plc課程設計報告--載貨電梯的plc控制系統(tǒng)的設計

1、<p>　　課 程 設 計 說 明 書</p><p><b>　　電氣控制與PLC</b></p><p>　　設計題目：載貨電梯的PLC控制系統(tǒng)的設計</p><p>　　系 別： 儀器科學與工程系 </p><p>　　年級專業(yè)： 10級精密儀器及機械 </

2、p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　教師職稱： 副教授 </p><p>　　電氣工程學院《課程設計》任務書&

3、lt;/p><p>　　說明：1、此表一式三份，系、學生各一份，報送院教務科一份。</p><p>　　2、學生那份任務書要求裝訂到課程設計報告前面。</p><p>　　電氣工程學院 教務科</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言……………………………………………

4、…………………………………4</p><p>　　第一章 PLC基礎知識……………………………………………………………5</p><p>　　1.1 基本原則和基本原理………………………………………………………5</p><p>　　1.2 功能特點和設計的步驟……………………………………………………6</p><p>　　第二 章組態(tài)王基礎

5、知識………………………………………………………‥8</p><p>　　2.1 組態(tài)王簡介…………………………………………………………………8</p><p>　　2.2 組態(tài)王的特點………………………………………………………………8</p><p>　　2.3 組態(tài)王實現(xiàn)步驟……………………………………………………………9</p><p>

6、　　第三章 四層電梯的設計………………………………………………………10</p><p>　　3.1 自動電梯相關知識…………………………………………………………10</p><p>　　3.2 四層電梯控制要求…………………………………………………………10</p><p>　　3.3 輸入輸出分配表……………………………………………………………11</p&

7、gt;<p>　　3.4 設計的主體思想和總流程圖………………………………………………12</p><p>　　第四章 基于組態(tài)王的載貨電梯的設計………………………………………17</p><p>　　4.1 載貨電梯的控制要求………………………………………………………17</p><p>　　4.2 基于組態(tài)王的載貨電梯的實現(xiàn)………………………………

8、……………18</p><p>　　4.3 組態(tài)王仿真結果……………………………………………………………19</p><p>　　4.4 畫面命令語言………………………………………………………………21</p><p>　　第五章 變頻器基礎知識………………………………………………………25</p><p>　　5.1 變頻器的定義……………

9、…………………………………………………25</p><p>　　5.2 變頻器的工作原理…………………………………………………………25</p><p>　　5.3 變頻器的控制方式…………………………………………………………26</p><p>　　5.4 變頻器自學習功能的應用方法……………………………………………28</p><p>　

10、　總結 ……………………………………………………………………………29</p><p>　　參考文獻 ………………………………………………………………………30</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著電子技術的快速發(fā)展，可編程控制器（PLC）不斷更新，PLC控制已經(jīng)成為自動控制中最常見控制方式之一。由于可編程控制器能

11、夠很好的自動控制電梯的上行與下行。本設計采用三菱FX1N-24MR-00PLC可編程進行控制，以此來實現(xiàn)對電梯的上行、下行、樓層顯示、樓層選擇等功能。</p><p>　　組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。</p><p>　　在這次為期一周的課設中

12、，我利用三菱三菱FX1N-24MR-00PLC可編程控制器設計了四層電梯自動控制程序并且進行了仿真實驗，利用組態(tài)王軟件設計了三層載貨電梯，配合組態(tài)王的編程語言實現(xiàn)了組態(tài)王的仿真運行。同時接觸并學習了變頻器的一些知識。</p><p>　　第一章PLC基礎知識</p><p>　　1.1基本原則和基本原理</p><p>　　一、PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則</

13、p><p>　　1、最大限度地滿足被控對象的控制要求；</p><p>　　2、保證控制系統(tǒng)的高可靠、安全；</p><p>　　3、滿足上面條件的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、實用和維修方便；</p><p>　　4、選擇PLC時，要考慮生產(chǎn)和工藝改進所需的余量。</p><p>　　二、PLC控制系統(tǒng)設計的基本原理

14、</p><p>　　當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 </p><p>　?。ㄒ唬?、輸入采樣階段 </p><p>　　在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它

15、們存入I/O映象區(qū)中的相應的單元內(nèi)。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 </p><p>　?。ǘ?、用戶程序執(zhí)行階段 </p><p>　　在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總

