基于PLC的直流电机调速实验
基于PLC实现电机调速控制
基于PLC实现电机调速控制实验报告基于PLC实现电机调速控制一、实验名称：基于PLC实现电机调速控制。
二、实验目的：1.通过综合实验训练学生独立设计、独立处理问题的能力。
2.掌握变频器的使用方法,及基本参数功能3.进一步了解PLC编程的方法及外围电路的构成,实验程序最终能够正确实现电机调速的控制。
三、实验器件：PLC一台、变频器一台、三相电动机一台（=1400r/min，p=2）、光电编码器一个（864p/r）、导线若干。
四、实验原理：通过光电编码器将电动机的转速采集出来并送入PLC中，通过实验程序将采集到的信息与设定值进行比较，当频率满足设定值时，电动机停止加（减）速，保持匀速5S，5S后继续加（减）速。
频率上限45Hz。
实验速度曲线如下图： 五、实验原理图及接线图： 1.实验原理图： 光电编码器：COM01030002040CH2.六、各参数设置： 1.变频器参数设置：2.2K0~20mA模拟量输入123V1V2V3I2CMOP1OP2OP3OP4OP5OP6OP7OP8RS TTB W V PEM ~TA TC 12A/125VAC 7A/250VAC 7A/30VDC三相输入380VAC 50/60HzQS多功能模拟量（电流）输出2：4~20mA多功能模拟量（电压）输出1：0~10V FM IM V3多功能输出端子112V OUT1OUT2JJ 多功能输出端子2Modbus 通讯RS-485A+B-U 多功能继电器输出方式▲运行设置▼停/复RUN FWD DGT FRQ2.编码器接口：3.PLC端口：4.内部参数设置：七、程序流程图：八、实验结果：按照接线图接好线经检查无误后，按下正转（反转）按钮后，正电动机正转（反转）加速，频率达到10hz后保持匀速运行5s，然后继续加速，频率达到25hz后在保持匀速运行5s，然后继续加速直到频率达到45Hz，当频率到45hz后保持运行5s然后开始减速，减速过程中分别在25hz、10hz保持匀速运行5s，在运行过程中按下停止按钮，电机即减速停止。
基于PLC控制的直流电动机调速系统的设计毕业设计
本科毕业设计说明书基于PLC控制的直流电动机调速系统的设计DESIGN OF DC SPEED CONTROL SYSTEM BASED ON PLC学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：自动化08-2学生姓名：#####指导教师：######副教授2012 年 5 月30 日毕业设计（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汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
基于PLC的直流电机调速系统设计
*******学院毕业设计基于PLC的直流电机调速系统设计学生：学号：专业：班级：指导教师：****学院自动化与电子信息学院****年摘要设计选用日本三菱公司FX2N -16MT基本单元和FX2N-4AD，FX2N-2DA 模拟量输/输出扩展模块，并利用其功能指令设计的直流脉宽双闭环调速系统，实现了调速过程速度快、精度高,控制系统的参数便于调试和高工作可靠性，通过给定的调速系统硬件配置和梯形图，经模拟调试输出信号验证了各项指标均满足调速系统的要求。
关键词：PLC；调速系统；应用ABSTRACTThe double closed-loop DC PWM speed system of direct motor uses the FX2N-16MT basic unit of Japanese Mitsubishi company and FX2N-4ADs, FX2N-2DA emulation input/ output expanding mold , making use of its function instruction. It realizes fast adjust mend of the speed course , high precision, which make