毕业设计PLC及变频调速器的多电机控制系统
摘要
随着自动化控制理论、工业控制网络和计算机、通信网络技术等的飞速发展，在工业场合中，单台电机的控制已经不能满足实际生产过程的需求，越来越多的场合需要对多台电动机同时进行控制，多电机控制问题已经成为控制行业发展研究的一个重要内容。
本文在系统阐述变频调速技术相关知识以及对PLC功能分析的基础上，在充分考虑了成本、维护可靠性等诸多因素的情况下，提出了一种由PC机、西门子PLC、变频器、异步电机等构成的多电机控制系统的方案。文中对控制系统进行了总体设计，对多电机同步控制的原理及特点重点分析，确定了同步控制方案，提出来一种基于模糊PID补偿器的多电机同步控制策略，并给出了模糊PID补偿器的设计方法。然后采用基于RS485接口的USS协议实现了PLC与变频器的串行通信，重点讨论了USS协议对变频器进行控制的方法和程序设计，通过USS 协议，S7-200PLC可以实时读取和设置变频器的相关参数，通讯速率较高。同时还详细讨论了上位机与西门子S7-200型PLC串口通信的条件以及运用高级语言编写PLC与PC机通信的接口程序原理等。利用PLC自由端口通信方式实现与上位机的串行数据传输，将变频器的信息通过S7-200实时传送到上位机中，实现了计算机与PLC的实时通信，利用PLC自身所具备的逻辑运算和数据处理功能，实现了监控系统的设计，最终实现计算机对PLC所连接设备工作状态的实时监控。文中通过PLC对变频器的控制从而达到对电机的控制目的，实现对电机运行状态的监控。
该系统能够对变频器的运行参数、电机的运行状况进行在线监测，并进行远程控制，能有效地减少系统布线、减少电缆的数量，提高系统的抗干扰能力、系统的自动化水平及运行的可靠性。
关键词：PLC；变频器；变频调速；电机；USS协议
ABSTRACT
With the rapid development of the automatic control theory,the networks of theindustrial control and the technology of the computer,communication network and so on,Onthe occasions in the industrial,a single motor control can no longer meet the needs of theactual production process,more and more occasions,the need for simultaneous control ofmultiple motors is existed,the problem of the multi-motor control has become an importantelement of the development and research in control industry.
In this paper,on the basis of the describing VVVF technology-related knowledge,andfunctional analysis of the PLC,based on full consideration of the cost,maintenance reliabilityand many other factors,a multi-motor control system program is proposed，it is constitute of amachine from the PC,Siemens PLC,frequency conversion devices,and asynchronous motoretc.We have the overall design of the control system,and have a key analysis for theprinciple and characteristics of multi-motor synchronous control,identify synchronous controlprogram,propose a control strategy for multi-motor synchronous based on fuzzy PIDcompensator,and give the design method of fuzzy PID https://www.wendangku.net/doc/e610568855.html,ing the USS protocolbased on the RS485 interface to carry out the serial communication of the PLC and frequencyconverter,and discussing the USS agreement how to control the inverter and procedures forthe design.Through the USS protocol,S7-200PLC could read and set the inverter parametersin real-time.It also details the serial port communication conditions between Host Computerand the type of Siemens S7-200 PLC as well as the use of high-level language to compile theprinciple of communication interface between PLC and the PC machine.The use ofPLC-free-port communication could achieve the serial data transmission between PC andHost Computer,the inverter's information will send to the upper machine in real-time throughS7-200,achieving the real-time communications between the computer and PLC.By the useof PLC's own logic of operation and data processing capability to enable a design ofmonitoring system,and ultimately carry out the devices'real-time monitoring of the workingconditions which is connected to the PLC.The paper by inverter control to achieve thepurpose of motor control，and to achieve the surveillance of the motor running state.
The system can monitor the inverter's operating parameters on-line and remote control,and can effectively reduce the system's wiring and the number of cables and improve thesystem's anti-jamming capability,the automation level of the system and operation reliability.
Key words:PLC;Frequency inverter; frequency control;Fuzzy control;
USS protocol
目录
摘要 (1)
ABSTRACT.............................................................................................. II 1 绪论 (1)
1.1 课题研究的背景 (1)
1.2 方案选择 (1)
1.3 相关技术背景简介 (2)
1.3.1 变频调速技术 (2)
1.3.2 PLC技术 (2)
1.4 论文的研究内容 (3)
2 变频调速技术分析与应用 (4)
2.1 变频器的选择 (4)
2.1.1 使用变频器的目的 (4)
2.1.2 变频器的原理 (4)
2.1.3 变频器的控制电路 (6)
2.1.4 负载的分类 (7)