16、是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 　　</p><p>　?。ㄈ⑤敵鏊⑿码A段 </p><p>　　當掃描用戶程序結束后，可編程邏輯控制器就

17、進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這時，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。</p><p>　　1.2 功能特點和設計的步驟</p><p><b>　　一、功能特點</b></p><p>　　可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。 </p>&l

18、t;p>　?。ㄒ唬?、系統(tǒng)構成靈活，擴展容易，以開關量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構成復雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。 </p><p>　?。ǘ?、使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 </p><p

19、>　　（三）、能適應各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。 </p><p>　　二、PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟</p><p>　　1、對于復雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當于設計思路；</p><p><b>　　2、設計梯形圖；</b></p><p>　　3、程序輸入PLC

20、模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止；</p><p>　　4、現(xiàn)場施工完畢后進行聯(lián)機調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求；</p><p><b>　　5、編寫技術文件；</b></p><p><b>　　6、交付使用。</b></p><p>　　我們在設計流程圖時，也要遵循以下過程：1) 分析生產(chǎn)工藝過

21、程；2) 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，分配I/O；3) 選擇PLC；4) 設計PLC接線圖以及電氣施工圖；5) 程序設計和控制柜接線施工。</p><p>　　具體的設計步驟框圖如圖2-1所示。</p><p>　　第二章組態(tài)王基礎知識</p><p><b>　　2.1 組態(tài)王簡介</b></p><p>

22、;　　組態(tài)王是一款開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。</p><p>　　它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面

23、問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。</p><p><b>　　2.2組態(tài)

24、王的特點</b></p><p>　　它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為

25、試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。</p><p>　　2.3組態(tài)王實現(xiàn)步驟</p><p><b>　?。ㄒ唬⒍x變量</b></

26、p><p>　　對于變量的定義，就是創(chuàng)建一個具體的數(shù)據(jù)庫，并用此數(shù)據(jù)庫中的變量描述工控對象的各種屬性，比如時間、位置等。在我們的題目中我們需要定義的變量有：鉆頭位置、控制電機、各個控制開關、指示燈等等。當我們創(chuàng)建動畫時需要用這些變量將不同的畫面之間建立聯(lián)系。變量的類型選擇需要根據(jù)具體的應用來選擇，由于此次課程設計我們實驗室的PLC試驗箱不能實現(xiàn)與組態(tài)王相連接，因此定義的變量類型均為內(nèi)存型的。</p>&

27、lt;p>　?。ǘD形界面的設計</p><p>　　圖形界面的設計是用抽象的圖形畫面來模擬實際的工業(yè)現(xiàn)場和相應的工控設備。由于我們的任務是設計一個控制鉆孔動力鉆頭的動畫，因此我們在創(chuàng)建動畫時需要繪制出電動機、動力鉆頭、指示燈、限位開關、定時裝置等內(nèi)容。由于組態(tài)王當中提供了圖庫，但是對于那些圖庫里沒有的圖片，我們需要去網(wǎng)上搜索素材，整理后再應用組態(tài)王中的點位圖等工具進行編輯。</p>&l

28、t;p>　?。ㄈ?、建立動畫連接</p><p>　　當我們完成控制工程的圖畫設計與變量定義之后，要想建立動畫還應該將這些圖畫與定義的變量進行連接，應用組態(tài)王的編程語言，通過編程來實現(xiàn)對變量的控制，進而實現(xiàn)了對畫面運行的控制。程序的設計是基于工程控制來進行的，以實際情況為基礎我們建立的動畫應滿足實際情況。這樣，我們就完成了對工業(yè)控制過程的模擬，如果與外設相連還可以對控制過程進行監(jiān)測和控制。</p>

29、;<p>　　當建立動畫連接完成后，就可以對動畫進行運行。</p><p>　　第三章四層電梯的設計</p><p>　　3.1 自動電梯相關知識</p><p>　　電梯以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。電梯是機電一體化產(chǎn)品。其機械部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，

30、使電梯可靠運行。電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護等系統(tǒng)組成。</p><p>　　隨著社會的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設備。電梯從手柄開關操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運輸做出了不可磨滅的貢獻。PLC在電梯升降控制上的應用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過程中，各種邏輯開