it easy to debug control procedure and work reliable, which is a development direction in the industrial control. Hardware disposition and ladder chart are given in this text. It can be adjusted by emulation and various index signs of output signal all satisfy the requirements of the adjust system.Key words：PLC；A djusting Speed System；A pplication3目录1.1 直流调速系统的发展史概述 (5)1.2 可编程控制器PLC (6)1.2.1 PLC的发展概述 (6)1.2.2 PLC的特点 (7)1.3 选题背景及论文主要内容 (8)1.3.1 选题背景 (8)1.3.2 论文的主要内容 (8)第 2 章直流调速系统 (10)2.1 调速系统的性能指标 (10)2.1.1 稳态性能指标 (11)2.1.2 动态指标 (12)2.2 PWM直流调速系统 (14)2.2.1 直流电动机的PWM控制原理 (14)2.2.2 PWM直流调速系统的组成 (15)2.2.3 PWM调速系统的主要参数 (21)2.3 双闭环直流脉宽调速系统 (23)2.3.1 电流、转速反馈环节 (23)2.3.2 设计中的调节器计算 (24)2.3.3 双闭环脉宽调速系统的起动过程 (29)第 3 章现代PLC控制技术 (31)3.1 PLC的组成和分类 (31)3.2 PLC的工作原理 (31)3.3 PLC电机控制系统设计的基本内容和步骤 (33)3.3.1 PLC的硬件设计的一般步骤 (33)3.3.2 PLC软件设计的一般步骤 (34)3.3.3 设计中用到的模块 (35)第 4 章基于PLC的直流电机调速系统设计 (37)4.1 设计任务 (37)4.2 脉宽调制系统特有部分设计 (37)4.3 PLC硬件设计 (38)4.4 PLC 软件设计 (40)结束语 (43)致谢 (44)参考文献（主要及公开发表的文献） (2)附录 (4)第 1 章引言传统直流电动机双闭环调速系统采用的是继电器控制，加PI 调节器及校正装置，实现控制系统稳定运行。
基于PLC的PWM直流开环调速
一、工程训练目的和内容（一）工程训练的目的工程训练是对学生进行工程基本训练的重要环节，培养学生的工程实践能力。
1、通过现场观察、分析、实验和应用常用电器、电子元件、电子仪器，培养学生正确选择和使用电子器件及仪器的能力。
2、电路板的焊接和调试，培养学生实际动手能力。
3、通过一个实际系统的工程设计、实现与调试，培养学生工程设计和工程实践能力。
总之，工程训练的重点是工程设计、选型、操作、调试及其工程总结，培养学生综合应用所学知识去解决工程和实际问题的能力。
（二）工程训练的内容1、熟悉实验陈列的常用电器、电子元件的外型、型号、结构、参数、特点、工作原理、用途，正确选用合适元件。
2、根据给出的电路印刷板，要求推断出其电路原理图，并分析其工作原理，同时训练焊接技术，要求原理图正确，原理分析透彻，焊接符合要求。
3、完成一个实际系统的工程设计、实验与调试。
（1）用Protel99se绘制出系统原理图。
（2）分析说明系统的工作原理和各单元的工作原理。
（3）主要参数计算及元器件的选型，列出元器件清单表。
（4）完成系统的组装与调试，分析系统的性能。
二、工程训练选题以及设计分析（一）工程训练选题本次工程训练，为了能够有效提高自己的系统分析设计能力，动手能力，调试能力，自动化技术综合应用能力，并且为了接下来的运动控制的学习打下一定的基础，我们小组一致决定选择基于PLC的直流PWM开环调速系统。
