基于PLC的直流电机控制系统设计
基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业论文设计
南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业设计（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。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要本文采用运动控制系统，完成三菱电机杯竞赛的关于伺服电机如何实现系统的运动控制系统。
24 v直流电机控制系统的设计
24 v直流电机控制系统的设计一、引言直流电机广泛应用于各种工业和商业领域，并且在家庭电器中也有着重要的作用。
直流电机的控制系统是保证其正常运行和精确控制的关键。
本文将介绍一个基于24 V直流电机的控制系统设计，并详细介绍其硬件和软件设计。
二、硬件设计1.电机选择：首先需要选择适合的直流电机，考虑到24 V电源的供电情况，选择功率合适的直流电机，同时也要考虑转速和扭矩等工作要求。
2.驱动器选择：直流电机控制系统需要一个驱动器来驱动电机。
驱动器的选择要根据电机的电流要求来确定，同时要考虑其与控制器的接口兼容性。
3.控制器设计：控制器是直流电机控制系统的核心部分，用于控制电机的转速、方向和加速度等参数。
控制器可以使用单片机、FPGA或者PLC等进行设计，根据需求选择合适的控制器，并编写相应的程序。
4.电源模块设计：由于直流电机采用24 V电源供电，需要一个稳定的电源模块来为系统提供稳定可靠的电源。
可以选择开关电源或者线性电源，并根据需求设计合适的电源模块。
三、软件设计1.控制算法设计：针对所需的控制任务，设计合适的控制算法。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
根据具体情况选择合适的控制算法，并编写相应的代码。
2.编程实现：根据控制算法的设计结果，使用相应的编程语言（如C、C++或者PLC编程语言）实现控制算法。
编程要考虑系统的实时性和稳定性，确保控制算法的准确性和可靠性。
3.用户界面设计：设计一个用户友好的界面，方便用户对控制系统进行操作和监控。
可以使用人机界面和触摸屏等设备，实现控制命令的输入和监测数据的显示。
四、系统测试与调试完成硬件和软件设计后，需要进行系统的测试和调试。
首先进行硬件连接和电源接入的测试，确保电路和连接没有问题。
然后进行软件编程的测试，包括控制算法的功能、编程的准确性和系统的可靠性等方面的测试。
最后进行整个系统的综合测试，包括与电机的实际联动测试、系统的稳定性测试和实际工作情况的测试等。
基于PLC的直流电机调速系统设计方案
基于PLC的直流电机调速系统设计方案
设计方案如下：
1. 硬件设计：
- 选择一块适配的PLC控制器作为主控制单元；
- 选择适配的直流电机作为驱动装置；
- 选择适配的输入输出模块，包括数字输入模块和模拟输出模块；
- 选择适配的传感器，如速度传感器和电流传感器。
2. 系统连接：
- 将输入模块与传感器连接，以便获取所需的输入信号； - 将输出模块与驱动装置连接，以控制电机的速度；
- 将PLC控制器与输入输出模块连接，以实现信号的采集和控制命令的输出。
3. 系统控制：
- 编写PLC控制程序，包括数据采集、数据处理和控制输出等部分；
- 设计调速算法，根据所需的速度控制要求，计算控制输出；
- 根据实际情况进行参数调整和校正，以达到较好的调速效果。
4. 系统测试：
- 对整个系统进行测试，包括信号采集、数据处理和控制输出等部分；
- 测试系统的响应速度、稳定性和精度，根据实际情况进行参数调整和校正。
5. 安全保护：
- 在设计中考虑安全保护措施，如过电流保护、过温保护等；
- 在控制程序中添加故障检测和报警功能，以及急停功能。
最后，根据具体的应用要求和实际情况，可以对设计方案
进行扩展和改进。
直流电机速度PID控制系统设计毕业论文（设计）.doc.doc
序号（学号〉： 161240303长春大学 毕业设计（论文）直流电机速度PID 控制系统设计李一丹国际教育学院自动化1612403曹福成2016 年 5 月 30 0姓 名 学 院 专 业 班 级 指导教师直流电机速度PID控制系统设计摘要：针对现有的直流电机控速难的问题，本文设计了一种基于ATmegal6L单片机的直流电机速度控制系统。
本系统以ATinegal6L单片机为主控制器，搭载了L298n为电机驱动，通过霍尔元件进行测速，通过按键控制电机的转动方向和转动速度，并配以温度传感器DS18B20对温度进行监测，通过PID算法调节PW\1 进行对速度控制。
该系统包括的模块主要有单片机为主体的控制模块、电机的驱动模块、对电机速度进行监测的模块、由LCD1602构成的显示ky r模块、电源模块和按键控制模块等。
本系统可以通过PID算法实现可编程脉宽波形对直流电机的速度进行控制，并且可以显示出当前电机的转速。
