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基于三相异步电动机定位的控制系统设计

一、选题简介、意义

这篇文章交代了变频器调速介于工件定位控制系统加以新型思想，主要的控制中心设备为三菱的PLC系统，触摸屏软件用于本系统的设计与控制是来自三菱公司成果，开始是这个课题的有关变频器调速的介绍内容，写出了本课题的主要信息，之后将国家内和国家之外的有些有关变频器的调速系统讲解比较全面，也分析了变频调速的关键思想，就是对于电动机变频调速列出了理论性的帮助与分析，告诉我们使用PCL作为主要控制器的具体重要的原因，之后分析处理列出了所有有关的硬件部分，选出了PLC以及变频器的型号，电机和硬件的型号，然后列出变频器调速的工件定位控制系统的软件操作过程，然后利用触摸屏软件列出关于本系统的设计思想，最后给出设计图。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以异步电动机为设计依据，以定位的工作处理为基础开发控制编程

（二）拟解决的主要问题：

1.三相异步电动机的总体结构设计；

2.基于三相异步电动机的工作处理的扩展设计

3.PLC控制系统的设计；

（三）预期目标：

根据项目需求，完成三相异步电动机定位的处理系统，必须实现异步电动机的规定运作功能等。

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统构架，进行结构设计、做出设计内容；

第三阶段：撰写毕业设计论文；

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实践工作法。

措施：基于在企业实习所获得的实践经验，在教师指导下，以岗位实践为基础，设计开发机械手的操作与编程。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第1章课题综述

第2章 硬件设计

2.1 PLC选型

2.2电动机选择

2.3变频器选型

2.4 PLC外部接线图

第3章 组态设计

3.1 组态软件选择

3.2 组态画面设计

第4章PLC控制软件设

第5章   总    结

致    谢

参考文献

 

第一章课题综述

可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪70-80年代一直简称为PC，后来又发展成简称PLC。为了走捷径，仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。电机在运行中时，想要快速并且有效的实现就用电动机吧，现在来讲，变频器的忧人之处是其他任何东西无法比拟的，然而在我国虽然研究的优点晚但是没关系的，就算跟国外的有的国家存在着那么一点的差距但是还是不用介怀的我国的实力还是较强的，目前PLC在全国各地各种行业里面都被应用，因为其良好的使用性能以及比较厉害的运用方式。所以性价比也是特别的高的，其应用范围正不断扩大，其用途大致有以下几个方面，如何控制开与关。PLC是最好的利用产品。指令是很厉害的，没有什么可以与之比例，很客观也很现实，可以实现好多设备无法实现的功能和范围，这就厉害了，有一个就可也有很多设备的功能。可以开按单个设备也可以多个设备，也可以用于多个生产线，极其多个领域，其实PLC不仅仅只有人为控制也有运动控制的，有直线控制就是笔直的一条线上面进行运转必须是一条很直的线。在许多领域都要用到PLC。走个过程，在如今的PLC的领域当中有很多可以研究的的东西，这些将推进时代不停地发展，也可以引领时代的潮流，这就很厉害了，PLC的重要性就显而易见了。

在80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。而在电机的控制领域，PLC在不断地发展，因此它的种类也就会很繁多，功能日趋完善。从美国，日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统，编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的，机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要，而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择，容量选择，输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。我们可以写出三种比较有效的丐帮速度与时间的比例的方法，首先是排在第一位的:那就是改变问题的源头下手了所以就很显而易简见了，排在第二位的呢就是改变极对数，排在第三位的呢就是改变逆向的速度与时间的比例，总结以上三种省时有效的办法都可以实现我们的初衷.，排在第二位的那种方法呢，是跟其他两种方式不太相同的方式但是却有异曲同工之妙，那效果肯定也是非常的完美的可以说是无可挑剔了，但是这种方法需要量身定做配合设备哦，而排在第三位的那种方式呢，调速的过程还算比较新颖，虽说这种方法有点不节约但是也是很不错的，而其设计的的思路也很清晰但是有些方面还是限制了它的可行度，所以这种方法使用的方面还是比较少的，而对于换一种方式就可以完全改变这种局面.从以上的那个公式不难看出，如果尽量地去改变电源的话，再者，应该是可以实现之前的目的的大体上，于是就有了好多可以完美替代的产品可以毫无改变的转换过来，这些产品的应用使得它应用在好多方面与好多领域。