选题要求及一些参数如下：1.原始参数：电机功率1.5kW；额定电压：220VDC；额定电流：8.7A；额定转速：1500rpm；额定励磁电压：220VDC；2.根据参数算出PWM的最大占空比；3.设计系统主要回路，选定器件的参数；4.根据要求设计控制回路，选定控制器件和PLC型号等；5.根据要求设计系统软件，实现电机的开环调速；6.硬件软件中必须有响应的电路保护措施；7.联系实验室进行系统调试；8.实验室调试及结果分析总结。
考虑到是开环调速，无须我们进行测速反馈甚至双闭环反馈。
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。
PLC控制直流电机实验
实验四直流电机PLC控制实验一、实验目的1．掌握PLC的基本工作原理2．掌握PID控制原理3．掌握PLC控制直流电机方法4．掌握直流电机的调速方法二、实验器材1．计算机控制技术实验装置一台2．CP1H编程电缆一条3．PC机一台三、实验内容根据输入，实现PLC对直流电机的调速PID控制。
1、输入功能（1）功能操作，按钮11．1、按钮1按下一次，显示SV(设定点值)。
1．2、按钮1按下两次，显示速度设定值。
1．3、按钮1按下三次，设定P值，显示。
1．4、按钮1按下四次，显示P值。
1．5、按钮1按下五次，设定I值，显示。
1．6、按钮1按下六次，显示I值。
1．7、按钮1按下七次，设定D值，显示。
1．8、按钮1按下八次，显示D值。
1．9、按钮1按下九次，显示At（PID 自调整增益）1．10、按钮1按下十次，自整定显示1．11、按钮1按下十一次，复位（2）增加按钮2，数值增加（3）减小按钮3，数值减小（4）确定按钮4，操作确定2、PWM脉冲输出，接输出101.00。
3、直流电机测速，光耦，接高速脉冲输入。
4、LED显示，根据按钮输入，显示设定值/测量值/加减量。
四、实验原理1．直流无刷电机PWM调速原理PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间，而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压。
PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压，所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节。
在使用PWM控制的直流无刷电动机中，PWM控制有两种方式：(1)使用PWM信号，控制三极管的导通时间，导通的时间越长，那么做功的时间越长，电机的转速就越高。
PLC实验报告电机控制与调速
PLC实验报告电机控制与调速PLC实验报告：电机控制与调速一、实验目的本实验旨在通过使用PLC（可编程逻辑控制器）来实现电机的控制与调速，并掌握PLC在工业自动化领域中的应用。
二、实验器材与软件1. 实验器材：- 电机（选择适合的电机型号）- 电机驱动器（可与PLC通信的型号）- PLC设备（选择适合的型号）2. 实验软件：- PLC编程软件（根据所选PLC型号选择相应的软件）三、实验步骤与内容1. 硬件连接根据所选择的电机、电机驱动器和PLC设备的型号，按照产品手册或者相关说明书进行硬件连接。
确保连接正确、稳固。
2. PLC编程2.1 确认所使用的PLC编程软件已经正确安装并打开。
创建一个新的项目。
2.2 首先，通过PLC软件中的输入/输出配置功能，配置所使用的输入输出点位。
根据电机驱动器的要求，将PLC的输出点位与电机驱动器连接。
将电机驱动器的输出点位与电机连接。
2.3 接下来，编写PLC程序。
根据电机控制与调速的要求，编写相应的逻辑控制程序。
程序中应包括控制电机启动、停止、正转、反转的逻辑，并且可以通过改变设定值来实现电机的调速功能。
2.4 在编写完成后，通过软件的仿真功能进行仿真测试，确保程序的正确性。
3. 实验验证3.1 将已编写好的PLC程序下载至PLC设备中。
3.2 按照电机启动、停止、正转、反转的要求进行实验验证。
记录下所使用的设定值和实际调速效果，并进行比较分析。
3.3 根据实验结果，对PLC程序进行优化调整，并再次进行实验验证。
四、实验结果与分析1. 实验结果记录下各个设定值对应的电机实际转速，形成一张表格。
可以通过表格的对比，分析电机控制与调速的性能。
2. 实验分析通过实验结果的分析可以得出电机控制与调速的性能评估。