关键词：单片机；PID算法；直流电机The design of DC motor speed control system with PID Abstract: According to the existing DC motor speed control problem, this paper describes the design of a DC motor speed control system based on ATmegal6L MCU. To ATMEGA16L microcontroller as the main controller for the system, equipped with a L298n for motor drive, through the hall element of speed, through the buttons to control the motor rotation direction and the rotation speed, and the temperature sensor DS18B20 the temperature monitoring, PID algorithm is used to adjust the PWM control of the speed. The system includes the following modules display microprocessor control module, as the main body of the motor drive module, monitoring module, the speed of motor is composed of LCD1602 module, power supply module and key control module.This system can realize through PID algorithm to control the speed of the programming pulse waveforms of DC motor, and can display the current motor speed.Keywords: single chip microcomputer, PID algorithm, DC motor ky r戈ml ml ——II —In —In | * 11—I 1111 ml 1111目录Bit (1)l.i选题背景及意义 (1)1.2国内外研宄现状 (2)1.3木文主要研究的内容 (3)第2章总体方案论述 (4)ky r2.1系统主要传感器介绍 (4)2.1.1温度传感器 (4)2.1.2转速检测模块 (5)2.2系统总体功能及方案选择 (6)2.2.1系统所需模块及功能 (6)2.2.2主控制器选择 (8)第3章系统总体硬件设计 (10)3.1单片机最小系统 (10)3.1.1ATmegal6L单片机的引脚分布 (10)3.1.2最小系统的硬件电路 (13)3.2电机驱动电路 (14)3.3温度检测电路 (15)3.4光电管提示电路和按键控制电路 (15)3.5LCD1602 显示电路 (16)3.6电源电路 (17)3.7本章小节 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1系统总体流程图 (19)4.2 PID算法简介 (19)4.2.1PID算法介绍 (20)4.2.2HD算法结果 (21)4.3系统调试步骤 (21)4.4误差分析即改进方法 (22)给论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)隱 (26)附录I系统总体硬件电路图 (26)附录II系统中部分程序 (27)ky r In—ml ml ml ml | , I af—.第1章绪论1.1选题背景及意义电动机简称电机，俗称马达，在现实生活中，我们处处都可以见到电机的身影，小到小学生玩的电动四驱车，大到炼钢厂用的滚动罐，这些都是电机家族的成员。
毕业设计（论文）-基于PLC控制的多段调速系统实现
摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。
传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。
本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。
关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2．3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。
基于plc的电机变频调速系统设计_毕业设计论文
基于plc的电机变频调速系统设计1 绪论1.1本课题研究目的和意义PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、寿命长等到一系列优点[2]。
可编程控制器(PLC)的核心微处理器，通过将计算机技术与传统的继电器控制系统有机结合起来，能够实现高度灵活、高可靠性的工业控制。
为了进一步提高设备的自动化程度，越来越多的企业将PLC 技术应用于其工厂设备中。
将原有电机控制系统的技术进行改造，引入电机控制系统的数据自动采集、监控以及变频、组态技术完善并改进电机变频调速机构。
该系统能对电机转速实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值随着电力电子技术以及控制技术的发展，交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用[5]。
交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式[3]。
本文对如何利用变频器连接PLC和控制对象，利用软件操作来控制电机的转速，达到远程自动控制进行了讨论[4]。
在工业生产中，电机交流变频调速技术以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，被公认为最有发展前途的调速方式。
PLC控制技术在自动控制系统中被普遍采用。
本文构建了一个变频嚣连接PLC和控制对象，利用软件操作来控制电机转速．以达到远程自动控制的系统[8]。