2.1.5 变频器的选型 (8)
2.1.6 变频器容量计算 (9)
2.1.7 西门子M420变频器性能介绍 (9)
2.2变频调速技术 (10)
2.2.1 变频调速的定义 (10)
2.2.2 变频调速的基本原理 (10)
2.2.3 变频调速系统的类型 (13)
2.3 变频调速控制系统 (14)
3 可编程控制器的分析与应用 (15)
3.1 可编程控制器的应用与发展 (15)
3.1.1 PLC的发展现状和应用领域 (15)
3.2 PLC的工作原理及功能特点 (16)
3.3 PLC控制系统的结构 (18)
3.4 可编程控制器的选型 (19)
3.4.1 可编程控制器的选型要求 (19)
3.4.2 西门子CPU 226简介 (21)
3.5 西门子S7-200 PLC (22)
3.5.1 西门子S7-200 PLC模块及功能概述 (22)
3.5.2 西门子S7-200 PLC的工作模式 (22)
3.5.3 S7-200 PLC网络的通信协议 (23)
4 多电机控制系统的分析与设计 (26)
4.1 控制方案研究 (26)
4.2 系统硬件组成 (27)
4.3 PID控制 (28)
4.4 电机转速测量 (29)
4.5 软件编程 (30)
4.5.1 误差部分程序 (30)
4.5.2 PID部分控制程序 (30)
5 系统通信设计和实现 (31)
5.1 PLC与变频器的通讯 (31)
5.1.1 变频调速装置驱动设置 (31)
5.1.2 PLC与变频器的连接 (32)
5.1.3 通过USS协议实现PLC和变频器的通讯 (33)
5.1.4 PLC控制变频器的程序设计 (34)
5.2 PLC与监控计算机通讯的实现 (36)
5.2.1 通讯方法选择 (36)
5.2.2 PC与PLC的通信硬件接线 (37)
5.2.3 自由口模式下创建用户定义的通信方法 (37)
5.2.4 自由口模式下S7-200 PLC与计算机的通信方法 (38)
5.3 系统调试 (41)
6 监控界面的设计 (42)
6.1 人机界面设计 (42)
6.1.1 人机界面设计时应考虑的几个问题 (42)
6.1.2 人机界面设计的基本方法 (42)
6.1.3 人机界面设计原则 (43)
6.1.4 人机界面HMI的选型 (43)
6.2 系统的界面设计 (44)
6.2.1 触摸屏编程软件PROTOOL (44)
6.2.2 参数设定 (45)
6.2.3 开机画面设计 (46)
6.2.4 监控界面 (47)
6.3实验研究 (47)
结论与展望 (49)
参考文献 (50)
1绪论
1.1课题研究的背景
近年来，随着工业的发展和对各种机械性能、产品质量要求的逐步提高，单单针对一台电机的控制在许多场合己经不能满足实际生产的要求，在生产过程中，一个生产线经常要用多台电动机，这些电动机可能是分工协作完成一个设备的生产，也可能是分别完成各自的工作，相互之间没有任何联系，这就需要人们去控制多台电机，使其协调运行，这样多电机控制问题就产生了。迄今为止的设计经验大多主张每台变频器和电机都拥有专门属于自己的控制器，但是这样的设计就会提高系统的成本和复杂度，降低系统的性能和可靠性。
本设计正是基于以上背景，提出了一种变频调速器多电机控制系统的设计方案，通过对变频器的控制来实现对电机的控制。变频调速是电机调速其中的一种。它不仅操作方便，故障率低，且节能效果明显,优于调压调速、变级调速、滑差调速、串级调速、整流子调速和液力偶合器调速等。
变频调速的主要特点是：
①体积小、重量轻，可挂墙安装,不占地面；
②可手控、摇控，亦可与可编程控制器、计算机等联接，实现自控；
③启动电流低，约为电机额定电流的1.7倍(电机启动电流为5～6倍额定电流),对电网设备冲击小；
④具有许多种保护功能(如过压、欠压、过流、短路、瞬时停电等)；
⑤可减振降噪，延长设备使用寿命。
选用正确的控制方式对系统的实现有很重要的作用，在以前的设计方案中，使用常规电器搭建控制部分非常困难，同时因大量使用继电器、时间继电器又造成控制部分的可靠性降低和故障率的升高，因此很少有这样的设计方案。因此，就需要选择更好的控制方式来实现。近年来，由于可编程控制器（PLC）发展极为迅速，应用面极广，它具有功能齐全、使用方便、可靠性高，抗干扰能力强，编程简单，操作方便，系统的设计，安装，调试工作量小，维护容易；体积小，能耗低；配套齐全，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；性能价格比高等优点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，将会向着微型化，专业化，大型化，高速化，高性能方向发展，并将成为实现工业自动化的一种强有力工具。
因此，选择使用PLC来实现变频调速器的多电机控制。
1.2方案选择
要实现对多台电动机的控制，可以有两种方案来选择。
一是利用变频器来拖动多台电机实现。现在变频器的技术已经比较成熟，基本型的变频器都有一拖二甚至更高的功能，这样就可以用变频器来带动多台电动机运行从而实现多电机的控制。使用这种方式，由于只用一台变频器，所以投资少，减少了额外的硬件，又降低了整个系统的成本，同时最大限度的提高设备利用率，挖掘增效潜力。但是此方案只对电机数目不多，电机分布比较集中的应用
系统比较合适。
二是采用每台电动机各由一台变频器来控制的方式，那么这就要用到多台交流变频调速器，再利用PLC来控制多台变频调速器，从而达到多电机控制的目的。采用这种方法，由于使用多台变频器，相较于第一种方案投资较大，但是适用于大规模生产线中电机数目较多，电机分布距离较远的情况，而且，用PLC 和变频器搭建的程控系统，不但可以实现设备运行的自动化管理和监控，提高了系统的可靠性和安全性，而且提高了企业经济效益和工作效率。因此，该系统具有一定的工程应用和推广价值。
本系统中采用的就是利用PLC控制多台变频器的方式来实现多电机控制的研究。
1.3相关技术背景简介
1.3.1 变频调速技术
变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。交流电动机变频调速系统的种类很多，从早期提出的电压源型变频器开始，相继发展了电流源型，脉宽调制等各种变频器。目前变频调速的主要方案有：交-交变频调速，交-直-交变频调速，同步电动机自控式变频调速，正弦波脉宽调制（SPWM）变频调速，矢量控制变频调速等。变频调速系统由电力半导体变流器、电动机、控制、检测四部分组成。这四部分相互依存，共同作用，实现交流驱动的高精度、使用方便、低转矩脉动、低噪音、无传感器、小型化等性能指标。异步电动机变频调速具有调速范围广，平滑性较高，机械特性较硬的优点，可以方便地实现恒转矩或恒功率调速。
1.3.2PLC技术
PLC英文全名为Programmable Controller，即可编程控制器，包括逻辑运算、顺序控制、时序、计数以及算术运算等程序。它用一串指令形式存放在存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制。一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些I/O模块，这些模块被插在一块背板上。如果配置增加，可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通信模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。
可编程控制器不仅容易安装，占用空间小，能源消耗小，带有诊断指示器可以帮助故障诊断，而且可以被重复使用到其他的项目中去。现在，尽管PLC的功能，如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高，但PLC 一直保持了最初设计的原则，那就是简单之上的原则。
1968年，通用汽车公司确立了第一个可编程逻辑控制器的标准，目的在于替代既复杂又昂贵的继电器控制系统。该设计规格需要固态系统和电脑技术，并要求能够在工业环境中生存，也能够方便地编程，并且可以重复使用。到1969年，第一个PLC诞生，当时称为可编程控制器，英文称为Programmable Controller，缩写为PC。由于第一代PLC是为了取代继电器，因此，采用采用了梯形图语言作为编程方式，形成了工厂的编程标准。这些早期的控制器满足了最初的要求，并且打开了新的控制技术发展的大门。在很短时间内，PLC就迅速扩展到食品、饮料、金属加工、制造等多个行业。PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模
分为微型PLC、小型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。PLC 的技术不断发展取得了很大的成就，PLC控制系统[13]应用的越来越广泛。过去，PLC使用与离散过程控制，如开关、顺序运动执行等场所，但随着PLC的功能越来越强大，PLC也开始进入过程自动化领域。