31、關控制與PLC很好的結合，很好的實現(xiàn)了對的控制。</p><p>　　3.2四層電梯控制要求</p><p>　　如電梯模擬實驗臺結構所示，其動作要求如下：</p><p><b>　?。?）電梯上行：</b></p><p>　?、佼旊娞萃Ｓ?樓(1F)或2F、3F時，4樓呼叫．則上行到4樓碰行程開關后停止。</

32、p><p>　?、陔娞萃Ｓ?F或2F，3F呼叫、則上行，到3F行程開關控制停止。</p><p>　?、垭娞萃Ｓ?F，2F呼叫，則上行，到2F行程開關控制停止。</p><p>　?、茈娞萃Ｓ趌F，2F、3F同時呼叫，則電梯上行到2F后，停3秒種，繼續(xù)上行到3F停止。</p><p>　?、蓦娞萃Ｓ?F，3F、4F同時呼叫，電梯上行到．3F，停3

33、秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p><p>　?、揠娞萃Ｓ?F，2F、4P同時呼叫，電梯上行到2F，停3秒，繼續(xù)上行到4F停止</p><p>　　⑦電梯停于1F，2F、3F、4F同時呼叫，電梯上行到2F，停3秒，繼續(xù)上行到3F，停5秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p><p>　?、嚯娞萃Ｓ?F、3F，4F同時呼叫，電梯上行到3F停3秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p

34、><p><b>　　（2）電梯下行：</b></p><p>　?、匐娞萃Ｓ?F或3F或2F，1F呼叫，電梯下行到1F停止。</p><p>　?、陔娞萃Ｓ?F或3F，2F呼叫，電梯下行到2F停止。</p><p>　?、垭娞萃Ｓ?F，3F呼叫，電梯下行到3F停止。</p><p>　　④電梯停于4

35、F，3F、2F同時呼叫，電梯下行到3F，停3秒，繼續(xù)下行到2F停止</p><p>　?、蓦婁R停于4F，3F、1F同時呼叫，電梯下行到3F，停3秒，繼續(xù)下行到1F停止</p><p>　?、揠娞萃Ｓ?F，2F、1F同時呼叫，電梯下行到2F，停3秒，繼續(xù)下行到1F停止。</p><p>　　⑦電梯停于4F，3F、2F、1F同時呼叫，電梯下行到3F，停3秒，繼續(xù)下行到2

36、F停3秒，繼續(xù)下行到lF停止。</p><p>　?。?）各樓層運行時間應在15秒以內(nèi)，否則認為有故障。</p><p>　?。?）電梯停于某一層，數(shù)碼管應顯示該層的樓層數(shù)。</p><p>　?。?）設計電梯停于2F,3F時，電梯運行狀態(tài)。（上下同時呼叫時，采取先上后的原則）</p><p>　　3.3輸入輸出分配表</p>

37、<p>　　3．4設計的主體思想和總流程圖</p><p><b>　　一．主體思想</b></p><p>　　四層電梯的自動控制主體思想是將四層樓分為四個狀態(tài)，每個樓層分為兩個子狀態(tài)一、二，狀態(tài)一為該樓層的等待狀態(tài)，狀態(tài)二為該樓層的行進狀態(tài)。四個樓層狀態(tài)之間依據(jù)限位開關進行切換，即一層狀態(tài)可以切換到二層狀態(tài)，二層狀態(tài)可以切換到一、三層的狀態(tài)。切換時首先判

38、斷該層是否被呼叫，如果被呼叫則切換到該層的等待狀態(tài)中，等待3秒后進入該層的行進狀態(tài)中。</p><p><b>　　二．總流程圖</b></p><p>　　第四章基于組態(tài)王的載貨電梯的設計</p><p>　　4.1載貨電梯的控制要求</p><p>　　某三層大樓安裝載貨電梯一部，樓層的每一層安裝呼叫按扭一個，呼叫燈

39、一個。電梯的升降有一臺電動機拖動，電機正轉電梯上升，反之，電梯下降；每層設置有行程開關，當電梯到達時，行程開關觸點接通。電梯的動作如下。</p><p>　　電梯在一層或二層時，三層呼叫，電梯上升到三層。</p><p>　　電梯在二層或三層時，一層呼叫，電梯下降到一層</p><p>　　電梯在一層時，二層呼叫，電梯上升到二層</p><p&g