1.2 交流变频调速技术的研究情况及其发展在21世纪电力电子器件的快速发展，使交流变频调速技术优越的性能得到迅速发展，同时控制理论进步，变频调速以其调速精度高、调速控制范围广、回路保护功能完善，响应速度快、节能显著等优点，现在以广泛的用于电力、制造、运输等国民经济领域[6]。
变频调速技术现在被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求以及节约能源、降低生产成本。
基于单神经元PID控制器的PLC直流电机控制系统
第３卷 ２
第９ 期
２ １ — ［０ 】 ００ ９ １ １
务Ｉ 匐 化
实 现 自适 应 、 自组 织 功能 。权 系数 的 调 整按 有 监
督 的Ｈｅｂ 习规则 实现 ，不 但结构 简单 ，而且能适 ｂ学
应 环境 变化 ，有 较强 的鲁棒 性 。采 用单 神 经元Ｐ Ｄ Ｉ 控制 器来控 制直流 电机转速 可提 高直流 电机 系统的 性能 指标 。单神经 元ＰＤ控制 系统 框 图如 图２ 示 。 １ 所
Ｗ Ｕ Ｌｎ — ｕ ． ｉｇ ｙ ｎ ＣＨＥＮ Ｃｈ ｎ ｘ ａ ｕ — ｉ
（ 长江大学 电子信息学院 ，荆州 ４ ４ ２ ） ３ ０ ３
摘
要： 针对传统 Ｐ 控制器 对时变及非线性系统控制能力较差的缺陷 ，利用神经 网络具有 自学习、自 Ｉ Ｄ 适 应的 能力 ，设 计 了一种 单神经 元ＰＤ控制器 ，将 其应 用于 直流 电机 控制 系统中 。本文 给出 Ｉ 了基于罗克 韦尔可编程序 控制器 Ｓ Ｃ５ ０ Ｌ ０ 的单神经 元ＰＩ控 制器的实 现方法 。实验结果表 明 ： Ｄ
Ｄｏｉ１ ３ ６ ／ｉｉｓ １ ０ －０ ４． ０ ０ ３ ： ９ ９ ．ｓ ｎ． ９ １ ０． ０ ３ ２１ ０． ９． ０
０ 引 言
目前 电 机 控 制 系统 普 遍 采 用 Ｐ Ｄ控 制 算 法 ， Ｉ Ｐ Ｄ参 数 由人 工 整 定 并 固定 。 由 于 电 机 负载 、对 Ｉ 象 特 性 和 环境 变 化 等 及 非 线 性 因 素 的 影 响 ，控 制 品质 会 随 之 下 降 ，很 难 获 得 满 意 的 控 制 性 能 。单 神 经 元 Ｐ Ｄ控 制 器 是 通 过 对 加 权 系 数 的 调 整 ，实 Ｉ
基于罗克韦尔PLC的电机控制
摘要电动机作为机械运动中的驱动设备，一直起着非常重要的作用。
将电机进行网络化控制是满足远程控制系统的客观需求，也是发展趋势。
本次设计借助西南石油大学-罗克韦尔自动化油气自动化示范中心的罗克韦尔三层网络平台，设计完成了基于罗克韦尔PLC的电机控制。
本文首先对系统进行设计和构建。
在熟悉各器件原理和构造的基础上，选择合适的器件，搭建了以ControlLogix系统为中心，以ControlNet为纽带，以ControlLogix5561 PLC为控制器，以三相异步电动机的转速为控制对象，以PowerFlex40变频器为执行机构，以测速发电机为检测机构，通过EtherNet上的PC机进行控制的系统。
系统设备间网络通讯的实现。
为利用网络实现控制数据的传输与交换，通过RSLinx软件建立通讯通道，RSNetworx软件对ControlNet进行组态和配置，RSLogix5000对控制器进行逻辑编程，RSView32对上位机的人机监控进行设计，实现了不同网络上各设备间的相互通讯。
系统数学模型的建立和控制算法的实现。
在对电机变频调速系统进行机理分析的基础上，得到电机变频调速控制系统的网络模型。
通过MATLAB的Simulink工具将仿真结果与实际结果进行比较，证明了所得模型的有效性；为实现对电机转速的精确控制，在系统中加入PID控制算法，借助MATLAB的Simulink工具选择合适的参数，达到了良好的控制效果。
并对制算法的效果进行了动态性能和稳态性能的比较分析。
本文成功实现了电机转速的网络控制。
此系统开放灵活，易于扩展和改造，可以将其广泛应用到实际工业场合，具有很好的应用价值。
关键词：可编程控制器PowerFlex40变频器ControlLogix系统异步电动机测速发电机PID西南石油大学本科毕业设计（论文）ABSTRACTAs mechanical drive equipment, motor has been playing a very important roal.Currently,the motor control is AC,networked and intelligent.The purpose of motor control with network is to meet the objective needs of remote control systems.the research depends on the three-layer network platforms of Southwest Petroleum University-Rockwell Automation Oil & Gas Automation Center of Excellence in Southwest Petroleum University. The motor control system based on Rockwell PLC is completed.First,system design and construction.After choosing suitable device,familiar with it,the motor control system is constructed in which ControlLogix is as center,ControlNet is as link,ControlLogix 5561 PLC is as controller,the three-phase asynchronous motor speed is as control object,PowerFler 40 