1.4论文的研究内容
本论文主要讨论了一种变频调速器多电机控制系统的设计方案，能够实现设备运行的自动化管理和监控，提高系统的可靠性和安全性，全文共分为六章。
第一章为绪论。简单介绍了课题研究的背景以及方案的选择和相关技术的介绍。
第二章介绍了变频调速技术的原理、分类、控制方式以及变频器的选择等内容。
第三章介绍了可编程控制器的有关知识，包括它的原理、功能特点、结构以及选型、发展状况等相关知识，最后还详细介绍了本系统所要采用的SIEMENS S7-200 PLC等有关内容。
第四章是系统设计的内容。根据多电机同步的发展现状提出了多电机同步控制方案，研究了此种策略的设计方法。
第五章是系统通信的设计与调试。重点介绍了变频器与PLC，PLC与上位机通讯的设计内容与调试。包括通信协议的选定、协议内容以及程序设计等相关内容。
第六章是监控界面设计的相关内容。包括人机界面的选型、编程软件的选择和系统界面设计等。
最后总结本论文所做的主要工作，并提出一些今后需要进一步研究的问题和方向。
本章小结
本章阐述了论文研究的课题的背景意义，以及方案的选择，简单介绍了变频调速技术和PLC技术，西门工业控制网络技术的背景知识。阐述说明了本文研究的内容、方法和要实现的目的。
2 变频调速技术分析与应用
变频调速技术近年来发展很快，变频器在节约电能的同时可以减少排放、降低能耗，理解并掌握变频器的控制具有十分重要的现实意义，而且现在越来越多的工业控制场合选用PLC和变频器用于电机的调速控制。
2.1变频器的选择
变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。变频器的基本构成如图2.1所示，其主电路主要由整流电路、直流中间电路和逆变电路三部分以及有关的辅助电路组成。
图2.1 变频器的基本结构框图
2.1.1使用变频器的目的
变频器应用可分为用于传动调速和用于各种静止电源两大类。变频器的目的使用见表2.1。
2.1.2变频器的原理
变频器可分为间接变频器和直接变频器两大类。间接变频器先将工频交流电源整流成电压大小可控的直流，再经过逆变器变换成可变频率交流，由此也称交-直-交变频器；直接变频器则将工频交流一次性变换成可变频率交流，故可称交-交变频器。目前以间接变频器应用较为广泛。本文所述变频器也属于这一类。
（1）交-直-交变频器
按照电压、频率的控制方式，交-直-交变频器有三种结构形式：
①可控整流器调压、逆变器调频方式。如图2.2（a）所示：其调压与调频功能分别在两个环节上实现，由控制电路协调配合，故结构简单、控制方便。由于装置输入环节采用可控整流，当低频低压运行时，移相触发角u很大，致使输入功率因数低下，此外逆变器多用晶闸管型2阶梯波，每周换流2次的逆变器，器件开关频率低输出谐波成分大，当然，可控器件如IGBT的出现使得PWM控制成为可能，可以大大的改善其工作性能，但成本较高。
②不控整流器整流、斩波器调压、逆变器调频方式。如图2.2（b）所示：由于采用二极管整流,使输入功率因数提高。由于输出逆变环节功率器件采用晶闸管，仍有输出谐波成分大的弊病。
③不控整流器整流、脉宽调制型（PWM）逆变器同时实现调压调频方式。
如图2.2（c）所示：
此时除装置输入功率因数高，又因采用高开关频率的逆变器，输出谐波很小，性能优良。
图2.2交-直-交变频器结构图
（2）交-交变频器
交-直-交变频器控制简单，所用晶闸管元件少，但它要经过两次能量转换损耗比较大，而且大部分变频器都用不可控器件作逆变开关，采用电容强迫换流，电路结构复杂。交-交变频器可直接将电网频率交流变成频率可调交流，无需中间直流环节，从而可提高整个变频装置的变换效率。又由于交-交变频器中晶闸管可利用交流电网实现电源自然换流，无需专门设计换流电路，简化了变流器结构。再由于这种变频器基本单元是由三相可逆整流装置所构成、每相装置均为两个反并联的三相整流器、变频器容量就由它们来分担，因此在不采用元件串、并联的条件下，可将交-交变频器容量做得很大，使这种变频器在大容量低速同步电机的无齿系传动、大型线绕异步电机的超同步双馈调速，以及新型交流励磁变速恒频发电系统中得到了相当广泛的应用。
交-交变频器输出的每一相都是由两组晶闸管可控整流器反并联的可逆线路构成。如图2.3所示。其中图（a）电路可控整流器进线侧接入了足够大滤波电感使输出电流近似方波，称电流源型；图（b）两组整流器直接反并联,构成电压源型电路。当正组工作在整流状态时，反组封锁。负载上电压为上（＋）下（－）。当反组处于整流状态而正组封锁时，0u为上（－）下（＋）；两组交替工作就使负载上得到交流电压，如图（c）所示,其输出频率即为两组整流器的交替工作切换频率。由于交-交变频器输出的交流电压是经晶闸管整流后获得，晶闸管利用了电网电压换流，其输出频率不能高于电网频率。通常最高输出频率被限制为电网频率的1/3-1/2。
图2.3交-交变频器原理图
2.1.3变频器的控制电路
给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路，称为控制电路。如图2.4所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、丰电路的电压、电流检测电路，电动机的速度检测电路，将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
图2.4变频器控制电路
在图2.4点划线内，无速度检测电路，为开环控制。在控制电路增加了速度
检
测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭
环控制。
（1）运算电路
将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，
决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路
与主回路电位隔离检测电压、电流等。
（3）驱动电路
为驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使丰电路器件导通、关断。
（4）I/0输入输出电路
为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多
段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出(比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
（5）速度检测电路山东大学硕士学位论文
以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG 、PLG 等)的信号为速度信号，送
入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
（6）保护电路
检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆
变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，表2.l 为保护功能一览。
表2.l 保护功能一览：
2.1.4 负载的分类
变频器的选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要
充分了解变频器所驱动的负载特性。电动机的功率与负载转矩和转速的积成比例为：
10009550
T Tn P ω== （2.1） 式中P —功率(kW)；
T —转矩(N ·m)；
ω—角速度(rad/s)；
N —转速(r/min)。
根据转矩T 与转速n 的关系，通常将生产机械负载分为三种类型见图2.5。
图2.5 负载转矩特性 a)恒转矩负载b)恒功率负载c)平方转矩负载
（1）恒转矩负载
恒转矩负载（T 为定值）如图，负载转矩T 与转速无关，任何转速下T 总保
持恒定或基本恒定，即使转速变化，转矩也不大变化。
（2）恒功率负载
恒功率调速包含两种含义：
①负载具有恒功率的转矩-转速特性，恒功率的转矩-转速特性指的是负载在
转速变化时需要电动机提供的功率为恒定。
②电动机具有输出恒功率能力，当电动机的电压随着频率的增加而升高时，若电动机的电压己经达到电动机的额定电压，继续增加电压有可能破坏电动机的绝缘。为此，在电动机达到额定电压以后，即使频率增加仍维持电动机电压不变。这样电动机所能输出的功率由电动机的额定电压和额定电流的乘积所决定，不随频率的变化而变化，即具有恒功率特性。
（3）平方转矩负载
平方转矩负载（T/n2为定值)如图，即随着转速的降低，转矩也变小。随着
转速减小，转矩按转速的二次方减小。这种负载所需的功率与速度的三次方成正比。
