发布时间 : 星期三 文章升降机电气控制系统的设计毕业论文 - 图文更新完毕开始阅读b02635bffad6195f302ba676
的对照图，如图3-7所示：
图3-7 继电器、语句表、梯形图、功能块程序语言对照图
在PLC的内部还有很多继电器控制系统所没有的控制器件，如定时器、计数器、移
地址号SB2SB1KM00000001KM00020003操作码LDORANDOUT操作数0002050000030500位器、保持器、
内部辅助
对应继电器符号图0500（KM）SB1对应指令语句表继电器等，
0002(SB1)这些存在于PLC内
>=1&KMSB2部
0005(SB2)0500(KM)KM或门与门逻辑功能块图的
器
合、动断触点
PLC梯形图件线圈及动等只能在
PLC内部控制电路中使用，与外部电路没有任何关系。 ○3输出部分
输出部分的作用是用来驱动系统外部的负载。在PLC的内部，有很多能与外部装置直接相连的输出继电器，它们都可以由梯形图中能实现的动合、动断触点控制，其对应的每一个输出端子只能与外部负载上的一个动合触点相连，以驱动需要操作的设备。外部负载的电源接在公共端电源上。
(3)PLC的工作过程
PLC一般的工作方式是循环扫描。当PLC上电后就开始下面的工作 1）系统初始化:
清除输入输出和PLC内部的辅助继电器；将定时器复位；检查输入输出单元的连接。 2)串行执行存储器中的程序: 1公共处理阶段 ○
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系统定时器复位、程序存储器的检查、总线检查、扫描时间的检查等。要是在检查时出现了异常情况，就会通过诊断提示故障，然后自己做出相应的处理。这个处理时间是固定的，但是对于不同的机型，这个处理时间又会有所不同。
2外设命令执行阶段 ○
PLC在每次循环时，都会执行系统外部设备给予的命令。
3程序执行阶段 ○
中央处理器将PLC指令一条一条调出，也就是按照PLC程序对所有的数据状态进行分析处理，再将所得的结果送到PLC输出状态寄存器。
3)输入、输出更新
在每个扫描周期，PLC的中央处理器会进行一次输入来更新输出状态。处理器对每个输入端进行扫描，然后将输入瑞的状态送到PLC输入状态寄存器中;与此同时，可以把输出状态寄存器的输出状态通过输出设备转换成为外部装置可以接受的电压或电流信号，来启动执行装置。
(4)系统设计的I/0统计
为了提高系统的可靠性，PLC的信号都是采用的信号隔离方式:输入信号和开关量信号通过继电器隔离，电平信号通过信号分配板隔离;输出信号通过中间继电器中转来控制被控对象。
在设计的时候需要统计输入输出的总量，以此来确定PLC的选型和需要用到的扩展模块数量,表3-4列出了具体的输入输出点统计：
表3-4 PLC的输入输出点统计
信号内容 电机（启动） 电机（停止） 主立柱（上升） 主立柱（下降） 输入爬升高度 电压反馈 急停开关 点数 1 1 3 3 1 1 1 备注 启动电机 停止电机 用来控制主立柱上升 用来控制主立柱下降 输入具体的爬升高度 反馈爬模机实际上升的高度 系统的总开关 18
报警 手动档开关 自动档开关 指示灯 1 1 1 3 达到指定的值后提示报警 切换到手动控制 切换到自动控制 指示爬模机不同运行状态的信号 3.2.3 变频器的简介及在该系统中的应用
(1) 变频器概述
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流
电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
本系统中用到的是西门子MM420变频器，西门子变频器具有较合理的价格，完整的理论计算书及辅件推荐值，有利于用户合理选用。如图3-8为变频器外观图：
图3-8 MM420变频器外观
MM420是用来控的一类变频器。该变频有单相电源电压，也有择。
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制三相交流电动机转速器系列有很多型号，即三相电源电压供用户选
MM420变频器是由微处理器控制的，同时采用具有技术水平很先进的绝缘栅双极型晶体管作为功率输出器件。所以运行起来就具有了非常高的可靠性，也能实现多种功能。变频器脉宽调制的开关频率是可选的，开关频率的这种特性降低了电机运行的噪声，更加环保。变频器内部完善的自我保护功能为电机提供了非常好的电路保护。
由于 MM420具有非常完善和全面的控制功能，在对变频器进行完参数设置后，可以运用于更复杂的电机控制系统。
MM420变频器既可以用于单机驱动系统，也可以集成到完善的自动化控制系统中。 (2)变频调速的控制方式-矢量控制 1)矢量控制理论的提出
电磁转矩的控制是电机调速的关键，他励直流电动机由于励磁电流和电枢电流可以分开分别控制，当励磁电流变小时，只要适当地控制好电机的电枢电流就可以很好控制电磁转矩，也就很容易获得较好的动态性能。但是对于三相异步电动机做到这一点就很难了，因为在三相异步电动机中，磁通是由定子和转子电流两者共同建立出来的，与电磁转矩有直接关系的转子电流大小由定子电流大小以及电机转速等电机的运行状态决定的，无法直接就对其进行控制。20实际80年代初期，德国科学家K Hasse首先提出了交流电机的矢量变换控制理论，它的思想就是在普通的三相交流异步电机上想办法模拟出直流电机转矩控制的规律，这样就可以控制电机的点数电流。在转子磁场定向坐标上，将定子电流矢量垂直分解成励磁分量和转矩分量，就实现了定子电流励磁分量与转矩分量的分解，也就实现了对异步电机的磁链和转矩分开进行控制的最终目的。
2）矢量控制的思路
由电机学的学习中可知，直流电动机能使磁极下面的电枢电流Ia的流动方向保持不变。励磁电流If决定了磁通φ的方向不会改变，根据电机左手定则能够判断，电枢电流Ia与磁通φ正交，会产生电磁转矩Te。在电磁转矩Te的作用下，电机以角速度ωr旋转。如图3-9所示。直流电动机的电磁转矩式
T e ? k ? ? a （ 3-1 ） ? I 由式（3-1）可知，当励磁电
制电枢电流Ia就可以很好地控制电磁转矩。
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流If不变时，磁通φ也不变，控