transducer is as implement unit,tachogenerator is as sensor unit and the PC on EtherNet is as remote humen-machine interface monitor.The relation of inter-network communications between equipments.For the control dada transmission and exchange through network, RSLinx software is used for communications channel establish, RSNetworx software is used ControlNet configuration and deployment,RSLogix5000 software is used for controller logic program,RSView32 is used for human-machine interface design. Then, each equipment can communicate with each other between different networks.The design of system mathematical model and the achievement of control algorithm. Based on the analysis if the transducer motor’s speed-frequency principle, the motor speed control network model is concluded. Comparing the simulation results with the actual results, validity of the model is proved in the paper.For achiving the precision of the motor speed control, PID control is adopted. Under the help of MATLAB Simulink tool, suitable parameters are chosen and the good control performance is achieved, PID control algorithms also has been analyzed on the dynamic and steady performance.The motor control system is realized successfully in the paper.It is flexible and easy to be expanded and transformed,which can be widely applied to actural industrial occasions to solve many problems.It is good Valuable.Keywords: PLC, PowerFler 40 transducer , ControlLogix system, asynchronous motor, tachogenerator, PID control目录1绪论 (1)1.1课题研究概述 (1)1.2电机控制的发展趋势 (2)1.3罗克韦尔网络化结构在电机控制系统中的应用 (2)1.4 PLC技术 (3)1.5本文的主要内容 (4)2网络结构和ControlLogix系统 (5)2.1 NetLinx三层网络架构 (6)2.1.1通用工业协议CIP (7)2.1.2工业以太网EtherNet/IP (8)2.1.3控制网ControlNet (8)2.1.4设备网DeviceNet (9)2.2 Controllogix系统 (10)2.3本章小结 (11)3 交流调速和变频器 (12)3.1交流调速 (12)3.2变频器调速原理 (13)3.2.1变频器的主电路 (13)3.2.2变频调速原理与优势 (13)3.3 PowerFlex40变频器 (14)3.4本章小结 (14)4 系统设计和实现 (15)4.1方案选择 (15)4.1.1控制层次选择 (15)4.1.2控制算法比较 (16)4.1.3检测元件选取 (18)4.1.4系统总体方案设计 (18)4.2硬件设计 (19)4.2.1变频器设置 (20)4.2.2变频器和控制器连接 (20)4.2.3变频器和电机的连接 (21)4.2.4控制器与电机的连接 (21)4.3 软件设计 (21)4.3.1设定通信驱动 (21)4.3.2梯形图程序的编写和I/O 组态 (22)4.3.3控制网的规划 (25)4.3.4 OPC服务器的建立 (26)西南石油大学本科毕业设计（论文）4.3.5监控界面的编辑 (27)4.4运行效果 (30)4.5本章小结 (31)5系统参数设定与仿真 (32)5.1系统建模 (32)5.2 PID参数整定 (34)5.2.1 PID控制 (34)5.2.2 PID参数对控制质量的影响 (36)5.2.3变频器PID参数整定 (37)5.2.4控制器PID参数整定 (41)5.3本章小结 (42)6系统调试 (43)6.1参数调试 (43)6.2硬件连接中遇到的问题及解决方案 (44)6.3本章小结 (46)7 总结和展望 (47)7.1总结 (47)7.2展望 (47)参考文献 (49)致谢 (50)附录一 (51)附录二 (55)基于罗克韦尔PLC的电机控制1绪论电气传动技术以运动机械的驱动装置——电动机为控制对象，以电力电子功率变换装置为执行机构，以微电子装置为核心，在自动控制理论的指导下完成电气传动自动控制系统，控制电动机的转矩和转速，将电能转换成机械能，实现工作机械的旋转运动或往复运动。