2.1.5 变频器的选型
在交流调速系统设计中，在保证系统指标的前提下，应以系统结构简单、成
本低、技术成熟、维护工作量小为目标来选择最佳的系统配置，应克服追求高新技术的系统配置，减少造成投资高、维护工作量大、复杂的技术储备型设计。在工程扩建和技术改造中选用变频装置的原则是，根据负载及工艺条件确定变频装置的控制算法，在保证系统的技术指标前提下尽可能减少工程投资。根据实际运行经验可按照以下原则设计以保证高的性能价格比：
（1）按负载类型选择调速装置。
负载变化时通常希望速度变化越小，系统工作越稳定越好，所以大多数负载希望静态速度误差越小，机械特性越硬越好。但也存在某些负载要求较软的机械特性
如电车、电梯等负载，当负载超重时为安全起见要求其速度自动地慢下来。
（2）考虑调速经济性，优先考虑设备投资，从两方面考虑。
一方面在符合系统调速要求条件下选择合适类型的调速装置，如风机、水泵等的一般性节能调速尚可考虑选用一般的v/f型SPMW（正弦脉宽调制）通用型变频器，毋需选择矢量控制或直接转矩控制变频器。在要求启动转矩大或调速特性要求高的场合，应选用矢量或直接转矩控制型变频器。在某些要求测量运转设备扭力矩的场合，选直接转矩控制的变频器就非常合适，因为该类型变频器可以直接测出其输出的转矩作为测量参数输出。另一方面应考虑设备性能价格比，在价格相近时应选择性能更优异的变频器。还应考虑调速系统的故障率，包括电动机本身、生产机械因调速系统故障而停工、修理，由此引起的损失往往超过调速装置本身价格的若干倍。在选择变频器型号时，应充分考虑变频器的性能和可靠性，单纯考虑变频器价格是片面的。
2.1.6 变频器容量计算
（1）根据电动机电流选择变频器容量变频器驱动异步电动机调速，在电机的容量确定并选定其型号以后，通常应根据电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值（最大值）来选择变频器。
（2）容量选择注意事项
①并联追加投入起用一台变频器使多台电动机并联运转时，如果所有电动机同时起动加速可按如前所述选择容量。但是对于一小部分电动机电动机开起后再追加投入其他电动机起动场合，此时变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电动机将产生大的起动电流。因此，变频器容量与同时起动时相比需要大些。
②大过载容量根据负载的种类往往需要过载容量大的变频器，但通用变频器过载容量通常多为125%,60s或150%,60s,需要超过此值的过载容量时必须增大变频器的容量。
③轻载电动机电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时，多认为可选择与实际相称的变频器容量。但是对于通用变频器，即使实际负载小，使用比按电动机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想。根据系统综合考虑因素，选择西门子MM420型变频器，并且选用专门的变频调速电机。
2.1.7西门子M420变频器性能介绍
通用型西门子M420系列变频器采用先进磁通矢量控制方式，实现在线自动调整功能，调速比可达l：120(0．5--60Hz)。可拆卸风扇和接线端子，维护方便。柔性PWM，实现更低噪音运行。内置RS485通信口，可插扩展卡符合全世界主要通信标准。PID等各种功能适合各种应用场合。
功能特点：
(1)快速电流限幅，无跳闸功能。即使设定的加速时间超出了变频器的过电流限制，也可以自动减缓加速、不跳闸、失速；运行有负载冲击，能自动降低频率，防止跳闸失速。
(2)用磁通矢量控制，实现1Hz运行150％转矩输出。
(3)PID，15段速度等功能选择。
(4)内置RS-485通信口，可实现远程通信
(5)内置柔性RWM，实现更低噪音运行。
(6)可设定加速时间(0.1秒至3600秒)，具有S形加减速功能，让加减速过程变
得缓和，防止冲击和载物倒塌。
保护功能：
(1)变频器过电压／欠电压保护、短路保护；
(2)对变频器和电机的过热保护。
(3)电机的锁死保护、缺相保护；
(4)电机热敏电阻PTC 的接口。由上可见，变频器和电机得到全面如图所示：
图2.6 MicroMaster420
2.2变频调速技术
2.2.1 变频调速的定义
由于异步电动机的转速表达式为：00(1)60(1)/n n s f s P =-=-。
其中0f 为定子电压频率，p 为电动机极对数，s 为转差率，0n 为异步电动
机的同步转速。 根据上式，即异步电动机的转速：160(1)f n s p
==- 当极对数p 不变时，电动机转子转速n 与定子电源频率f 1成正比，因此连
续地改变供电电源的频率，就可以连续平滑地调节电动机的转速，这种调速方法称为变频调速。它具有较好的调速性能，是现代交流调速方法中具有重要意义的一种调速方法。通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。可以认为，变频调速是异步电动机的一种比较合理和理想的调速方法。
2.2.2 变频调速的基本原理
当在一台三相异步电动机的定予绕组上加上三相交流电压时，该电压将产
生
一个旋转磁场，其速度由定子电压的频率所决定。当磁场旋转时，位于该磁场中
的转予绕组将切割磁力线，并在转子绕组中产生相应的感应电动势和感应电流，
而此感应电流又将受到旋转磁场的作用而产生电磁力，即转矩，使转子跟随旋转
磁场旋转．当将三相异步电动机绕组的任意两相进行交换时，所产生的旋转磁场
的方向将发生改变。因此，电动机的转向也将发生改变。异步电动机定了磁场的转速被称为异步电动机的同步转速，其同步转速由电动机的磁极个数和电源频率所决定：
60s f n p
= （2-1） s n ------同步频率
f ------电源频率
p ------磁极对数
异步电动机的转速总是小于其同步转速，异步电机的实际转速可由下式给出：
(1)60(1)s n n s f s p =-=- (2-2)
n ---------电动机的实际转速 s ---------异步电动机的转差率
由(2-2)可知，改变参数f ，s 中的任意一个就可以改变电动机的转速，即对
异步电动机进行调速控制。因此，可以通过改变该电源的频率来实现对异步电动机的调速控制。从某种意义上说，变频器就是一个可以任意改变频率的交流电源。
在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每极磁通量①。为额定值不
变。磁通太弱，没有充分利用电机的磁心，是一种浪费；若要增大磁通，又会使磁通饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因为绕组过热而损坏电机。对于直流电机来说，励磁系统是独立的，所以只要对电枢反应的补偿合适，保持西。不变是很容易做到的。在交流异步电机种，磁通是定子和转子合成产生的。
三相异步电机定子每相电动势的有效值是：
1114.44g N m E f N k φ= （2-3）
g E ------气隙磁通在定子每相中感应电动势有效值，单位为V ；
1f ------定子频率，单位为z H ；
1N k ------基波绕组系数；
m -------每极气隙磁通量，单位为b
W ； 由公式可知，只要控制好色和石，便可以控制磁通①。不变。需要考虑基
频(额定频率)以下和基频以上两种情况：
（1）基频以下调速：
即采用恒定的电动势。由上式可知，要保持m ．不变，但频率石从额定值
石。向下调节时，必须同时降低臣。
然而绕组中的感应电动势是难以控制的，但电动势较高时，可以忽略定子
绕
组的漏磁阻抗压降，而认为定了相电压U ≈E ，则得％=常数。低频时，U 和《都较小，定予阻抗压降所占的份量都比较显著，不能在忽略。这时，可以人为的把电压U 抬高一些，以便近似的补偿定子压降。带定子压降补偿的恒压频比控制特性为b 线，无补偿的为口线。如图2.7所示。
图2.7恒压频比控制特性 （2）基频以上调速
在基频以上调速时，频率可以从无往上增高，但电压U 磁通与频率成反比
的降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
把基频以下和基频以上两种情况合起来，可得到异步电动机的变频调速控
制特性，如图2.8。如果电动机在不同的转速下都具有额定电流，则电动机都能在温升容许的条件下长期运行，这时转矩基本上随磁通变化。在基频以下，属于“恒转矩调速”的调速，而在基频以上，基本上属于“恒功率调速”。
图2．8 异步电动机变频调速控制特性
2.2.3 变频调速系统的类型
（1）按应用的场合分：
①以一般工艺调速和节能为主要目的的变频调速系统。这类系统对调速性能
的要求并不高，控制策略比较简单，如风机、水泵等调速系统。
②以追求高动态性能的变频调速系统或伺服系统。这类系统控制策略先进，调速系统复杂，调速性能好，如钢铁厂冷轧机传动系统或数控机床的伺服系统等。
