表现在代替人的体力劳动,繁重的体力劳动不再有人去付出,而是通过自动化的机械去完成;采用智能技术实行自动化处理,可以根据指令或者模拟人工智能等来完成简单的自行操作和处理,工作人员、机械以及自动化设备之间成为一个系统,这个系统能够实现协调的运作和控制,并不断地得以优化。
第二、从涉及面来讲,智能自动化技术不但涉及到具体设备制作运行过程,还涉及到产品的整个生命周期。
智能自动化技术贯穿于整个机械制造过程的始终,能够最大限度地降低人力、物力和财力的消耗,并能最大限度地提高生产效率,能够为企业创造更高的经济效益。
1.3 本文的主要内容机械举升工艺技术中,抽油机有杆泵举升最广泛和最成熟的举升工艺,但是系统效率偏低、能耗高、检泵周期短和维护工作量多是制约其发展的主要问题。
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势摘要:变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用,为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。
本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状,然后总结了变频调速中的关键控制技术,并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况,最后指出了变频调速技术的发展趋势。
关键字:变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制1变频调速技术的发展历史及现状变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。
随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。
交流变频调速传动克服了直流电机的缺点,发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。
交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式,代表了电气传动发展的主流方向。
交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。
变频调速理论已形成较为完整的科学体系,成为一门相对独立的学科。
变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型,其中,电压型变频器在工业中应用最为广泛。
本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。
20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。
最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代,直到60年代,由于电力电子器件的发展,才促进了变频调速技术向实用方向发展。
70年代席卷工业发达国家的石油危机,促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器,使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。
80年代,变频调速已产品化,性能也不断提高,发挥了交流调速的优越性,广泛地应用于工业各部门,并且部分取代了直流调速。
中文摘要摘要在PLC控制系统中应用现场总线技术实现PLC与现场设备、客户端、服务器间实时通信,达到分散优化综合控制是工业控制领域的热门问题。
综合控制系统设计的优良直接影响着工业生产的经济性。
深入研究应用PLC及现场总线控制技术会为我国在工业自动化领域的进一步发展做出有益贡献。
工控行业领军企业的西门子的PROFIBUS与SIMATIC系列PLC控制系统提供了完善的软硬件支持和系统的解决方案。
这样缩短了工控系统的开发周期,扩展了设备间的通信能力,优化了软件设计,增强了系统兼容性。
因此从理论上研究PROFIBUS现场总线以及深入探讨西门子SIMATIC系列PLC能够拉近我国工业自动化与外国的差距,提升我国自动化产业的竞争力。
本文从分析PROFIBUS现场总线技术入手,研究PROFIBUS-DP协议及其报文结构,阐述SIMATIC S7-300系列PLC中PROFIBUS总线的应用。
用PLC取代原有继电控制系统,完成了硬件选型,程序块定义及梯形图程序编辑及仿真调试、下载,实现了对电机调速系统监控的设计。
这一研究的目的在于实现基于PROFIBUS现场总线的Siemens PLC S7-300控制系统设计及触摸屏界面组态,包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。
对于总线协议的研究可以更深入的掌握PROFIBUS的通信机制。
PLC控制系统与现场总线技术的结合,实现了系统高速实时通信的目的,增强了系统的稳定性,安全性和实时性。
关键词:PROFIBUS现场总线;S7-300 PLC;触摸屏Ⅰ英文摘要AbstractNow PLC control system is widely studied and applied in the field of industrial automation. PLC control system conbine with Field-Bus will keep PLC,Field-unit, client and service computer in real-time communication. This control system afect the industry production directly. So the combination of PLC control system and Field-Bus will become the hot spot in near future.The works of study and application of this combine system will