基于PLC的直流电机控制
22装置图装置图gt01触摸屏plc无刷直流电机驱动模块电机编码器33plcplcplcplc的发展历程的发展历程plcplc的主要构成的主要构成plcplc的工作原路的工作原路plcplc的发展趋势的发展趋势返回44触摸屏基本原理触摸屏基本原理触摸屏的应用触摸屏的应用本装置触摸屏编程本装置触摸屏编程返回55ptopto控制控制pidpid指令指令66经过几个月的不懈努力和在同学们热情帮助下经过几个月的不懈努力和在同学们热情帮助下本次毕业设计才得以顺利地完成
基于PLC的直流电机控制 基于PLC的直流电机控制
学生：段世超 学号：200410521030 学号：200410521030 院系: 院系:电气信息工程学院 专业: 专业:电气工程与自动化 指导老师：范方灵 副教授
绪论
电动机作为机电能量转换的主要装置，其主要类型有直流 电动机、异步电动机和同步电动机三种。由于传统的直流电动 机使用电刷以机械方法换相，因而存在相对的机械摩擦，带来 了一系列的问题，从而大大限制了它的应用。 直流无刷电动机既具备直流电动机结构简单、运行可靠、 维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无 励磁损耗以及调速性能好等很多优点。在当今国民经济各个领 域，例如医疗机械、仪器仪表、化工以及家用电器等方面都有 很广泛的应用。 本论文阐述了西门子S7本论文阐述了西门子S7-200 PLC的基本原理，直流无刷电 PLC的基本原理，直流无刷电 动机的基本原理，介绍了速度闭环调速，并对设计中所使用的 一些元器件作了介绍。 论文中所设计的控制电路基本达到了课题设计的目的和要 求，能够实现电动机的启动/制动、正/ 求，能够实现电动机的启动/制动、正/反转和初步的闭环调速。
基于S7-200的直流电动机双闭环调速系统设计
基于S7-200的直流电动机双闭环调速系统设计摘要：本文基于S7-200 PLC控制器，设计了一个直流电动机双闭环调速系统。
该系统分为速度控制回路和电流控制回路两个部分。
在速度控制回路中，本文采用基于PID算法的控制方法，通过测量电动机的速度并与设定值进行比较，控制电动机的输出轴转速，达到调节电动机转速的目的。
在电流控制回路中，使用同样的PID算法控制电机的电流输出，并对电机进行保护措施，以避免过载。
实验结果表明，该系统能够可靠地完成电机的双闭环调速控制，使电机运行平稳、可靠。
关键词：S7-200 PLC；直流电动机；双闭环调速系统；PID算法前言直流电动机是工业中常见的驱动装置之一。
在实际应用中，需要对电动机转速进行调节以满足不同的控制需求。
其中，传统的开环调速容易受到负载变化和环境变化的影响，导致控制精度差。
因此，双闭环调速控制系统逐渐得到广泛应用。
本文基于S7-200 PLC控制器，设计了一个直流电动机双闭环调速系统，并对其进行了实验验证。
系统设计系统组成该电动机双闭环调速系统主要由S7-200 PLC控制器、PID控制器、DAC转换器、电源变量电流源和直流电动机等组成。
系统原理系统采用双闭环调速控制，其中速度控制回路和电流控制回路分别对应于如图1所示。
其中，速度控制回路广泛采用PID算法完成闭环控制，电流控制回路中同样采用PID算法控制电机的输出电流，以保护电机避免过载。
速度控制回路速度控制回路主要完成电机的转速调节。
系统首先读取电机的转速信号，然后根据设定值和实际转速的偏差计算出PID控制器的控制量，对输出信号进行控制，从而调节电机的输出轴转速。
图2 速度控制回路实现图电流控制回路电流控制回路主要是对电机输出电流进行控制并对电机进行保护，避免过载。
系统通过测量电动机输出电流，计算电机输出电流与设定值的偏差，然后根据PID算法计算出调节量，并将控制量和偏差信号进行控制，以达到调节电机电流输出的目的。
基于PLC自动门控制系统的设计_毕业设计(论文)任务书
继续教育学院毕业设计（论文）题目：PLC自动门控制系统的设计院、系（站）：西安机电信息技师学院学科专业：机电一体化附件1 西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文)任务书院系或教学站点:西安机电信息技师学院学生姓名: 贺栋栋专业班级: 机电一体化三班批准日期:一、毕业设计(论文)题目：PLC自动门控制系统的设计二、毕业设计（论文）工作自年月日起至年月日止三、毕业设计（论文）进行地点：西安机电信息技师学院毕业设计（论文）的内容：为了增强自动门运行的可靠性,提出了一种以S7-200可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。
分析了该控制系统的工作原理,描述了系统的硬件组成,介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程,对PLC的选型及I/O点的确定进行了说明。
结合PLC的运行特点,对控制系统的工作流程作了合理的优化。
在此基础上,采用结构化的编程方法,给出了主程序模块、开门子程序模块、关门子程序模块的程序流程图。
系统已通过硬件和软件调试,在实际中获得了应用。
应用结果表明,整个系统功能完善,性能可靠。