③高压大功率变频调速系统。巨型电动船舶、矿井卷扬等特重负载场合一般
采用高压电动机拖动，这类变频调速系统除要解决谐波污染等问题外，开关管的耐压与功耗问题也是需特别值得注意的
④以追求良好的起、制动特性以及静音、环保无“公害”污染的变频调速系
统。为满足生产工艺的需要或为了满足人们乘坐舒适度的需要，在某些生产机械或某些公共设施中，如带式运输机、地铁、电梯等，须按事先设定好的曲线进行加减速；在家电领域，如变频空调、变频冰箱，由于采用了低频运转模式，压缩机无须反复启动，延长压缩机使用寿命，同时也解决了压缩机频繁启动所带来的烦人噪音，且节能效果好。需要注意的是，上述按应用场合给系统分类，其外延并不是十分确定的。
（2）按变频原理分：
①交-交变频。将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，减少了中间环节，变换效率高。但由于其连续可调的频率范围较窄，一般不到额定频率的一半，因此主要应用于低速大容量拖动系统中。
②交-直-交变频。先将频率固定的交流电整流成直流电，然后再将直流电逆
变成频率连续可调的交流电。由于对逆变过程人们研究出许多先进的控制策略，使得系统的调速性能得到很大提高，因此得到广泛应用。按滤波环节是采用电容滤波还是采用电感滤波，可分成电压型与电流型两大类。
（3）按拖动电机的类型分：
①异步电动机变频调速系统。异步电动机在生产实践中应用十分广泛，需要
调速的场合很多，采用变频调速时转差功率近似不变，效率高。
②同步电动机变频调速系统。同步电动机没有转差，转子的极对数是固定的，
只能实现变频调速。按频率控制方式分，有它控变频和自控变频两类，后者又称无刷直流电动机调速。
（4）按控制策略分：有经典的V/f控制，有电压空间矢量控制、矢量控制、直接转矩控制，还有目前处于研究热点的智能控制如模糊控制、专家控制等。
2.3变频调速控制系统
变频调速系统框图如图2.9所示。
图2.9变频调速系统框图
本系统采用PLC和变频器调节交流异步电机转速的方法。给定的速度与经由PLC高速计数模块反馈回来的实际速度相减产生速度误差，经PLC运算可得控制量，再由RS-485接口输出到变频器以驱动交流电机，从而达到调节电机转速的目的。由于PLC与变频器之间没有采用D/A进行转换，而是采用了RS-485进行数字通信，有效地提高了系统的抗干扰能力。测速装置采用编码器克服了过去调速系统中采用测速发电机输出特性存在死区和非线性区，体积大，误差大等缺点。
本章小结
本章主要介绍了变频调速技术的相关知识，以及文中所需变频器的选择，还包括变频调速控制系统的总体结构，为下一步的设计打下了坚实的理论基础。
基于PLC的锅炉温度控制系统毕业设计
基于PLC的锅炉温度控制系统 作者姓名xxx 专业自动化 指导教师姓名xxx 专业技术职务讲师
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (3) 1.1课题背景及研究目的和意义 (3) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3项目研究内容 (4) 第二章 PLC和组态软件基础 (5) 2.1可编程控制器基础 (5) 2.1.1可编程控制器的产生和应用 (5) 2.1.2可编程控制器的组成和工作原理 ··············错误！未定义书签。 2.1.3可编程控制器的分类及特点 (7) 2.2组态软件的基础 (8) 2.2.1组态的定义 (8) 2.2.2组态王软件的特点 (8) 2.2.3组态王软件仿真的基本方法 (8) 第三章 PLC控制系统的硬件设计 (9) 3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (9) 3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 (9) 3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (9) 3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 (10) 3.2 PLC的选型和硬件配置 (11) 3.2.1 PLC型号的选择 (11) 3.2.2 S7-200CPU的选择 (12) 3.2.3 EM235模拟量输入/输出模块 (12) 3.2.4 热电式传感器 (12) 3.2.5 可控硅加热装置简介 (12) 3.3 系统整体设计方案和电气连接图 (13) 3.4 PLC控制器的设计 (14) 3.4.1 控制系统数学模型的建立 (14)
3.4.2 PID控制及参数整定 (14) 第四章 PLC控制系统的软件设计 (16) 4.1 PLC程序设计的方法 (16) 4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 (17) 4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 (17) 4.2.2 计算机与PLC的通信 (18) 4.3 程序设计 (18) 4.3.1程序设计思路 (18) 4.3.2 PID指令向导 (19) 4.3.3 控制程序及分析 (25) 第五章组态画面的设计 (29) 5.1组态变量的建立及设备连接 (29) 5.1.1新建项目 (29) 5.2创建组态画面 (33) 5.2.1新建主画面 (33) 5.2.2新建PID参数设定窗口 (34) 5.2.3新建数据报表 (34) 5.2.4新建实时曲线 (35) 5.2.5新建历史曲线 (35) 5.2.6新建报警窗口 (36) 第六章系统测试 (37) 6.1启动组态王 (37) 6.2实时曲线观察 (38) 6.3分析历史趋势曲线 (38) 6.4查看数据报表 (40) 6.5系统稳定性测试 (42) 结束语 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
《PLC课程设计》(---九路抢答器)指导书
广东工贸职业技术学院 2010~2011学年第二学期 PLC课程设计指导书 题目：九路抢答（PLC可编程控制器应用） 课程名称《PLC及组态课程设计》专业电子信息适用年级09级 班级09电信班1、2 指导教师_侯益坤、伍勤谟 一、课程设计的目的 PLC的课程设计是在完成本课程内容的课堂教学和实践之后进行的。目的是通过对一个实际应用课题的设计，初步掌握PLC控制系统的设计方法，从了解设计要求，运用所学知识并查阅有关技术资料进行系统设计，到模拟安装调试，然后整理有关技术资料，编写设计说明书，使学生得到一次系统的训练，从而对本课程理解更深刻，更清楚，更重要的是提高应用理论知识解决实际问题的能力。 课程设计应以培养学生的能力为主，要求学生在独立完成设计任务的同时，注意多方面能力的培养和提高，主要包括以下几方面： （1）综合运用专业及基础知识解决实际工程技术的能力。 （2）独立工作的能力和创造能力。 （3）查阅技术资料和各种工具书的能力。 （4）工程绘图能力。
（5）撰写技术报告和编制技术资料的能力。 因此，在课程设计教学中，应以学生为主体，让其充分发挥自主性和创造性。教师的作用主要体现在工作方法的指导和思维方法的引导，以及设计技术把关上面。 二、系统方案设计要求说明 在很多竞赛活动中，经常用到抢答器。对抢答器的控制要求是：当多个输入信号输入时，抢答器只接收第一个到来的信号，而不接收后面到来的输入信号并使第一个到来的输入信号相应的灯或铃有反应。 本系统中设有9个抢答输入按钮、一个复位按钮、一个开始按钮,一个七段数码管，一个蜂鸣器,一个3S兰灯,一个5S黄灯，一个红色违规指示灯。 本系统可提供九个抢答台,在主持人的主持下,参赛人通过抢先按下按钮回答问题。 在抢答开始前，主持人应按下复位按钮使系统复位，做好抢答准备。 当主持人说开始，并同时按下开始按钮，抢答开始,并限定抢答时间为10s。 若抢答者在抢答开始前抢先输入，则属违规要显示该台台号，同时蜂鸣器以0.1秒的周期响, 红色违规指示以1秒的周期闪烁，以便扣分惩罚。 若在开始之后到3s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，同时3s兰灯点亮、蜂鸣器声以0.1秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应兰灯点亮额外奖励加分。 若在3s之后到5s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，同时5s黄灯点亮、蜂鸣器声以0.1秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应黄灯点亮额外奖励加分。 若在5s之后10s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，蜂鸣器声以0.1秒的周期响。以便答对给予基本加分（但之后不奖励加分）。