对于不满足要求的部分，可以进一步优化PLC程序，改进电机控制系统的性能。
五、实验总结与心得体会通过本实验，我深刻理解了PLC在电机控制与调速中的重要性。
通过合理的硬件连接和PLC程序的编写，我们能够实现对电机的精确控制和调速。
PLC控制直流电机实验
实验四直流电机PLC控制实验一、实验目的1．掌握PLC的基本工作原理2．掌握PID控制原理3．掌握PLC控制直流电机方法4．掌握直流电机的调速方法二、实验器材1．计算机控制技术实验装置一台2．CP1H编程电缆一条3．PC机一台三、实验内容根据输入，实现PLC对直流电机的调速PID控制。
1、输入功能（1）功能操作，按钮11．1、按钮1按下一次，显示SV(设定点值)。
1．2、按钮1按下两次，显示速度设定值。
1．3、按钮1按下三次，设定P值，显示。
1．4、按钮1按下四次，显示P值。
1．5、按钮1按下五次，设定I值，显示。
1．6、按钮1按下六次，显示I值。
1．7、按钮1按下七次，设定D值，显示。
1．8、按钮1按下八次，显示D值。
1．9、按钮1按下九次，显示At（PID 自调整增益）1．10、按钮1按下十次，自整定显示1．11、按钮1按下十一次，复位（2）增加按钮2，数值增加（3）减小按钮3，数值减小（4）确定按钮4，操作确定2、PWM脉冲输出，接输出101.00。
3、直流电机测速，光耦，接高速脉冲输入。
4、LED显示，根据按钮输入，显示设定值/测量值/加减量。
四、实验原理1．直流无刷电机PWM调速原理PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间，而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压。
PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压，所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节。
在使用PWM控制的直流无刷电动机中，PWM控制有两种方式：(1)使用PWM信号，控制三极管的导通时间，导通的时间越长，那么做功的时间越长，电机的转速就越高。
基于PLC实现的电动机调速控制
综合实验实验报告实验名称：基于PLC实现的电动机调速控制基于PLC实现的电动机调速控制实验报告一、实验目的：通过综合实验的训练，学会独立的设计和处理问题的能力二、实验原理：1.PLC编程控制原则2.PLC工作手册3.光电编码器原理图三、实验步骤：1.设计答疑2.绘制系统原理图，接线图，系统流程图3.编写系统程序，调制4.按图接线，实现设计要求5.绘制各元件及PLC、变频器、编码器接线端口明细表四、实验器材本实验提供的元器件：PLC一台、变频器一台、三相电机一台、光电编码器五、实验要求效果六、实验结果报告1.系统原理图2.PLC与变频器接线3.接线图4.程序流程图开始正转/反转加 速=30HZ ?匀速5s加 速=50HZ ？匀速5s减 速匀速5s结 束=30HZ ？光电编码器光电编码器YYYNNN光电编码器5.PLC设置序号功能码功能定义设定值1 F100 用户密码82 F140 端子方向启动 13 F200 启动控制 14 F202 停机控制 15 F204 基本调速方式 26 F206 方向给定 27 F400 OP1端子输入信号08 F401 OP2端子输入信号09 F402 OP3端子输入信号010 F403 OP4端子输入信号011 F404 OP5端子输入信号012 F405 OP6端子输入信号013 F406 OP7端子输入信号014 F407 OP8端子输入信号015 F408 OP1功能设定1116 F409 OP2功能设定017 F410 OP3功能设定 118 F411 OP4功能设定1219 F412 OP5功能设定1320 F413 OP6功能设定1421 F414 OP7功能设定722 F415 OP8功能设定176.编码器原理图7.程序七、实验心得（见附页）。
基于PLC的直流电机调速控制器设计