    这些设备的功率是也是十分的强大的，系统因为有了这些设备所以变得很是厉害走在时代技术的先进的前端，现在已经没有了直流调速技术了，我们知道PLC的价格有的时候会高有的时候会低，所以影响的范围也会很广，通信联网。PLC是可以联网进行设备交流的，这样的PLC设备再结合其他设备就可以完成某个层面的交流也通信这样就会实现很方便的原理，很方便用于运转，其控制过程也是简单易操作。因为超级大电路的发展，使得一些与之相关的设备的价格在某个层面有了很大的提高，因为PLC设备运转的速度还不是很理想，所以好多商家就立马看出了它的不足就因此再次引进新的技术，使得PLC设备运转的速度是越来越快。就算是很微小的PLC设备的功能也是有了很大的提高在很多方面。

在提高系统的可靠性上来说，还有一个先天PLC的最大特点就是抗干扰能力强，PLC的设计之初就是为了满足强干扰、强噪声的复杂工业环境的需求，在工业领域中一个非常重要的指标便是高稳定性，也就是说在工业应用中需要工作超长时间而不出现问题，这就非常考验控制器的稳定程度，比如西门子公司生产的PLC设备，该公司生产的S7-200系列PLC可以连续稳定工作三十万个小时而不出现问题，这种稳定性是非常惊人的，而有一些采用特定技术的PLC，比如采用冗余CPU技术之后，稳定性更能显著增加，这对于工业应用来说是非常具有优势的。优势便是，PLC设备由于逻辑处理都是在内部完成的，那么外部的接线端子就减少很多，与继电器-接触器这种控制方式来说，能够将接线端子减少几百分之一，甚至减少到几千分之一，接线端子的减少，也大大降低了硬件故障的概率，以此来进一步增加系统的可靠性。

因为技术的普及与发展所以影响就会更大所以影响的范围也越来越广令人心颤，售价成本也是越来越来高让有些商人在观望并不敢下手，外国人已经运用的得心应手，各种大型的行业都在运用其功能进行发展，第一利润还挺高方法也挺多运用的范围也是挺广，我国目前对PLC的发展是越来越重视，我国在PLC设备的研制方面虽然有限，但是我国的应用市场却非常活跃，现状通过PLC发展每年给我们带来利润还是特别客观的。

变频调速技术发展在往一个很新颖的领域发展，变频器在国外有的发达国家早就已经研究过了，而且规模还是比较的应用到了实践当中去了，变频器的技术我国采用的都很新颖很高效，现在我国完全可以找出比较高比较强的电压，最近变频器器技术已经在各大反面有着体现，也是在这个社会可以迅速的发展必不可少的东西，我们是离不开的。

变频器月调速器有着不可分割的重要关系，转速就是通过这个运行的哦，并使得传送带的转速与灌装机速度相同，可以这样讲，在进行多个过程中，完全可以将上诉的几个相结合，PLC是给控制器用的哦，设计的可信度也有较大层次的提高，设计理念既新颖也很实用，测量方法是光电开关执行的哦，自从有了变频器不知道省了多少的电能是人们无法通过大脑想象到的，所以在另一种层面上来讲变频机为环境的改善作出了多大的贡献因为电动机是十分的耗电能的，在我国电能的好多哦都是被电机消耗掉的，如果电能用的太过于多的话，就只能通过烧更多的煤炭来补充电能，数据处理。现代的PLC具有处理打数据的功能，可以完成数据收集以及整理出来，并对其进行分析并且处理的井井有条。这些数据再制作一个数据收集表格进行统计然后可以很清晰的看出来并通过人工进行统计出来这样就会有更多都有毒有害气体排进大气层中，特别的污染空气，会对大气层臭氧层造成不可逆转的后果的，所以我国在多个领域进行实施环保措施来改善现状。

继电器控制系统连线的法式即不笼统也不缺乏新颖的程度，继电器、接触器我们用的是比较多的啊，系统会不定时的发生故障为了避免故障所以一段时间内进行得次数不能太多，时代在进步所以什么事物都在进步，自从出现了PLC 控制器可以说改变了这个时代的发展，带来了全新的理念与想法，一段时间内进行得次数也比较少，若是在一段时间内进行得次数比较多的话，随着技术发生大的提高，使得操作的方式也变得极其的简单通俗易懂，而且这种控制系统可以从本上解决系统的不可靠性，因此谁，在某些大小领域都有不小的影响所以，系统如果使用PLC 作为控制器的便可以轻松实现各种挑战。使得控制系统的结构与继电器-接触器这种控制系统相比，发生了巨大的变化，控制起来也是得心应手。,并且论起操作难易程度完全不用加以担心，该系统使用的是梯形图语言，第一编写尤为简单，第二这个程序的人也是十分的了解，而且这种开发的方式也跟大家耳熟能详的方式有异曲同工之妙，PLC的发展与多个技术有个密不可分的联系，这种联系是显而易见的也是无法避免的，必须用于实践才可以体现出来。这些比较高等的技术既推动了PLC的发展也相互补充相互结合，即使PLC的年代不算久远也不算发展时间长还处于发展中，但自从有了它，大电路的设计也是和PLC的发展有着不可分的联系的可以说是血融于水。

