基于PLC的直流电机调速实验

设计要求：

1、能实现调速系统的启动、运行和停止三种状态。驱动设备上的运行指示灯。

2、电机的启动必须采取相应的控制措施限制启动电流过大的问题。

3、正确显示电机电枢电流和电机转速。往相应的变量存储器写数据，就能自动在TD200文本显示器上正确显示。

4、保护功能实现：确保转速不超过1600 rad/min,电流不超过额定电流值（额定功率为3KW）。

5、实现开环控制，确保直流电机转速为1500 rad/min。

6、实现闭环控制，采用PID算法控制，在负载增加的情况下（同步发电机励磁电源投入），能保持速度稳定。

7、给出相关算法的推导公式，并分析该控制系统的的性能。

通过使用以西门子S7-224XPcn为核心的PLC，进行程序设计，控制D/A模块的输出量，通过改变输出量调节给定电压，从而实现控制直流电机的转速。对电力系统发电机进行模拟调速，保护。采用可编程控制器实现电力系统自动化调整，对直流电机的过流保护，过转速自动减速，故障警报，自动加速，自动减速，自动关机等一列功能。并且把以往学到的知识跟实际联系起来，温故而知新。

以西门子S7-224XP cn PLC为核心，通过采集直流电机电枢电流和电机转速，然后进行PID控制运算，再通过D/A输出0~10V控制电压控制整流模块，改变D/A的输出就可以控制直流电机电枢电压，最终能达到控制转速的目的。系统原理图和个控制部件说明书见附件。

2.2调速系统原理图

首先对于自动加速和减速我们利用了闪烁电路实现自动部分的功能，再利用S和R来限制自动功能的启动和停止。比如机组启动后自动加速，到达1500R/MIN后停止，若电机转速到1600R/MIN则启动自动减速，到1500R/MIN 停止。从而实现加速和减速功能。保护方面若超过我们设定值则给定电压为0，机组停止运作。关机时也会启动自动减速，让机组从高速转动慢慢减速，防止关机快速停止转动减低机器工作寿命

附录：