负责指导老师:指导教师:接受设计（论文）任务并开始执行日期：学生签名:附件2 西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）考核评议书西安机电信息技师学院院（系.站）机电一体化专业指导老师对学生所完成的课题为的毕业设计（论文）进行的情况.完成的质量及评分的意见：负责指导教师队指导教师年月日附件3 西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）考核审定结果西安机电信息技师学院院（系.站）机电一体化专业毕业设计（论文）考核审定组对学生所完成的课题为的毕业设计（论文）考核审定结果确定成绩为毕业设计（论文）审核组负责人审核组成员年月日摘要随着科学技术的日新月异，我们的生活发生了巨大的变化。
一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前，这为我们提供了非常多的便利。
其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表，此设计就是运用所学的知识，结合实际需要而进行研究的。
基于PLC的直流电动机软启动器的设计
Ｔｈ ｅ ＤＣ ｔ ｒＳ ｆ ｓａ ｔ ｒＤｅ ｉｎ ｂ ｓ ｄ Ｏ Ｃ Ｍｏｏ ｏｔ ｔ ｒ ｓｇ ａ ｅ ｎ ＰＬ － ｅ
Ｙ ｎ ａｇ Ｈ ｎｚ ｉ Ｓ ｎＬｊａ ＸａＨ ａ ａ ｇＹ ｎ ｅＭｉｇｈ ‘ ｕ ｉ ｎ ｕ ｉ ｕｎ
（ ．Ｓｈ ｏ ｏ ｌ ｔｃｌ ｎ ｉ ｅｉ ， ｅｉ ｉｏ ｎ ｎ ｅｓｙ Ｂ ￣ ｇ １０ ４ Ｃ ｉａ １ ｃｏｌｆＥｅ ｒ ａ ｇｎ ｒ ｇ Ｂ ￣ｎ Ｊ ｔ ｇ Ｕ ｉ ｒｔ， ｅｉ ０ ０ ４， ｈｎ ； ｃｉ Ｅ ｅ ｎ ｊｇ ａ ｏ ｖ ｉ ｊ ｎ ２ ｅ ｇ Ｃ ｕｓａＲ ｃｆ ｒＣ ． Ｌｄ， ｅ ｇ １０ ４ ， ｈ ａ ．Ｂ ｎ ｈ ｎｈ ｅｔ ｅ ｏ ， ｔ Ｂ ｎ ０ ０ ０ Ｃ ｉ ） ｉ ｉ ｎ
（ ） 电枢 回路串接变阻器启 动。此方法 在电枢 回路 中串接 １ 入变阻器 ， 通过增大启动 时的 电枢 电阻来减小 启动 冲击 电流 ， 待 电动机转 动起来 即反电势 Ｅ 建立 起来后 ， 再将 电枢 电阻值 调 回
实际电枢 电阻 Ｒ （ 或将变阻器直接旁路 ） 。
（ ）降压启动。降压启动时通过 降低 电动机的 电枢 端 电压 ２ ｕ来 限制启 动冲击 电流。这种方法需要专用直流 电源 （ 即软启 动 器） 。启动 时 ， 电源电压 由小增大 ， 电动机转速 以规定 的加速度上 升， 避免了大的冲击 电流 。本文中所设计 的直流电动 机软启动 器 采用 降压启 动的方 法来 实现 。
１０ ４ ） ０ ００
要 ：基于 Ｐ Ｃ的直流电动机软启动器采用开环 Ｐ Ｌ ＷＭ控制方法 ， 减小 了直流电动机启动 时的冲击电流 ， 实现了平滑软启动 。详细介
绍了直流电动机软启动器主电路和控制 电路 的设计方法 ， 最后给出了实验结果 。 Ｐ Ｃ软启动 Ｌ
基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计
基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 直流电机简介 (2)1.2 PLC技术概述 (3)二、系统需求分析 (4)2.1 控制要求 (6)2.2 性能指标 (6)三、系统设计 (7)3.1 系统结构设计 (9)3.2 PLC选型与配置 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4 人机界面设计 (13)四、控制算法设计 (14)4.1 PID控制算法原理 (15)4.2 PID参数整定方法 (17)4.3 控制算法实现 (18)五、系统实现与调试 (20)5.1 系统搭建 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 调试结果分析 (23)六、系统测试与应用 (24)6.1 测试环境与方法 (26)6.2 测试结果分析 (26)6.3 系统应用场景探讨 (28)七、总结与展望 (29)7.1 系统总结 (30)7.2 未来展望 (31)一、内容概括本文档主要探讨了基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计方案。
介绍了直流电机的基本原理和转速控制的重要性，以及PLC 技术在工业自动化中的广泛应用。
详细阐述了系统设计的目标、硬件选型、软件设计和实现方法。
在系统设计目标中，我们强调了高精度、高稳定性和实时性，以满足实际应用中对电机转速控制的高要求。
硬件选型部分，选择了功能强大的PLC作为控制核心，并配置了相应的输入输出模块和传感器，以实现对电机转速的实时监测和控制。
软件设计方面，采用了梯形图编程语言，编写了功能完善的控制程序，包括初始化、速度调节、故障处理等模块。
在实现方法上，我们描述了如何通过PLC编程实现对电机的速度控制，以及如何通过调试和优化，确保系统的稳定运行和高效性能。
本文档旨在为读者提供一个基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计思路和方法，具有一定的实用性和参考价值。
1.1 直流电机简介直流电机(DC Motor)是一种将电能转换为机械能的电动机，广泛应用于各种机械设备中。
PLC控制的直流发电机组自动监控系统设计