基于PLC的直流电机调速控制器设计作者：郝结来谢军来源：《江苏理工学院学报》2018年第06期摘要：基于PLC的直流电机调速控制器以三菱FX2N为核心，通过定时器T246和T247实现了PWM波的输出功能，使PWM输出不受输出继电器的限制。
系统设置了启动开关自锁按键，三档位速度控制旋钮。
通过软件继电器M0实现了软件程序启动自锁，防止启动开关异常时程序无法启动的问题。
设置系统启动指示灯和电机启动指示灯，便于用户知晓系统工作是否正常。
通过对6 V小型直流电机的实验，论证了该控制器能够达到较好的控制效果。
关键词：PLC;PWM;定时器;电机调速中图分类号：TM925.11;TP273 文献标识码：A 文章编号2095-7394（2018）06-0047-05直流电机在生产生活中应用广泛，对直流电机的速度调控只需要控制电机的工作电压即可[1]，这也是其应用广泛的一个重要原因。
利用PWM脉宽调制方法，可方便地控制负载端的平均电压，在脉冲的低电压趋近于0时，负载的平均电压与PWM的占空比成正比[2-4]。
三菱FX2N型PLC是一款小型高性能的超小程序裝置，具有配置固定灵活，编程简单，高性能与高运算速度等特点，具有丰富的软件定时器与软件继电器，可满足多样化广泛需求。
1 PWM输出与PLC配置1.1定时器PWM输出配置定时器PWM波输出配置PWM波是周期变化的方波信号，其占空比可调，通过调节占空比可实现不同平均电压的输出[5-7]。
PWM波形函数可表示为：在PLC中可使用高速定时器完成PWM波的输出功能，三菱FX2N型PLC内部集成有PWM输出功能[ PWM S1 S2 D]，其中S1用于指定脉冲的宽度，S2用于指令脉冲的周期，单位都为 ms，取值范围为0～32767，S1应小于等于S2。
D用于指令脉冲输出端口，FX2N晶体管输出型PLC仅能使用Y0和Y1作为PWM输出口。
在保证PWM输出性能的情况下，选择使用高速定时器可克服上述缺陷。
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：。
《2024年PLC控制电机变频调速试验系统的设计与实现》范文
《PLC控制电机变频调速试验系统的设计与实现》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，PLC（可编程逻辑控制器）与电机变频调速技术已经成为了现代工业生产中的重要组成部分。
本文旨在设计并实现一套基于PLC控制的电机变频调速试验系统，以实现对电机运行状态的有效监控与精确控制，提高生产效率与产品质量。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由PLC控制器、变频器、电机、传感器等部分组成。
其中，PLC控制器负责整个系统的控制与协调，变频器用于调节电机的运行速度，电机则作为执行机构实现具体的运动，传感器则用于实时监测电机的运行状态。
（1）PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具备强大的逻辑控制与数据处理能力。
（2）变频器：选用适合电机类型与功率的变频器，具备高精度、高效率的调速性能。
（3）电机：根据实际需求选择合适的电机类型与功率。
（4）传感器：选用能够实时监测电机运行状态的高精度传感器。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写与调试。
首先，根据系统需求，设计合理的控制逻辑；其次，利用编程软件编写控制程序；最后，通过调试与测试，确保程序能够正常运行并实现预期功能。
（1）控制逻辑设计：根据电机运行的需求，设计合理的控制逻辑，包括启动、停止、调速等功能。
（2）编程软件选择：选用适合PLC控制的编程软件，如梯形图、结构化控制语言等。
（3）程序调试与测试：对编写好的程序进行调试与测试，确保程序能够正常运行并实现预期功能。
三、系统实现1. 连接硬件设备根据硬件设计，将PLC控制器、变频器、电机、传感器等设备进行连接。
确保各部分之间的连接牢固、可靠。
2. 编写与调试程序根据软件设计，编写PLC控制程序。
在编写过程中，需要充分考虑系统的实时性、稳定性以及可扩展性。
