《PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
機(jī)械學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名:
指導(dǎo)教師姓名:
專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1.課題名稱:PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.課題研究背景:
由于21世紀(jì)電力電子器件的快速發(fā)展,使交流變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)越的性能得到迅速發(fā)展,同時(shí)控制理論進(jìn)步,變頻調(diào)速以其調(diào)速精度高、調(diào)速控制范圍廣、回路保護(hù)功能完善,響應(yīng)速度快、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在以廣泛的
2、用于電力、制造、運(yùn)輸?shù)葒窠?jīng)濟(jì)領(lǐng)域;變頻調(diào)速技術(shù)現(xiàn)在被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一,采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的是為了滿足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求以及節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。用戶根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場合選擇不同類型的變頻器。?
國外交流變頻調(diào)速技術(shù)高速發(fā)展?fàn)顩r:功率器件的發(fā)展:近年來高電壓、大電流的GTR、GTO、IGBT、IGCT等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,使高低壓大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。控制理論和微電子技術(shù)的發(fā)展:矢量控制、磁通控制、轉(zhuǎn)矩控制、模糊控制、適應(yīng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等
3、新的控制理論為高性能的變頻器提供了理論基礎(chǔ),32位高性能微處理器及信號處理器和專用集成電路(ASIC),SLE4520等的快速發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速傳動(dòng)設(shè)備高精度、多功能提供了硬件手段?;A(chǔ)工業(yè)和各種制造業(yè)的高速發(fā)展,變頻調(diào)速傳動(dòng)設(shè)備相關(guān)配套件實(shí)現(xiàn)了社會(huì)化、專業(yè)化生產(chǎn)使得交流變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用。?
國內(nèi)交流變頻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀:從總體上看我國電氣傳動(dòng)的技術(shù)水平較國際先進(jìn)水平差距5-10年。在大功率交-交變頻、無換向器電機(jī)等變頻技術(shù)方面,國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造,但在數(shù)字化及系統(tǒng)的可靠性方面與國外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機(jī)組啟動(dòng)及運(yùn)行、大容量風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和軋機(jī)傳動(dòng)、礦井卷?xiàng)罘?/p>
4、面有很大需求,發(fā)展前景比較樂觀。在中小功率變頻技術(shù)方面,國內(nèi)的學(xué)者作了大量的變頻理論的基礎(chǔ)研究,早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對交流電機(jī)的多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn),采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機(jī)變頻調(diào)速的策略控制。進(jìn)入90年代,隨著高性能單片機(jī)和數(shù)字信號處理器的使用,國內(nèi)學(xué)者緊跟國外最新控制策略,針對交流感應(yīng)電機(jī)特點(diǎn),采用高次諧波注入SPWM和空間矢量控制(SVPWM)等方法,控制算法采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻、磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行在線觀測,在實(shí)現(xiàn)無速度傳感器交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究上作了大量的基礎(chǔ)研究。隨著大功率變頻器的推廣應(yīng)用,越來越多的企業(yè)在新的
5、建設(shè)項(xiàng)目和技改項(xiàng)目中,開始考慮3KV電壓等級以上的電機(jī)變頻調(diào)速問題,市場開始升溫。在剛剛起步的高壓變頻器領(lǐng)域,技術(shù)方案包括了高-低-高、高-低、高中多電平H橋主回路、三電平主回路和直接串聯(lián)電流源型等多個(gè)技術(shù)流派。但總的來講,高壓變頻調(diào)速市場目前在我國仍處于初級階段,市場容量較小,但是高壓變頻技術(shù)、因其特有的自身功耗小的優(yōu)勢,還是吸引了包括國外許多企業(yè)不斷加大研發(fā)和生產(chǎn)、力度。?電氣傳動(dòng)領(lǐng)域因變頻技術(shù)的發(fā)展而煥然一新,電壓等級從110~10000V,容量從數(shù)百瓦的伺服系統(tǒng)到數(shù)萬千瓦的特大功率傳動(dòng)系統(tǒng);從一般要求的調(diào)速系統(tǒng)?到精度、快響應(yīng)的高性能的調(diào)速系統(tǒng)。從單機(jī)調(diào)速到多機(jī)協(xié)調(diào)調(diào)速傳動(dòng),幾乎無所不
6、有,實(shí)踐證明交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及節(jié)能方面帶來了巨大的社會(huì)效益?,F(xiàn)在交流調(diào)速系統(tǒng)以全面、逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng),交流調(diào)速在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中占據(jù)了統(tǒng)治地位已是公認(rèn)的事實(shí)。變頻器亦叫電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速器,是一種靜止的頻率變換器。
3.課題研究意義:
PLC具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長等到一系列優(yōu)點(diǎn)??删幊炭刂破?PLC)的核心微處理器,通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來,能夠?qū)崿F(xiàn)高度靈活、高可靠性的工業(yè)控制。為了進(jìn)一步提高設(shè)備的自動(dòng)化程度,越來越多的企業(yè)將PLC技術(shù)應(yīng)用于其工廠設(shè)備中。將原有電機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行改造
7、,引入電機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、監(jiān)控以及變頻、組態(tài)技術(shù)完善并改進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)能對電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)精確控制,實(shí)用性強(qiáng),具有一定的推廣價(jià)值隨著電力電子技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展,交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能,高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果,廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。?