PLC控制的直流发电机组自动监控系统设计彭志;刘祖润;赵延明【摘要】According to the actual needs of some enterprises, the series and parallel of the generator set were performed by combining the system with Siemens PLC S7-300, WinCC configuration, IPC and full digital DC speed regulator to achieve automated operation to provide all kinds of DC power supply for enterprises. The system can perform the real-time monitoring of power supply process and reduce the parallel loop flow of the system, so as to improve the generation efficiency of generator set. The test on the spot shows that the parallel loop flow of the system is reduced significantly and the system can work automatically.%根据厂矿企业的实际需要,本系统综合运用西门子PLC S7-300,WinCC组态、工控机、全数字直流调速等装置进行组合,对发电机组进行串并联,实现发电机组的自动化运行,以达到提供工厂所需各种直流电源的目的.同时,系统能对供电过程进行实时监控,减少系统的并联环流量,提高发电机组工作的发电效率.现场试验结果表明,系统并联环流明显较少且能实现自动运行.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)024【总页数】4页(P188-191)【关键词】全数字直流调速;直流发电机组;PLC S7-300;工控机;WinCC【作者】彭志;刘祖润;赵延明【作者单位】湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP2730 引言直流电机在现代工矿企业中有着广泛的应用，并在不断发展，与交流电机比较，直流电机具有良好的启动性能和调速性能。
基于PLC、直流无刷电机的传送带传输控制开题报告
2．本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施
本课题是通过写出控制算法，实行对无刷直流电机和传送带的控制。对电机和传送带的控制，可以利用模仿煤块或者是食品的筛选系统来完成。
●主要内容:
1.按下启动按钮，将工件放到皮带的光电传感器前，光电传感器检测到信号，启动无刷电机，
近年来国外许多企业都在不断改进产品质量，开发新的产品，研究扩大新的使用领域，追求高附加值产品的生产，使输送带出现了向多元化发展的趋势。主要地表现在:
一是，轻型传送带获得了突破性的发展，并且形成传送带生产的主流；
二是，具有功能性的，有特殊要求的新一代传送带发展迅速，开始成为传送带的重点产品；
三是，对重型的耐热传送带，以冶金高炉和建材水泥为中心，开展了一系列提高使用寿命的研究；
烟台大学文经学院
毕业设计开题报告
学生姓名：韩聪学号：200******105
专业：自动化
设计题目：基于PLC、直流无刷电机的传送带控制
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2012年3月28日
毕业设计开题报告
1．本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
对基于PLC、直流无刷电机的输送带研究的意义：
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用， 但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护；换相时产生 电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。为了克服机 械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。
2.如果电感传感器检测到信号，旋转电磁铁旋转，将铝制工件导入料槽，
3.如果电感传感器没有检测到信号，电容传感器检测到信号，旋转电磁铁不动作，尼龙工件落入料盒。
基于PLC的电机控制系统设计
目录目录 (1)第一章绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2相关技术简介 (3)1.2.1变频器的应用与发展概况 (3)1.2.2 PLC技术 (5)1.3本文设计的主要内容 (6)第二章变频调速原理 (6)2.1变频器基本结构 (6)2.2 变频调速的基本原理 (7)2.3 变频调速的优点 (10)第三章 PLC技术 (12)3.1 PLC概述 (12)3.2 PLC的组成及各部分作用 (12)3.3 PLC的工作原理 (15)第四章实验系统的设计 (17)4.1系统设计功能分析 (17)4.2 PLC和变频器的选择 (17)4.2.1SIMATIC S7-200介绍 (17)4.2.2 SIMATIC MICROMASTER420变频器性能介绍 (21)4.3 闭环系统设计 (22)4.3.1 系统硬件设计 (23)4.4 多段速控制设计 (28)4.4.1 硬件设计 (28)4.5软件设计 (30)4.5.1 编程软件介绍 (30)4.5.2闭环程序设计 (31)4.5.3 多段速程序设计 (34)第五章实验调试和数据分析 (36)5.1 闭环系统 PID参数整定 (36)5.2 多段速控制分析 (38)第六章总结与体会 (38)参考文献 (39)致谢 (39)第一章绪论1.1研究背景及意义调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。
在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。
调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。