编写完成后，通过调试与测试，确保程序能够正常运行并实现预期功能。
3. 系统测试与优化对系统进行全面的测试，包括启动、停止、调速等功能。
根据测试结果，对系统进行优化与调整，提高系统的性能与稳定性。
直流电机调速的PLC控制
直流电机调速的PLC控制直流电机调速的PLC控制背景：使用直流电机有许多优点如：电机调速经济，控制方便；机械特性较硬，稳定性较好；PLC电动机转速控制可以完成了液位控制、直流电动机旋转控制组态图，使得操作人员通过计算机屏幕对现场的运行情况一目了然。
用户可以通过组态图随时了解、观察并掌握整个控制系统的工作状态，必要时还可以通过界面向控制系统发出故障报警，进行人工干预。
一、硬件输入输出接口电路实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。
输入输出接口电路要有良好的电隔离和滤波作用。
1.输入接口电路输入输出信号分为开关量、模拟量及数字量。
可编程控制器的一个重要特点就是所有的输入输出信号全部经过了隔离，无论任何形式的输入输出最终都是经过光电偶合口或继电器将信号传入/送出PLC。
由于生产过程中使用的各种开关、按钮、传感器等输入器件直接接到PLC输入接口电路上，为防止由于触点抖动或干扰脉冲引起错误的输入信号，输入接口电路必须有很强的抗干扰能力[1]。
2.输出接口电路根据驱动负载元件不同可将输出接口电路分为三种形式：一种是继电器输出型，CPU接通继电器的线圈，继而吸合触点，而触点与外线路构成回路；另一种是晶体管输出，它是通过光偶合使开关晶体管通断以控制外电路；再一种就是可控硅输出型，这里的可控硅是采用光触发型的。
二、软件第一部分为系统监控程序。
它是每一个可编程控制器成品必须包括的部分，是由可编程控制器的制造者编制的，用于控制可编程控制器本身的运行。
另一部分为用户程序。
它是由可编程控制器的使用者编制的，用于控制被控装置的运行。
这里主要介绍监控程序。
系统管理程序是监控程序中最重要的部分，整个可编程控制器的运行都由它主管。
管理程序又分为三个部分：第一部分是运行管理，控制可编程控制器何时输入、何时输出、何时自检等等，进行时间上的分配管理。
第二部分进行存储空间的管理，即生成用户环境，由它规定各种参数、程序的存放地址，将用户使用的数据参数存储地址转化为实际的数据格式及物理存放地址。
基于PLC直流电机调速系统的设计
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转炉煤气干法除尘系统用杯形阀的流场模拟分析
时的流量。例如：阀门全部打开时流态云图及流量系数如下。
（图 2 为流态云图）
经分析，阀门全开时阀门入口平均
流量 Qv 为 266 m3/s 空气密度 ρ =1.293kg/ m3；
阀前压力 P1=2.01325bar；
阀后压力 P2=1.01325bar
关键词：直流电机；可编程控制器
引言：直流电机在电机调速系统中占有重要的地位，因为 他的调速性能较好，不但调速方便，而且在磁场条件符合的情 况下，电枢电压和转速成正比，转矩更易于被控制；起动性能较 好，可以比较平滑调节速度。具有优良的动态特性。在挖掘机、 轧钢机矿井卷机、造纸机和高层电梯等领域已经得到了广泛的 应用。
一、直流电机调速的基本原理 直流电机可以分为三种，分别为串励直流电机，并励直流 电机，他励直流电机。本文针对他励直流电动机调速进行设计。 当有电流 I 流过电枢，将会产生电磁转矩，电机的转子开始转 动，由于转子在磁场中处于通电状态，产生感应电动势。线圈进 行转动的过程，当线圈处于该位置的时候，再转动 180 度，处于 这两个状态的感应电动势是相反的。利用换向片使得输入电流 的方向不变。载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与 载流导体互相垂直，作用在导体上的电磁力大小为：F=B·l·I 气动机械手工作压力为 0.6MPa，最高压力可达 1Mpa。机 械手具有二个直线运动和一个旋转运动自由度，用于将原工作 台上的物品搬到其左侧工作台上。整个机械手在工作中能实现 上升 / 下降、左旋转 / 右旋转、夹紧 / 放松功能。