40、t;　　電梯在三層時，二層呼叫，電梯下降到二層</p><p>　　電梯在一層時，二層呼叫后，三層又呼叫，電梯上升到二層，停2s后，繼續(xù)上升到三層</p><p>　　電梯在三層時，二層呼叫后，一層又呼叫，電梯下降到二層，停2s后，繼續(xù)下降到一層</p><p>　　電梯在一層時，三層呼叫后，電梯到達二層前，二層呼叫，電梯在二層停2s后，繼續(xù)上升到三層。若是到達二層

41、以后，則不理會二層呼叫。</p><p>　　電梯在三層時，一層呼叫后，電梯到達二層前，二層呼叫，電梯在二層停2s后，繼續(xù)下降到三層。若是到達二層以后，則不理會二層呼叫。</p><p>　　電梯在二層時，一層呼叫后，三層也呼叫，則電梯下降到一層，在一層停2s后，再上升到三層。</p><p>　　電梯在二層時，三層呼叫后，一層也呼叫，則電梯上升到三層，在三層停2s

42、后，再下降到一層。</p><p>　　電梯在上升或下降途中，任何反方向的呼叫無效。</p><p>　　4.2基于組態(tài)王的載貨電梯的實現(xiàn)</p><p><b>　　一．設計主界面</b></p><p>　　二．數(shù)據(jù)詞典定義變量</p><p>　　4．3組態(tài)王仿真結果</p>

43、<p><b>　　一、初始狀態(tài)</b></p><p><b>　　二、工作狀態(tài)</b></p><p>　　進入運行系統(tǒng)頁面后，便可根據(jù)要求進行演示。對電梯的一些演示狀態(tài)進行截圖，分別如下：</p><p>　　圖1:2樓單獨呼叫；</p><p>　　圖2:電梯在二樓時，3樓呼叫后一

44、樓也呼叫；</p><p>　　圖3：電梯在一樓時，2樓、3樓、1樓依次呼叫。現(xiàn)象為：在2樓停2秒，繼續(xù)上升到3樓停2秒，再下降到1樓。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　圖3</b></p&g

45、t;<p><b>　　4.4畫面命令語言</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==1 &&\\本站點\ANF2==0 &&\\本站點\ANF3==0)</p><p>　　{if(\\本站點\J轎廂>0)</p><p>　　{\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;

46、</p><p>　　\\本站點\FL2=1;\\本站點\XXL2=1;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==0)</p><p>　　{\\本站點\L1=1;\\本站點

47、\L2=0;\\本站點\L3=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=1;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\ANF1=0;</p><p><b>　　}</b></p><

48、;p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==0 &&\\本站點\ANF2==1 &&\\本站點\ANF3==0)</p><p>　　{if(\\本站點\J轎廂<150)</p><p>　　{\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;</p>&

49、lt;p>　　\\本站點\ZL1=1;\\本站點\SXL1=1;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂>150)</p><p>　　{\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;&l

50、t;/p><p>　　\\本站點\FL2=1;\\本站點\XXL2=1;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==150)</p><p>　　{\\本站點\L1=0;\\本站點

51、\L2=1;\\本站點\L3=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=1;\\本站點\XC3=0;\\本站點\ANF2=0;</p><p><b>　　}</b></p><

52、;p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==0 &&\\本站點\ANF2==0 &&\\本站點\ANF3==1)</p><p>　　{if(\\本站點\J轎廂<300)</p><p>　　{\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;</p>&

53、lt;p>　　\\本站點\ZL1=1;\\本站點\SXL1=1;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==300)</p><p>　　{\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點

54、\L3=1;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=1;\\本站點\ANF3=0;</p><p>　　\\本站點\J1=0;</p><p><b>　　}&l

55、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==0 &&\\本站點\ANF2==1 &&\\本站點\ANF3==1 )</p><p>　　{\\本站點\J1=\\本站點\J1+1;</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂&

56、lt;150 && \\本站點\J1<15) {\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂>150){\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;</p><p>　　\\本站點\ZL1=1;\\本站點\SXL1=1;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=0

57、;\\本站點\XC3=0;\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==290){\\本站點\ANF2=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J1>19){\\本站點\ANF2=0;\\本站點\J1=0;\\本站點\XC2=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==1

58、50)</p><p>　　{\\本站點\L1=0;\\本站點\L2=1;\\本站點\L3=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=1;\\本站點\XC3=0;</p><p><b&g