它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。
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基于PLC的直流电机控制系统设计摘要：本文提出了一种利用可编程逻辑控制器件（plc）对他励直流电机进行速度控制的方法。
该方法使plc工作在dc/dc斩波模式，通过将固定直流电压转变为可变直流电压提供给电机电枢。
pang-pang控制是依据参考速度来导通或关断直流电机的电源。
这种方法简单、迅速而且有效，能够在0至100%范围内调整电机转速。
该系统能够广泛应用于不同的工业应用场合。
关键词：直流电机可编程逻辑器件速度控制
中图分类号：tm921.5 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0010-02
1 引言
直流电机的速度控制相对于交流电机来说更加的简单，成本也更低。
但是由于有换向器的存在，直流电机不太适用于转速要求较高的场合，而且也有维修成本。
固定交流电压通过可控整流器得到可变直流电压输出，而固定直流电压可以通过斩波器得到可变直流电压输出[1]。
由于以上两者能提供连续可变的直流电压，使得其在工业控制中的到广泛应用。
可编程逻辑器件（plc）是一种工业计算控制单元，它能够在各种处理过程和工况环境下执行离散或连续的控制[2]。
工业过程控制时plc应用最为广泛的场合。
本文利用plc工作在dc/dc斩波器模式下，提出一种基于plc的直流电机速度控制系统。
该系统避免了功率管的时间导数dv/dt或者di/dt。
该系统能广泛应用于各种环境下。
2 直流电机的经典斩波控制方法
直流斩波器是用来改变电枢电压的一种器件，它连接在固定直流电压源与直流电机之间。
斩波器能提供电机的制动反馈能量，并能把能量反馈到电源[3，4]。
他励直流电机的斩波控制电路如图1所示。
电机电流是否连续取决于占空比和电枢电感。
图2所示为电机电流连续和不连续时的波形。
其中有三种可能的工作模式，下面将逐一介绍。
模式一：功率管t导通，在0<t<t1时电源给电机供电，ia=i1，此时电压方程为
（1）
转矩方程为
（2）
模式二：功率管t关断，在t1<t<t2时二极管续流，ia=i2，系统方程有
（3）
（4）
模式三：t2<t<t电机处于惯性滑行阶段
（5）
（6）
3 控制系统设计
基于plc的直流电机控制系统框图如图3所示。
系统中的控制对象为他励直流电机，他的电枢电路由plc工作的dc/dc斩波器控制。
有两个继电器接到plc的输出接口。
第一个继电器是串联到电机的电枢电路当中，另一个则是并联到电机的电枢电路中。
这样组合的两个继电器工作起来就如同dc/dc斩波器。
由测速发电机测得的电压反馈信号输入到由运算放大器组成的比较器中。
比较器的另一个输入则为跟指定转速相应的参考电压。
比较器的输出为±0.9vcc，这代表了参考电压与反馈电压之间误差的极性。
plc的输入接口的输入电压范围为8～30v。
因此，pang-pang 控制适合用于该系统中。
如果plc的输入电压为+0.9vcc则导通第一个继电器而关断第二个继电器，这样电机工作在电动工作状态；若如果plc的输入电压为-0.9vcc则关断第一个继电器而导通第二个继电器，这样电机进入续流阶段。
电机的平均电压是随工作周期的改变而改变的，而工作周期也是根据指定转速对应的参考电压而调整的。
plc输入端的开关是为了应对紧急情况而设置的。
本文中提出的控制系统的优点在于能获得很宽的调速范围（0到100%），结构简单以及不需要很大的存储空间来放置控制程序。
程序如图4和图5所示。
4 实验结果
在参考速度正极性变化（即速度从1000变化到1200rpm）时，对电机的速度、电压进行仿真。
结果如图6所示。
由图可见，电机能够很好的跟踪参考速度，并且电机电流连续变化。
这表明本文设计的控制系统精确、有效。
5 结语
本文设计了一种简单、有效而且精确的基于plc的他励直流电机的速度控制系统。
利用plc替代传统的三极管、mosfet和igbt 等开关管，从而使得系统跟家简单，也避免了dv/dt和di/dt等变量。
该控制系统有较宽的调速范围，能在0至100%之内调节电机转速。
并且使用了pang-pang控制，这种控制方法迅速、有效，但是在稳态时会造成电机转速有轻微抖动。
实验表明，该系统能精确跟踪参考速度，而且系统结构简单。
参考文献
[1]mohamed harunur-rashid，”power electronics circuits，devices， and applications”， prentice hall international，1990.
[2]tomas sysala and peter dostal，“adaptive control algorithm implemented into programmable logic controller”，9th international research/expert conference tmt2005，antalya， turkey， 26-30 september 2005.
[3]p.c.sen，“thyristor dc drives”， krieger pub. co. （07/01/1991）.
[4]petru livinti and gheorghe livint，“the synthesis of automatic controllers for electrical drive systems with d.c. motors”， 9th international research/expert conference tmt2005， antalya， turkey， 26-30 september 2005.。