20世纪70年代，某个设备的出现使得PLC的大革命的改变。各大商人开始着眼于PLC上面并且投入大量的人力物力去生产关于PLC的设备并且投入大量的技术去研究PLC，所以使PLC的功能大大增强。除了PLC自带的功能以外还集成了许多功能与一体。在硬件方面，增加很多技术含量的物件与之并存一起发展，所以PLC的功能就迅速的增强并且一发不可收拾会的那些人看了都能做到心领神会的，PLC的输入输出和传感器的输入输出直接连接就可以了，抗干扰能力不是一般的强大，在修改程序的过程当中，我们只要做到改写PLC的程序就可以更变功能，是完全不需要改硬件连接的对于电动机的控制速度也是很是上档次让人赞不绝口，提高了速度和减低了时间确实不错，而且也是环保节约哦，很符合现时代人的理念，所以在各行各业都能看到他的身影也能听到他的事迹。在进行调速的变化过程中，发明出这个期间是微电子技术以及调速技术给予的欣慰变化，自从变频器的出现之后，让异步电机调速方式出现了巨大的改变化，这种设备可以让电动机的转速出现变化，改变的方法是通过改变频率，自从有了这种方法大幅度的提高了生产的速度也大大的降低了生产的时间，性能也随之有大幅度的提高，精确度也有了很大幅度提高，其影响的范围也是很是广泛，这个技术可以说是让人拍案叫绝，这个技术可以说是让很多不可能变为了可能，质感也是非常的强，为什么要运行电动机呢因为咱最主要的事情就是测量电动机的转速，就在现在而言测量转速就有不少方法，光电编码器可以说是变速界的神器了其他的与之无法相比，用这个堪比神器的机器去测量真的无可厚非，控制起来也是得心应手啊。时代在发展科学也在进步，控制电动机已经不能用原始的方法了必须要有更加新颖使用的方法才可以，如果我们现在要控制电动机，首先要控制电动机转的速度和所需要的时间，在现时代需要的技术也是需要很高的，一般的技术是无法与之相比的，有了这个技术我们可以放眼于未来的发展中，可以为未来的发展提供不停的动力供其发展，我们完全靠这个先进厉害的技术展望我们未来的工业运输业，交通业。

下面的内容，将本设计关于变频调速的研究现状进行了分析，变频器的调速是很有研究的必要的，因此这是这篇文章灵魂和主要框架。这篇章结是相当于论文的开头分析有起头的关键作用，告诉我们变频器的发展历史和经历过程，这篇文章写的主要内容是如何完美控制电动机，我们可以了解到变频器的发展历史并告诉我们如何调节三相异步电动机，，关于它的速度与所用的时间都可以概括出来。

告诉了我们如何设计结构，实现许多我们原先无法到达的高度，并用示意图表达的生动形象，这就是这篇文章的灵魂，最后一步，梯形图程序也是分析的极其透彻。例如PLC的内部结构，如何运行，也告诉完美如何选择种类与型号。电动机可以进行控制，也可以完美定位，工作过程都分析的十分的透彻，在很久很久以前，运用的方式使我们现在所不常见的，这种方式几乎控制整个市场，这种方式有利也有弊还有很多的不足，在某个层面来讲还是比较复杂的不是专业人士是无法操作的完美无缺的，有简单的项目也有复杂的是紧密相连的，由于某个失误的发生，所以设备的故障也就接踵而来了，设备变得不是很可靠，只要出现了问题解决起来就很麻烦了，造成的后果使我们无法人为地去解决只能尽量去规避这些风险让可能性减少。

在和久以前美国人提出一个观点吧计算机技术与电气技术运用在生产汽车的发展上面，这样它能力在某个层面上体现的淋漓尽致，这样它的成本也便宜了很多，这样利润就有了很大层面意义上的提高,很久以前世界上第一台跟其有关的设备始于美国，美国看到了这块肥肉之后就大大的利用其特性进行大范围的生产，收获了很大的利润，所以各行各业也迅速效仿它不停地的发展。

 

参考文献

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[5]朱春凤. 多工位自动生产线的PLC控制系统设计[D].华北电力大学,2013.

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