三相异步交流电机的设计_毕业设计
学生毕业设计（毕业论文） 系别：机电工程 专业：数控技术 设计（论文）题目：三相异步交流电机
毕业设计（论文）任务书 一、课题名称：三相异步电机的设计 二、主要技术指标： 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求：采用电压AC380，可以实现正反转。 三、工作内容和要求： 1．设计磁路部分：定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分：定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分：机座、端子、轴和轴承等。 4．设计电路的正反转和安全控制部分。 5．按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献： 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.
2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生（签名）年月日 指导教师（签名）年月日 教研室主任（签名）年月日 系主任（签名）年月日
毕业设计（论文）开题报告
摘要
在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后，19世纪80年代中期，多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机，异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used
毕业设计-温度控制系统-开题报告-文献综述
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：温度传感与温度过程控制研究 学院（系）：里仁学院电气工程系 年级专业：07仪表2班 学生姓名：饶佳新 指导教师：程淑红 完成日期：2011.3.15
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.国内外研究动态 温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是一种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来控制加热器运作，从而达到改变用户所需温度的目的。近百年来，温度控制器的发展大致经历了以下阶段： (1)模拟、集成机械式温度控制器； (2) 电子式智能温度控制器。目前，国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式由集成化向智能化、网络化的方向发展。 现今基于单片机的温度控制系统在生产、安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近年来，国内基于单片机的温度控制系统在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长，进入21世纪后，智能的温控系统正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。但是比起国外，我们仍处于起步晚，高度低，技术创新能力薄弱的状况，技术密集型产品明显落后于发达工业国家，自主研发产品少，缺乏核心技术是硬伤。就单片而言，以欧美和日韩的技术最为成熟，他们几乎霸占了智能市场，并制定了相关的行业标准，在技术方面不断的革新使产品不断的更新换代，使之功能、精度、安全性等都不断得到新的提升。在这方面我们做的还远远不够，与发达国家的差距还很大。我们在研究新技术的同时还要加强产业结构的调整，在产品的科技含量上下功夫，不断地提高产品的科技附加值，使产品向着更加智能化、的方向发展，努力缩小同发达国家之间的差距。 2.选题的依据和意义 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系，在冶金、化工、建材、
毕业设计基于单片机的直流电机调速系统设计
河南科技大学 2009 届本科毕业论文 论文题目：基于单片机的直流电机调速系统设计 学生姓名： 所在院系：信息工程学院 所学专业：计算机科学与技术 导师姓名： 完成时间：2009-05-22
摘要 本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D 转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。 关键词：PWM信号，测速发电机，PI运算 1
The Design of Direct Current Motor speed Regulation System Based On SCM Chenli School of Information and Engineering Abstract This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation o f D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it. Key words:PWM signal，tachogenerator，PI calculation 2
课程设计三路抢答器
三人抢答计时器 一、摘要 智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。 二、设计要求 1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。 2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。此时，抢答器不再接收其他输入的信号。 3.电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时，发出声响以示警告。 三、给定条件及元器件 1.要求电路主要选用中规模CMOS集成电路CC 4000 系列。 2.电源电压为5 ~ 10 V 。 3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。 四、设计内容 1.电路各部分的组成和工作原理。 2.元件器的选取及其电路图和功能。 3.电路各部分的调试方法。 4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问，其原因及解决的办法。 五、电路组成和工作原理
图（一） 根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图（一）所示。 它主要由六部分组成； 1、抢答器——是三人抢答计时器的核心。当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。 2、抢答控制电路——由三个开关组成。三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。 3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。 4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。 5、计时显示声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。 6、振荡电路——它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。
温度控制系统毕业设计
摘要 在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。 关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could
温度测控仪设计-毕业设计
温度测控仪设计 学生：XXX 指导教师：XXX 容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。总体来说，该设计是切实可行的。 关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器
Design of and control instrument Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor .
关于电机的毕业设计
关于电机的毕业设计 【篇一：电机设计毕业论文】 目录 摘 要 ....................................................................................................... .. (1) abstract ............................................................................................. . (1) 第一章中小型电机设计概 述 ....................................................................................................... . (2) 1.1设计技术要 求 ....................................................................................................... .. (2) 1.2电机主要尺 寸 ....................................................................................................... .. (2) 1.3 绕组构及成原 理 ....................................................................................................... (4) 1.4主磁 路 ....................................................................................................... .. (4) 1.5电 抗 ....................................................................................................... (6) 1.6损耗与效 率 ....................................................................................................... (7) 1.7通风散 热 ....................................................................................................... . (7) 第二章三相异步电动机设计（y180l- 6/15kw） (9)
电机设计毕业论文
目录 摘要 (1) ABSTRACT (1) 第一章中小型电机设计概述 (2) 1.1设计技术要求 (2) 1.2电机主要尺寸 (2) 1.3绕组构及成原理 (4) 1.4主磁路 (4) 1.5电抗 (6) 1.6损耗与效率 (7) 1.7通风散热 (7) 第二章三相异步电动机设计（Y180L-6/15KW） (9) 2.1电机主要尺寸及绕组设计 (9) 2.2电磁计算步骤与程序 (9) 第三章电机优化设计方案 (28) 3.1相关理论分析 (28) 3.2电磁调整方案 (28) 第四章 AUTOCAD简介及其绘图 (30) 4.1A UTO CAD简介 (30) 4.2A UTO CAD的基本功能 (30) 4.3A UTO CAD绘图 (31) 总结 (32) 参考文献： (32) 附录（Ⅰ）外文资料原文及译文 (34) 附录（Ⅱ）三设计方案结果 (39)
三相鼠笼式异步电动机设计（Y180L-6 ／15kW）专业：电气工程极其自动化学号：02131107 学生姓名：刘常洲指导老师：肖倩华 摘要 异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机。其性能的提高具有重要意义。在文章中简要介绍了异步电机设计的基础知识，阐述了中小型电机的设计方法与步骤，介绍了电磁设计的步骤与计算程序，也述及电机的优化设计。 电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷，计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据，进而核算电机各项参数及性能，并对设计数据做必要的调整，直到达到设计要求。本文也简单介绍了AutoCAD 绘图的基础知识。 关键词：异步电机电磁计算 The design of the Three-phase squirrel cage induction motor （Y180L-6 ／15kW） Abstract The induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production . Its performance enhancement has the vital significance. In this article , the elementary knowledge of the induction motor designs is Briefly introduced, the method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also elaborated, the electromagnetism design step and the design computational procedure is introduced, the optimized design of the electrical machinery is also mentioned. The electromagnetism design is according to the specification of designs to determine the electromagnetism load, calculates each part of sizes of the rotor、 the stator piece and iron core and the winding data, then calculates each parameter and the performance of the electrical machinery, and to make the essential adjustment to the designs data, until meets the design requirements. AutoCAD cartography elementary knowledge is also simply introduced in this article. Keywords：induction motor electromagnetism computation
四路抢答器课程设计(含protues仿真文件)汇总
课程设计说明书 2015-2016 学年第 1 学期 学院： 专业： 学生姓名：学号：31 课程设计题目：4路抢答器（含直流电源）制作指导教师： 日期：2015-12-18
目录 1、课程设计目的 (3) 2、课程设计内容和要求 2.1、设计内容 (3) 2.2、设计要求 (3) 3、设计方案 (3) 3.1.1、设计电路功能的分析 (3) 3.1.2、方案论证 (4) 3.2、主要芯片介绍 (4) 3.3、抢答电路设计 (8) 3.4、显示电路设计 (9) 3.5、555震荡电路设计 (9) 3.6、电源电路 (10) 3.7、时钟电路 (10) 3.7、违规控制 (11) 3.9、整体电路 (11) 4、课程设计总结 (12) 5、参考文献 (12)