enhance competence in this field of our country.Siemens, one of the most successful supplier of automation products in world wide,has successfully supply a series of software and hardware base on PROFIBUSand PLC. It has enlarged the ability of communication among field units, shortened the research cycle, optimized the software application, enhanced the system compatibility. So we should study the PROFIBUS Field-Bus from the theory of protocol level, and far more study the SIMATIC PLC. Those works will improve tech. a lot.This article describe the application of PROFIBUS in SIMATIC S7-300PLC, configure the hardware of the production line of wires in STEP 7,study the theory of PROFIBUS,analysis the protocols and message structure of PROFIBUS-DP define blocks of PLC.The purpose of this study is to design Siemens PLC S7-300 contorl system base on PROFIBUS Field-Bus. This control system include PLC field unit designing, the management of computer station and software simulations. The study of Field-bus protocols will promote the realization of PROFIBUS communications. The application of S7-300 PLC is valuable in the field of industry.The combination of PLC control system and Field-Bus tech.have fulfill the requirement of high speed communication,and ensure the system to be more reliable stable and efective.Keywords:PROFIBUS Field-Bus;S7-300 PLC;Touch ScreenⅡ目录目录第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2PROFIBUS概述 (1)1.3现场总线技术的特点 (2)1.4本论文研究的意义及内容 (3)1.5方案论证 (4)第二章西门子可编程控制器S7-300 (6)2.1 可编程控制器基础 (6)2.1.1可编程控制器的产生 (6)2.1.2可编程控制器发展过程 (7)2.1.3可编程控制器的特点 (8)2.1.4可编程控制器的分类 (8)2.2 S7-300硬件模块 (10)2.2.1机架 (11)2.2.2电源模块 (11)2.2.3CPU (12)2.2.4信号模块 (12)2.2.5通信模块 (13)2.2.6功能模块 (13)2.2.7接口模块 (13)2.3硬件安装 (14)2.3.1 S7-300安装规范 (14)2.4组态硬件 (14)2.4.1创建一个项目 (15)Ⅰ目录2.4.2硬件配置 (16)第三章PROFIBUS网络 (18)3.1 PROFIBUS网络概述 (18)3.1.1PROFIBUS的优点 (18)3.1.2PROFIBUS的通信协议连接部件 (19)3.1.3PROFIBUS-DP网络的主站和从站 (20)3.2建立PROFIBUS-DP网络 (21)3.2.1集成DP接口的CPU作主站 (21)第四章触摸屏的使用 (25)4.1人机界面 (25)4.1.1人机界面的概述 (25)4.1.2人机界面未来发展趋势 (26)4.2触摸屏的基本工作原理 (26)4.2.1触摸屏的分类 (26)4.3 Wincc flexible概述 (28)4.3.1建立一个Wincc flexible项目 (28)4.3.2设置触摸屏的参数 (30)第五章变频器 (33)5.1变频器概述 (33)5.2变频器的工作原理 (34)第六章系统整体设计 (36)6.1控制任务 (36)6.1.1自动化生产线模型 (36)6.1.2控制系统技术要求 (37)6.2控制方案的设计 (38)Ⅱ目录6.2.1硬件的配置以及软件的编程 (38)6.3建立灌装生产线监控项目 (46)6.3.1设置触摸屏的通信参数 (46)6.3.2定义变量 (47)6.3.3组态监控画面 (48)6.3.4组态初始画面 (51)6.3.5组态运行画面 (52)6.3.6组态物料混合画面 (53)6.3.7组态参数设置画面 (54)6.3.8组态趋势视图 (54)6.3.9项目的集成模拟调试 (55)附录 (57)参考文献 (58)致谢 (59)Ⅲ吉林工程技术师范学院毕业论文第一章绪论1.1课题研究背景电子信息技术的飞速发展又给自动化工业控制系统带来了深刻的变革。
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展,变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频调速恒压供水系统,以其高效、稳定、节能的特点,成为当前供水系统设计的重要趋势。