机械手的工作流 程如图 2 所示。 二、他励直流电机的调速特性 直 流 电 动 机 的 转 速 n 和 其 他 参 量 的 关 系 可 表 示 为：n= Ua-IaRa CEΦ 式中 Ua—— —电枢供电电压（V）； Ia ———电枢电流（A）； Ф ———励磁磁通（Wb）； Ra—— —电枢回路总电阻（Ω ） 由上面的公式可得他励直流电机的调速方式有以下 3 种： 1． 改变电枢电路串接电阻 2． 改变电动机主磁通 3． 改变电动机电枢供电电压 本文采用第三种调速方式。电源电压作连续变化时，转速 可以平滑地进行无级调节，只能在额定转速以下调速；速度可 调范围较大，适合于转矩不变的场合进行调速。 三、直流电机调速系统的设计
基于PLC的直流电机双环调速系统
摘要随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，可编程控制器（PLC）的功能更加完善，应用更为广泛，基于PLC的控制系统渐渐成为工业控制系统的主流。
本文介绍了基于PLC的直流电机双环调速系统，根据直流调速理论及自动控制系统的理论，介绍了PLC控制的双闭环调速系统的组成、工作原理和动态性能。
本系统实现了对直流电机双闭环调速系统进行全数字化的改造，使电流环和速度环控制器都由PLC系统来实现。
重点讨论了用西门子S7-200系列PLC中的CPU222及其两个扩展模块来实现直流电机双闭环调速系统。
应用PLC的PID功能指令来实现直流电机速度的闭环控制。
系统易于扩展，便于扩展各种I/O模块和功能模块。
关键词:可编程控制器；直流电动机；双闭环；控制目录第1章绪论 (1)1.1 直流电动机简介 (1)1.2 双闭环调速系统 (1)1.3 PLC在电机调速中的应用 (2)第2章系统总体设计及算法模型确定 (4)2.1 系统总体设计 (4)2.2 双闭环调速系统常用控制方法介绍 (5)2.3 控制方法的确定 (6)2.3.1 PID控制的结构 (7)2.3.2 PID参数的调整 (9)2.3.3 PID模块 (9)2.4 系统参数计算 (11)2.4.1 主电路参数计算 (11)2.4.2 电流环节（ACR）的设计 (11)2.4.3 转速环（ASR）的设计 (13)2.4.4 按转速环(ASR)退饱和重新计算超调量 (14)第3章硬件设计 (16)3.1 系统总体结构 (16)3.1.1 CPU主机部分 (16)3.1.2 电机驱动部分 (16)3.2 检测部分 (17)3.2.1 电流检测部分 (17)3.2.2 速度检测部分 (18)3.3 数据采集模块 (19)3.3.1 PLC输入/输出端口 (20)3.3.2 用于PLC的输入/输出模块 (22)3.3.3 采集时序控制电路 (23)3.3.4 正交采用 (23)3.3.5 模块量混合模块EM235 (24)3.4 晶体管驱动、触发电路的设计 (24)3.4.1 驱动电路原理 (24)3.4.2 触发电路原理 (24)3.5 稳压电源 (25)第4章软件设计 (26)4.1 系统程序设计方案 (26)4.2 主程序设计 (26)4.3 速度初始化子程序 (27)4.4 转速检测子程序 (29)4.5 电流检测子程序 (29)4.6 PID控制子程序 (30)4.7 电流环及转速换子程序 (31)参考文献 (33)附录A 程序清单 (34)附录B 系统原理图 (38)附录C 元器件清单 (38)总结 (40)第1章绪论1.1直流电动机简介直流电动机调速系统在当前的工业生产中应用相当广泛。
(完整word版)基于PLC实现电机调速控制
基于PLC实现电机调速控制实验报告电控学院基于PLC实现电机调速控制一、实验名称：基于PLC 实现电机调速控制。
二、实验目的：1.通过综合实验训练学生独立设计、独立处理问题的能力。
2.掌握变频器的使用方法,及基本参数功能3.进一步了解PLC 编程的方法及外围电路的构成,实验程序最终能够正确实现电机调速的控制。
三、实验器件：PLC 一台、变频器一台、三相电动机一台（=1400r/min ，p=2）、光电编码器一个（864p/r ）、导线若干。