59、t;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==1 &&\\本站點\ANF2==1 &&\\本站點\ANF3==0 )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\J

60、1=\\本站點\J1+1;</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂<150 && \\本站點\SXL1==1){\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂<150 && \\本站點\XXL2==1){\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;}</p><p>

61、　　if(\\本站點\J轎廂>150 && \\本站點\J1<15) \\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;</p><p>　　if(\\本站點\J1>19){\\本站點\ANF2=0;\\本站點\J1=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==150)</p><p>　　{\\本站點\L1=0;\\本站點

62、\L2=1;\\本站點\L3=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=1;\\本站點\XC3=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==0){\\本站點\L1=1;\\本站點\L2=0;\\本站點\L3

63、=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=0;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=1;\\本站點\XC2=0;\\本站點\XC3=0;\\本站點\ANF1=0;\\本站點\ANF2=0;</p><p><b>　　}</b></p><

64、p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\ANF1==1 &&\\本站點\ANF2==0 &&\\本站點\ANF3==1 )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\J1=\\本站點\J1+1;</p><p&

65、gt;　　if(\\本站點\J轎廂>150 &&\\本站點\J1<15) {\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂<150 &&\\本站點\J1<15) {\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂<150 &&a

66、mp;\\本站點\J1<15 &&\\本站點\SXL1==1){\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站點\J1>19 &&\\本站點\XC3==1){\\本站點\ANF3=0;\\本站點\J1=0;}</p><p>　　if(\\本站點\J1>19 &&\\本站點\XC1==1

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70、點\ANF2==1 &&\\本站點\ANF3==1 )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\J1=\\本站點\J1+1;</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂<150){ \\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站

71、點\J轎廂<=300 &&\\本站點\J轎廂>=150 &&\\本站點\J1<=15) {\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂-10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂>=0 &&\\本站點\J轎廂<=150 &&\\本站點\J1<=15){ \\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}<

72、/p><p>　　if(\\本站點\J1>19){\\本站點\ANF2=0;\\本站點\J1=0;\\本站點\XC2=0;\\本站點\ZL1=1;\\本站點\L2=0;\\本站點\J轎廂=\\本站點\J轎廂+10;}</p><p>　　if(\\本站點\J轎廂==150 &&\\本站點\J1<=19)</p><p>　　{\\本站點\L1

73、=0;\\本站點\L2=1;\\本站點\L3=0;</p><p>　　\\本站點\ZL1=0;\\本站點\FL2=0;\\本站點\SXL1=1;\\本站點\XXL2=0;</p><p>　　\\本站點\XC1=0;\\本站點\XC2=1;\\本站點\XC3=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p&g

74、t;　　第五章變頻器基礎知識</p><p>　　變頻調(diào)速技術是現(xiàn)代電力傳動技術的重要發(fā)展方向，而作為變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心—變頻器的性能也越來越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻器本身制造工藝的“先天”條件外，對變頻器采用什么樣的控制方式也是非常重要的。本文從工業(yè)實際出發(fā)，綜述了近年來各種變頻器控制方式的特點，并展望了今后的發(fā)展方向。</p><p><b>　　5.1變頻器的定

75、義</b></p><p>　　變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，

76、另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。</p><p>　　5．2變頻器的工作原理</p><p>　　變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。</p><p>　　變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換

77、為另一頻率的電能控制裝置。主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型、電流型。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。</p><p>　　變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。</p>&

78、lt;p>　　整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。</p><p>　　5.3 變頻器的控制方式</p><p>　?。ㄒ唬┓侵悄芸刂品绞?</p><p>　　在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉差頻率控制、矢量控制、直接轉矩控制等。 <

79、;/p><p>　　(1) V/f控制 </p><p>　　V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性，基于在改變電源頻率進行調(diào)速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結構非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。 &

80、lt;/p><p>　　(2) 轉差頻率控制 </p><p>　　轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎上，按照知道異步電動機的實際轉速對應的電源頻率，并根據(jù)希望得到的轉矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。這種控制方式，在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器，有時還加有電流反饋，對頻率和電流進行控制，因此，這是一種閉

81、環(huán)控制方式，可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對急速的加減速和負載變動有良好的響應特性。 </p><p>　　(3) 矢量控制 </p><p>　　矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到