本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法,以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。
文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求,包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。
随后,详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案,包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。
在此基础上,文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题,如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。
通过本文的研究,期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案,同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。
二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。
传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题,无法满足现代供水系统的要求。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。
稳定性需求:供水系统需要保持长时间的稳定运行,确保供水压力的稳定性,避免因压力波动对供水质量造成影响。
节能性需求:传统的供水系统往往存在能耗高的问题,新的供水系统需要采用先进的控制技术,降低能耗,提高能源利用效率。
调节性需求:供水系统需要能够根据实际需求,自动调节供水流量和压力,以满足不同时段、不同区域的供水需求。
实现供水系统的恒压供水:通过PLC控制系统,实时监测供水压力,根据压力变化自动调节变频器的输出频率,从而控制水泵的转速,实现恒压供水。
提高供水系统的稳定性:采用先进的控制算法,确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态,避免因压力波动对供水质量造成影响。
基于PLC和变频器的电梯控制系统的设计摘要随着现代社会和城市生活发展,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展,电梯已经成为城市物质文明的一种标志。
特别是在高层建筑中,电梯是不可或缺的垂直运输设备。
传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。
为了保证电梯运行,既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。
根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
PLC处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。
同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速,这不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行研究。
关键词:电梯;可编程控制器;变频器AbstractAlong with the development of modern economy and city life, computer technology, automatic control technology and power electronic technology rapid development, the elevator has become a symbol of urban material civilization. Especially in high-rise buildings, the elevator is an indispensable vertical transportation equipment. Traditional relay elevator control system, due to the mechanical and electromagnetic relay inertia big, greatly reduces the reliability and security of the elevator system. In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic controller (PLC), which develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. In addition, the drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system and further researched.Key Word:The elevator; PLC; VFD目录1绪论 (5)1.1课题的研究背景 (5)1.2交流曳引电梯调速方式的发展 (7)1.3电梯发展展望 (8)1.4变频器的特点和其在电梯中应用 (8)1.1.1变频器的工作原理 (9)1.1.2变频器系统构成 (9)1.1.3变频器的分类、规格以及满足条件 (10)1.1.4电梯变频调速控制的特点 (10)1.5可编程控制器的特点及其在电梯控制中的应用 (11)1.1.5PLC的系统构成 (11)1.1.6PLC的工作原理 (13)1.1.7PLC的特点 (14)1.1.8PLC控制电梯的优点 (16)1.6电梯的基本结构及性能指标 (16)1.1.9曳引系统 (16)1.1.10轿箱和重量平衡装置 (17)1.1.11电力拖动系统 (17)1.1.12电气控制系统 (18)1.1.13安全保护系统 (18)1.1.14电梯的性能指标 (19)2变频器简介 (20)2.1变频器的选型 (20)2.2VS-616G5变频器 (21)1.1.15VS-616G5变频器的简介 (22)1.1.16VS-616G5变频器的主要性能、特点及选用 (22)1.1.17VS-616G5变频器运行参数及设置原则 (23)1.1.18VS-616G5变频器控制回路的端子 (25)1.1.19VS-616G5变频器多级调速的PLC控制 (27)1.1.20变频器容量及制动电阻参数的计算 (29)3PLC的简介 (30)3.1PLC的选型 (31)3.2FX2N-80MR型PLC (33)1.1.21FX2N-80MR型PLC的I/O点分配 (33)1.1.22FX2N-80MR型PLC的硬件接线 (35)4硬件设计 (36)4.1电梯速度曲线 (36)4.2电梯位置的确定 (37)4.3轿厢的平层与停车 (37)4.4电梯的安全保护环节 (38)4.5电梯控制系统的设计 (40)4.6电梯自动门的设计 (40)4.7拖动电机电路的设计 (42)4.8电梯设备的选择 (43)5软件设计 (44)5.1电梯的三个工作状态 (45)5.2电梯控制系统实现的功能 (46)5.3电梯主要梯形图程序说明 (47)1.1.23楼层显示电路控制 (47)1.1.24轿厢内选层按钮指示灯控制 (48)1.1.25门厅召唤电路控制 (49)1.1.26电梯选向电路控制 (49)1.1.27电梯平层电路 (50)1.1.28电梯起动电路和换速电路控制 (51)总结 (52)致谢 (53)参考文献 (54)附录 (55)1 绪论电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
PLC控制变频器多段速的编程方法设计摘要:随着工业自动化的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)和变频器的应用越来越广泛。
变频器作为控制电机转速的重要设备,在许多工业领域中起着关键作用。
本文旨在研究和设计一种基于PLC的控制方法,实现变频器多段速控制。
首先对PLC和变频器的工作原理进行介绍,然后分析多段速控制的需求和优势。
接下来,提出了一种基于PLC编程的多段速控制方法,并详细说明了程序设计的步骤和关键要点。
最后,通过实验验证了该方法的可行性和有效性,并讨论了实验结果和进一步改进的可能性。
关键词:PLC;变频器;多段速控制;编程方法;引言:随着工业自动化水平的提升和生产流程的复杂化,对于电机的精确控制要求越来越高。
变频器作为一种常用的电机控制装置,通过调节电机的频率和电压,实现对电机转速的精确控制。
在许多工业领域中,如制造业、化工、石油和天然气等,多段速控制是一种常见的需求。
本文旨在研究和设计一种基于PLC的控制方法,以实现变频器多段速控制。
通过深入研究PLC和变频器的工作原理,分析多段速控制的需求和优势,并设计一套可行的编程方法,以提供给相关领域的工程师和技术人员参考和应用。
一、PLC和变频器的工作原理1.1 PLC的工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的设备。
它由中央处理器、存储器、输入/输出模块和通信接口等组成。
PLC的工作原理基于扫描周期,即循环地执行一系列的输入、处理和输出操作。
在PLC中,输入模块接收来自传感器、按钮、开关等的信号,将其转换为数字信号,然后传递给中央处理器。
中央处理器根据预先编写的程序,对输入信号进行逻辑处理和判断,然后根据程序的逻辑和条件,控制输出模块输出相应的信号。
输出信号可以控制执行器、电磁阀、电机等设备的状态和动作。
PLC的工作原理可归纳为以下几个步骤:1. 输入信号采集:PLC的输入模块采集来自传感器或外部设备的信号,如开关状态、传感器检测到的物理量等。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计学院电气与信息工程学院专业班级自动化101班姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求:根据电梯的设计要求和性能指标,确定PLC的控制任务,完成PLC的硬件设计、I/O地址分配、变频器的参数设置,绘制出PLC、曳引系统、显示系统、旋转编码器、门机电机等模块之间的硬件连接、系统框图。
在此基础上,分模块画出程序流程图,设计PLC的梯形图。
要求具备以下能力:(1)熟练使用STEP7编程软件(2)查阅相关文献了解电梯变频控制系统的组成及原理(3)基于 S7-200 PLC 和 FR-A540 通用变频器的实现六层电梯的控制,并运用与之相配的STEP7编程软件,通过STL和LAD两种编程语言编制控制程序。
指导教师签字:┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。
由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。
采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。
从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。
随着电梯拖动技术、控制技术的快速发展,电梯已从直流电动机拖动到交流单速、交流双速电动机驱动,到交流调压调速控制,发展到交流调压调频技术控制,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制,使得电梯运行的可靠性、安全性、舒适感、平层精度、运行速度、节能降耗、降低噪音等方面得到了极大的发展。
新制造的电梯都采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术,由于vwF电梯采用微机控制,有完善的自检测、自诊断、自保护功能,因而十分安全可靠。
在研究电梯基本结构的基础上,阐述了电梯的拖动原理和控制原理,重点分析了电梯改造中如何用变频器和PLc来完善电梯控制系统,研究并提出了基于PLc和变频器的电梯控制系统的实现方案,利用FR-A540型变频器可编制速度曲线的特点为电梯舒适度的提高,提供了技术支持。