本文對如何利用變頻器連接PLC和控制對象,利用軟件操作來控制
8、電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到遠(yuǎn)程自動(dòng)控制進(jìn)行了討論。在工業(yè)生產(chǎn)中,電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能,高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果,被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。PLC控制技術(shù)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中被普遍采用。本文構(gòu)建了一個(gè)變頻囂連接PLC和控制對象,利用軟件操作來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速.以達(dá)到遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。
4.文獻(xiàn)查閱、資料收集概況
[1] 張萬中主編,周淵深主審.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
[2] 張明金,于靜主編.電子電工技術(shù)[M]北京:師范大學(xué)出版社,2005.
[3] 常斗南.可編程控制器(第二版)[M]北京:高
9、等教育出版社,1994
[4] 魏天路,倪依純主編.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]機(jī)械工業(yè)出版社,2007
[5] 鐘肇新,彭侃編譯.可編程控制原理及其應(yīng)用(第二版)[M]廣州:華南理工大學(xué)出版社,2005
[6] 王也仿.可編程控制應(yīng)用技術(shù)[M]北京:工業(yè)出版社,2001
[7] 王宏華.電動(dòng)機(jī)調(diào)數(shù)控制技術(shù)[M]北京:工業(yè)出版社,1998
[8]吳忠智,吳加林編著.變頻器應(yīng)用手冊[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998
[9]童建中.脈沖數(shù)字電路[M]北京:化工業(yè)出版社,1999
[10]郭慶頂.交流伺服系統(tǒng)[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
5.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:
(1)
10、變頻調(diào)速原理分析;
(2) VFD-B變頻器參數(shù)功能分析;
(3) PLC性能及選型,變頻調(diào)速方式及通訊速度控制程序設(shè)計(jì);
(4) 結(jié)合本課題涉及技術(shù)內(nèi)容查閱并翻譯5000~8000印刷字符的PLC或自動(dòng)化控制英
文資料;
(5) 編寫設(shè)計(jì)說明書。
6.設(shè)計(jì)提交形式
(1) PLC控制原理圖,軟件流程圖,梯形圖;
(2) 變頻器常用參數(shù)分類;
(3) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
7.進(jìn)度安排:
第一周 發(fā)放與接受任務(wù)書,查閱文獻(xiàn),收集資料,翻譯英文資料,撰寫開題報(bào)告并制作開
題報(bào)告PPT;
第二周 組織開題報(bào)告審查,開題答辯,英文翻譯答辯;
第三周 實(shí)習(xí)調(diào)研,查閱資料進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì);
第四周 完成初稿;
第五周 檢查,匯報(bào)第一階段工作;
第六周 制作PLC控制原理圖;
第七周 制作軟件流程圖;
第八周 制作梯形圖;
第九周 中期檢查校核;
第十周 整理變頻器常用參數(shù)并將其分類;
第十一周 檢查前幾周的工作;
第十二周 編制說明書草稿,完成終稿;
第十三周 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書,形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件,準(zhǔn)備答辯;
第十四周 畢業(yè)答辯。
8. 指導(dǎo)教師意見
簽名:
年 月 日