四、实验原理：通过光电编码器将电动机的转速采集出来并送入PLC 中，通过实验程序将采集到的信息与设定值进行比较，当频率满足设定值时，电动机停止加（减）速，保持匀速5S ，5S 后继续加（减）速。
频率上限45Hz 。
实验速度曲线如下图： 五、实验原理图及接线图：1.实验原理图： 光电编码器：COM01000CH棕色蓝色黑色白色橙色变频器：2.实验接线图：六、各参数设置： 1.变频器参数设置：端口 设定值 功能 端口 设定值 功能 F1008密码F41014（OP3）反转2.2K0~20mA模拟量输入制动电阻123V1V2V3I2CMOP1OP2OP3OP4OP5OP6OP7OP8R S TP+PB NTB W V PEM ~TA TC 12A/125VAC 7A/250VAC 7A/30VDC三相输入380VAC 50/60HzQS多功能模拟量（电流）输出2：4~20mA多功能模拟量（电压）输出1：0~10V FM IM V3多功能输出端子112V OUT1OUT2JJ 多功能输出端子2Modbus 通讯RS-485A+B-U 制动单元电抗器短路片多功能继电器输出方式▲运行设置▼停/复RUN FWD DGT FRQ2.编码器接口：3.PLC端口：4.内部参数设置：七、程序流程图：八、实验结果：按照接线图接好线经检查无误后，按下正转（反转）按钮后，正电动机正转（反转）加速，频率达到10hz后保持匀速运行5s，然后继续加速，频率达到25hz后在保持匀速运行5s，然后继续加速直到频率达到45Hz，当频率到45hz后保持运行5s然后开始减速，减速过程中分别在25hz、10hz保持匀速运行5s，在运行过程中按下停止按钮，电机即减速停止。
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华南理工大学广州汽车学院
电力系统实训报告
设计题目：基于PLC的直流电机调速实验
专业班级：
学生学号:
学生姓名：
同组队员：
指导教师：
2011年 01月 13日
目录
一、实训目的及要求 (2)
设计要求： (2)
实训目的 (3)
二、设计步骤 (3)
2.1实验原理： (3)
2.2调速系统原理图 (4)
2.3流程图 (5)
2.4各模块的工作原理 (6)
三、总结与建议 (6)
四、参考文献 (6)
一、实训目的及要求
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。
实训目的
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。
二、设计步骤
2.1实验原理：
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
2.3流程图
2.4各模块的工作原理
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
三、总结与建议
通过本次实验，我们提高了自己的动手能力，也体验到如今科技发展的迅速，对于我们电力专业的人来说，竞争也是非常激烈的。
形势在变化，我们还有很多知识没学习，如果停滞不前，势必会被这个社会淘汰；除此之外，我还意识到了我们在大学里所学理论知识的重要性，理论用来指导实践，如果我们理论掌握好的话，在实践中我们一定能融会贯通；也明白到对工作认真、踏实的态度尤其重要，无论具体从事哪种工作，认真和踏实的态度才是最根本的。
通过的实验，我体验到了理论知识和实践同等重要重要。
如果踏入社会工作的大学生理论懂得很多，但真正做起事来却不知从何下手，那他就不是一名优秀的大学生。
在本次的实验当中，我学到了很多知识。
在此代表我个人感谢老师的详细指导。
在今后的学习工作中，我一定会学习和实习所学到的知识相互结合，为社会发展增添一份力量！！
四、参考文献
[1]廖常初. PLC编程及其应用.北京：机械工业出版社.2008.1
附录：
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请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。