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变频液压站控制系统设计的开题报告一、课题背景和意义随着流体传动自动化技术的发展,液压传动在工程领域中的应用越来越广泛。
其中变频液压站是一种流量可调的液压系统,可以根据需要调节流量大小和压力,使系统更加智能和高效。
因此,针对变频液压站控制系统进行深入研究和设计对工程实践具有重要意义。
本文将对变频液压站控制系统的设计进行深入研究,包括系统结构设计、控制策略设计、参数设计等方面,旨在提高液压站的控制效率和精度,实现更为稳定和可靠的系统运行。
二、研究内容和方法本文将从以下几个方面进行研究:1.系统结构设计:根据液压站的性质和工程需求,设计出适合系统的结构,包括传动系统、液压系统和电气系统等方面。
2. 控制策略设计:根据液压站的实际需求,制定相应的控制策略,包括开闭环控制和逆变器控制等方面。
3. 参数设计:根据系统的性质和控制策略,设计出适合系统的参数,包括液压传动系统的参数和逆变器的参数等方面。
4. 系统仿真与验证:基于Matlab/Simulink平台,对设计出的控制策略进行仿真验证,评估其控制效果和稳定性,优化系统参数和控制策略。
本文将采用文献调查、理论分析、仿真实验等方法进行研究分析。
三、研究进度安排第一阶段(1-2周):文献调研和材料收集,了解相关背景知识和技术,准备开题报告。
第二阶段(3-5周):对液压站控制系统进行系统结构设计和控制策略设计。
第三阶段(6-8周):对液压站传动系统参数和逆变器参数进行研究和设计。
第四阶段(9-11周):基于Matlab/Simulink平台对液压站控制系统进行仿真分析,评估其控制效果和稳定性。
第五阶段(12-14周):根据仿真结果,优化系统参数和控制策略,并进行实验验证。
第六阶段(15-16周):论文撰写和论文答辩准备。
四、预期成果1. 设计出适合变频液压站的控制系统,能够实现更高效、更智能的系统控制。
2. 提高变频液压站的系统控制效率和精度,提高其安全稳定性和可靠性。
智能变频控制技术的研究与设计摘要随着现在电力电子技术、交流变频调速技术的飞速发展和现代控制理论,告诉微处理器的普及应用,变频调速技术以其良好的调速能力及节能特性越来越多的应用于工程实际。
对于电动执行机构,采用变频调速可以省去复杂的机械齿轮组设计,实现电机的软启动和软停机。
本文首先对电动执行机构在国内外的研究现状和发展趋势进行了大量的分析,对于目前电动执行器只有以低速运行,通过极强的微调作用才能修正微小偏差的缺点,提出了智能型电动执行器与各种阀体配合,利用数字化变频技术、单片机技术、微电子技术,开发了集执行机构、驱动单元、调节控制单元等为一体的智能电动执行机构。
智能控制电路从结构上主要分为控制部分、执行驱动部分及信号检测部分。
控制部分主要单片机、变频调速模块、智能功率模块、整流模块、开关量输入输出通道、故障检测电路等组成;执行驱动部分主要包括执行电机和机械传动部分;检测部分包括电压、电流、温度检测。
采用直接转矩控制算法控制变频器,并在线组态,实现对执行器电机的调速控制,实现了电机柔性启动和平稳运行,避免系统对阀门的冲击。
关键词:智能电动执行器;变频控制;单片机。
Research and Design of intelligent frequency conversioncontrol technologyAbstractWith power electronics technology, the rapid development of AC variable speed technology and modern control theory to tell more and more used in engineering with its good speed capacity and energy-saving features of the universal application of the microprocessor, frequency conversion technologypractical. Frequency control eliminates the need for complex mechanical gear set design for the electric actuator motor soft start and soft stop.The first electric actuator in the status quo and development trend of domestic and foreign research a lot of analysis performed for the electric actuator only drawback to running at low speed, strong fine-tune the role to correct minor deviations proposed intelligent electricwith the valve body with using digital inverter technology, single-chip technology, micro-electronics technology, developed a set of implementing agencies, the drive unit, adjust the control unit and other for the integration of intelligent electric actuators.Intelligent control circuit structure is divided into the control part of the implementation of drive parts and signal detection part. Control part of the main microcontroller, frequency control modules, intelligent