82、各種不同的控制目的。例如形成開關次數(shù)最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基于轉差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。 </p><p>　　基于轉差頻率的矢量控制方式與轉差頻率控制方式兩者的定常特性一致，但是基于轉差頻率的矢量控制還要經(jīng)過坐標變換對電動機定子電流的相位進行控制，使之滿足一定的條件，以消除轉矩電流過渡過程中的波動。因此，基于

83、轉差頻率的矢量控制方式比轉差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是，這種控制方式屬于閉環(huán)控制方式，需要在電動機上安裝速度傳感器，因此，應用范圍受到限制。 </p><p>　　無速度傳感器矢量控制是通過坐標變換處理分別對勵磁電流和轉矩電流進行控制，然后通過控制電動機定子繞組上的電壓、電流辨識轉速以達到控制勵磁電流和轉矩電流的目的。這種控制方式調(diào)速范圍寬，啟動轉矩大，工作可靠，操作方便，但計算比較復雜，

84、一般需要專門的處理器來進行計算，因此，實時性不是太理想，控制精度受到計算精度的影響。 </p><p>　　(4) 直接轉矩控制 </p><p>　　直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統(tǒng)直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。

85、即使在開環(huán)的狀態(tài)下，也能輸出100%的額定轉矩。 </p><p>　　(5) 最優(yōu)控制 </p><p>　　最優(yōu)控制在實際中的應用根據(jù)要求的不同而有所不同，可以根據(jù)最優(yōu)控制的理論對某一個控制要求進行個別參數(shù)的最優(yōu)化。例如在高壓變頻器的控制應用中，就成功的采用了時間分段控制和相位平移控制兩種策略，以實現(xiàn)一定條件下的電壓最

86、優(yōu)波形。</p><p>　　(6) 其他非智能控制方式 在實際應用中，還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現(xiàn)，例如自適應控制、滑模變結構控制、差頻控制、環(huán)流</p><p><b>　　控制、頻率控制等。</b></p><p><b>　　（二）智能控制方式</b></p><p>　

87、　智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊控制、專家系統(tǒng)和學習控制等，目前智能控制方式在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的具體應用中已取得一些成功經(jīng)驗。</p><p>　　5.4變頻器自學習功能的應用方法 </p><p>　　為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設置后，需使變頻器對所驅動的電動機進行自學習，而61665就具有曳引機參數(shù)自學習的功能，其方法是:將曳引機制動輪與電機軸脫離，使電動

88、機處于空載狀態(tài)，然后啟動電動機，讓變頻器自動識別并存儲電動機有關參數(shù)，變頻器將根據(jù)識別到的結果調(diào)整控制算法中的有關參數(shù)。顯然，這一組自學習到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使變頻器能對該電動機進行最佳控制。</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　通過本次課程設計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與課題相結合設計程序與動畫的能力。既讓我們懂得了怎

89、樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎么用理論去解決。</p><p>　　在這次為期一周的PLC課設中，通過四層電梯的梯形圖設計，我鞏固了以前所學的PLC的知識。在后半周，學習了組態(tài)王軟件的使用，并且用組態(tài)王實現(xiàn)了課設要求的控制功能。我將在書本上學到的知識，在這次課設中得到體系化、架構化，對于PLC電氣控制理論，有了更加深刻的理解。</p><p>　　對于這周的課設，我

90、以為得到的不僅僅是對于PLC編程的鞏固和組態(tài)王的初步掌握，更多的是接觸到了將來踏入社會，接觸實際工程所必須的一些東西。像組態(tài)王之類的上位機軟件，會是我們的作品華實兼?zhèn)?。同時，我已經(jīng)歷了對于一個開發(fā)工具從完全陌生到初步掌握的過程。在學習組態(tài)王的過程中，我了解到了有目的地學習會加促進我們的學習效率。在設計過程中遇到問題，需要花費精力和耐心去解決。在解決問題的過程中，我的耐心建立起來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗，增強了信心。</p>

91、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 組態(tài)軟件應用指南:組態(tài)王Kingview和西門子WinCC 王善斌主編 化學工業(yè)出版社 2011 </p><p>　　2 變頻器、PLC及組態(tài)軟件實用技術速成教程 姚福來, 孫鶴旭, 楊鵬等編著 機械工業(yè)出版社 2010 </p><p>