1 课程设计的目的 1，了解抢答器电路设计的基本实现原理； 2，掌握时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法； 3、Protues仿真。 2 课程设计的设计和要求 2.1 设计内容 1，查阅所用器件技术资料，详细说明设计的抢答器电路工作流程； 2，抢答器电路采用与编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等电子器件构成，参加组数为四组。 3，电路可以实现由选手按键先后判断谁获得答题权；抢答成功时点亮相应的指示灯，且抢答成功选手号数在数码管上显示。 4，主持人没有按抢答开始按键时，若有人抢答，抢答无效，且该选手直接取消抢答资格； 5, 抢答开始后有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S回答问题倒计时。 2.2 设计要求 基本要求： (1) 在抢答开始后，若有参赛者按下抢答按钮，能准确判断出最先按下抢答按钮的参赛选手，并把其编号显示出来。 (2) 成功抢答后，若再有人按下抢答按钮，抢答状态不发生改变。 (3)具有复位功能，按下复位按钮，可进入下一次抢答准备阶段。 (4)要完成作品的仿真演示（用proteus仿真软件实现）和实物制作（万能板上焊接电路），且作品设计中只能用编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等基本器件或芯片，不可以用单片机或PLC等控制器。 （5）作品工作电压只提供交流220V电源，作品中所用其他电压由交流220V 电源进行转换供给，电源转换电路须自行设计制作。 发挥部分： （1）抢答开始后要有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S回答问题倒计时。 （2）若抢答者违规，能实现用指示灯记录违规情况，达到一定违规次数后有相应处理措施。 （3）在实现上述功能外，可自行设计增加具有创新特色的抢答器附加功能。 3 方案的设计 3.1.1设计电路功能的分析 通过任务书可知该电路的功能为：1，主持人还没说开始抢答，选手不能抢答，如果有选手在主持人还没说开始抢答时抢答会被视为违规操作，违规者直接取消抢答资格；2，主持人说开始抢答时，选手开始抢答,抢答开始后有20S抢答倒计时；3，抢答时，分辨出选手按键的先后并锁存优先抢答器的编号，使非优先者抢答无效；4，抢答成功的人对应的发光二级管亮并数码管显示对应的号数；5，抢答时间有60秒，60秒后自动复位，若60秒内回答完，可以手动复位。
(完整版)基于51单片机智能温度控制器设计与实现毕业设计
题目基于51单片机智能温度控制器设计与实 现 本题目要求设计者以智能温度控制器为对象，完成硬件系 统和软件设计并实现其功能。 1.熟悉任务，分析课题要求，熟悉温度控制器的原理, 进行方案设计； 2.熟悉硬件设计技术基础、单片机应用系统设计要领， 根据本课题的特点选择相应器件； 3.搜集素材，优选素材，整理素材； 4.完成所硬件电路的装配和调试，编写程序实现其功 能； 5.撰写毕业设计论文。 6.参加毕业设计论文答辩。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可
以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和
电机设计毕业论文
v .. . .. 目录 摘要 (1) ABSTRACT (1) 第一章中小型电机设计概述 (2) 1.1设计技术要求 (2) 1.2电机主要尺寸 (2) 1.3绕组构及成原理 (4) 1.4主磁路 (4) 1.5电抗 (6) 1.6损耗与效率 (7) 1.7通风散热 (7) 第二章三相异步电动机设计（Y180L-6/15KW） (9) 2.1电机主要尺寸及绕组设计 (9) 2.2电磁计算步骤与程序 (9) 第三章电机优化设计方案 (29) 3.1相关理论分析 (29) 3.2电磁调整方案 (29) 第四章AUTOCAD简介及其绘图 (31) 4.1A UTO CAD简介 (31) 4.2A UTO CAD的基本功能 (31) 4.3A UTO CAD绘图 (32) 总结 (33) 参考文献： (33) 附录（Ⅰ）外文资料原文及译文 (35) 附录（Ⅱ）三设计方案结果 (40)
三相鼠笼式异步电动机设计（Y180L-6 ／15kW）专业：电气工程极其自动化学号：02131107 学生：常洲指导老师：肖倩华 摘要 异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机。其性能的提高具有重要意义。在文章中简要介绍了异步电机设计的基础知识，阐述了中小型电机的设计方法与步骤，介绍了电磁设计的步骤与计算程序，也述及电机的优化设计。 电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷，计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据，进而核算电机各项参数及性能，并对设计数据做必要的调整，直到达到设计要求。本文也简单介绍了AutoCAD 绘图的基础知识。 关键词：异步电机电磁计算 The design of the Three-phase squirrel cage induction motor （Y180L-6 ／15kW） Abstract The induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production . Its performance enhancement has the vital significance. In this article , the elementary knowledge of the induction motor designs is Briefly introduced, the method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also elaborated, the electromagnetism design step and the design computational procedure is introduced, the optimized design of the electrical machinery is also mentioned. The electromagnetism design is according to the specification of designs to determine the electromagnetism load, calculates each part of sizes of the rotor、the stator piece and iron core and the winding data, then calculates each parameter and the performance of the electrical machinery, and to make the essential adjustment to the designs data, until meets the design requirements. AutoCAD cartography elementary knowledge is also simply introduced in this article. Keywords：induction motor electromagnetism computation
毕业设计：基于PLC四路抢答器的设计
渤海船舶职业学院 毕业设计（论文）题目：基于PLC四路抢答器的设计 系：机电工程系专业：机电一体化技术姓名：李红远指导教师：刘凯 班级：08G451 评阅教师：刘凯 学号：24 完成日期：2011.5.22
毕业设计说明书（论文）中文摘要 题目：基于PLC四路抢答器的设计 摘要:近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点，因此，我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活，维护使用方便等特点。 关键词:智力控制，四路抢答器，PLC.
毕业设计基于MATLABSIMULINK的交流电动机调速系统仿真
1 绪论 1.1课题研究背景及目的 1.1.1 研究背景 直流调速系统的主要优点在于调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能。在相当长时期内，高性能的调速系统几乎都是直流调速系统。尽管如此，直流调速系统却解决不了直流电动机本身的换向和在恶劣环境下的不适应问题，同时制造大容量、高转速及高电压直流电动机也十分困难，这就限制了直流拖动系统的进一步发展。 交流电动机自1985年出现后，由于没有理想的调速方案，因而长期用于恒速拖动领域。20世纪70年代后，国际上解决了交流电动机调速方案中的关键问题，使得交流调速系统得到了迅速的发展，现在交流调速系统已逐步取代大部分直流调速系统。目前，交流调速已具备了宽调速范围、高稳态精度、快动态响应、高工作效率以及可以四象限运行等优异特性，其稳、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。 与直流调速系统相比，交流调速系统具有以下特点： （1）容量大； （2）转速高且耐高压； （3）交流电动机的体积、重量、价格比同等容量的直流电动机小，且结构简单、经济可靠、惯性小； （4）交流电动机环境使用性强，坚固耐用，可以在十分恶劣的环境下使用； （5）高性能、高精度的新型交流拖动系统已达同直流拖动系统一样的性能指标； （6）交流调速系统能显著的节能； 从各方面看，交流调速系统最终将取代直流调速系统。 1.1.1研究目的 本课题主要运用MATLAB-SIMULINK软件中的交流电机库对交流电动机调速系统进行仿真，由仿真结果图直接认识交流系统的机械特性。本文重点对三相交流调压调速系统进行仿真研究，认识PID调节器参数的改变对系统性能的影响，认识该系统动态及静态性能的优劣及适用环境。 1.2 文献综述