power module, rectifier module, switch input and output channels, fault detection circuit; execution driven mainly include the implementation of the motor and mechanical drive components; detection part including voltage, current, temperature detection . S the use of direct torque control algorithm to control the frequency converter and online configuration, speed control actuator motor, motor soft start and smooth running, to avoid the system on the impact of the valve.Keywords: intelligent electric actuators; inverter control; microcontroller.第一章绪论随着工业的发展,在工业现场控制方面,电动执行器的重要地位逐步显现出来,由于电机转速恒定,只能依靠齿轮组变速,但传统的电动执行器采用交流电动机与齿轮组及蜗轮蜗杆的组合,而执行机构一旦出厂齿轮组便无法改变,所以不管在正常运行状态或是在紧急状态下,阀门的开/关速度都不可改变。
此外,电机起动若采用直接启动方式会产生较高的起动电流,对电机造成很大的冲击,降低了电机使用寿命;电机停机时若无法预先减速,也会导致关断动作对机械部分的冲击比较大。
1.1智能电动执行器的介绍如今世界工业发展迅速,向自动化稳步迈进。
当今工业发展的重点是能源、化工、钢铁、运输和建筑等行业,与工业发展有密切联系的是水、气(汽)、油等流体的应用,而流体在工业上的应用离不开管网系统,有管网必然会有阀门,要实现管网系统的工业自动化管理,就离不开管网系统中电动阀门的执行机构。
阀门控制装置也称阀门电动执行机构,是驱动和控制阀门的重要装置。
电动执行器,在现代工业过程生产自动化中至关重要,俗称实现生产过程自动化的“手足”,它由执行机构和调节机构两部分组成,其中将调节仪表的指令信号转换成为力或力矩的部分叫电动执行机构;而将直接改变被调量的各种阀门和类似作用的机构称为之为调节机构。
电动执行器以电源为动力,接收标准信号(4~20mA 电流信号)或者上位机的数字信号,通过将信号变成电动执行器相对应的机械角位移或直线位移,从而实现自动改变操作变量(调节阀、风门、挡板等的开度等) ,以达到对被调参数(温度、压力、流量、液位)自动调节的目的,使生产过程按预定要求进行。
所以电动执行器会对自动调节系统的安全运行、调节品质及可靠性的优劣有很大的影响。
相对于气动、液动执行器而言,电动执行器具有的主要优势:(1)即使在电源失电的情况下,无需特殊的气源和空气净化等装置,也能保持原执行位置;(2)电缆敷设比气管和液体管道敷设方便许多,可远距离传输信号,并且便于线路检查;(3)与计算机之间方便简洁的连接,更适应采用新的电子信息技术。
因此在目前的阀门控制领域中,电动执行机构应用广泛。
电动执行机构是以电源为动力,通过电机带动阀门相应动作。
因此电动执行机构在控制阀门运行过程中,电机的运行状态直接决定了阀门的控制状态。
为了实现对阀门的精确稳定控制,电机控制技术非常重要。
当智能执行器与现场总线连接时,智能执行器就成为了现场总线控制系统中的一块现场仪表,这时它不仅具有执行器的功能,而且还具有控制、运算和通讯等功能,同时可以实现网络化管理。
智能执行器具有可靠性高、使用方便、通信功能强、诊断保护功能完善、适应性广泛等优点。
1.2智能电动执行器的研究现状1.2.1国内电动执行器的研究现状我国电动执行器的研究工作起步较晚,从最初仿制苏联的有触点式电动执行器到自行研制生产无触点式DKJ型角行程和DKZ直行程两大系列电动执行器产品。
随着电子技术、计算机和机电一体化等相关技术的迅速发展,我国仪器仪表技术得到大幅度提升。
目前,我国已经能够研制生产出直接受计算机控制的电子型、户外型及防爆型等改进型电动执行器,同时还将控制电路封装在小型塑料盒中,形成了便于维护的即插即用型。
可见,普通的DKJ型和DKZ型两种类型的电动执行器的精度、可靠性及负载能力等性能都得到很大的提升。
目前,我国做的比较好的电动执行器有上海光辉自动化阀门有限公司生产的RQM系列的电动执行器,其位置控制误差达到±1%,重复性误差小于等于1%;上海工业自动化仪器仪表研究所研制的RK-Z系列智能电动执行器采用全封闭,一体化结构和螺杆螺母式传动系统,具有承载能力强、传动平稳且传动精度高等优点。
但是目前国内较为先进的智能电动执行器大多引进国外的关键技术生产制造的。
比如天津龙城自动化仪表有限公司生产的SH系列智能型电动执行器采用法国的新一2代先进技术;鞍山阀门厂采用日本的是关键技术,生产的电动执行器具有:基本误差±1%,回差1%,死区0.8%-1.0%可接收调节器的标准控制信号(4-20mA电流信号)等特点。
根据以上分析我国电动执行器研究的现状可见,我国自主研发的电动执行器仍然存在控制方式落后,可靠性低,无法根据工业生产的实际要求进行参数调整,没有力矩和行程保护,使得阀门或生产设备容易受损,从而降低了其使用寿命。
较为先进的执行器依然采用国外的关键技术,或在引进技术的基础上进行一定程度的变动,从而形成自己的产品,但是改进和创新力度依然不够,以至于没有较大突破。
随着工业自动化智能化的发展,市场对工业过程控制的终端提出更高的要求。
因而,研制出适合我国现代化工业发展需要的新型智能电动执行器已经迫在眉睫。
1.2.2国外电动执行器的研究现状与发展趋势与国内相比,国外的微电子、计算机、机电一体化以及总线等技术水平远远领先于国内,电动执行器的技术术水平也一直领先于国内。
自20世纪80年代以来,国外相继推出了符合各种工业现场总线的智能电动执行器,在实际应用中也取得了很好的使用效果。
随着近年来,电子计算机,微控制器技术在电动执行器研究中的应用,国外的一些著名公司已经研制出了新型的智能化电动执行器。