PLC控制电机同步技术及其应用研究
PLC在步进电机控制中的应用探究
PLC在步进电机控制中的应用探究
PLC是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的缩写,它是一种电子设备,用于自动控制各种工业过程。
步进电机是一种用于实现精确位置和速度控制的电机
类型。
下面将探讨PLC在步进电机控制中的应用。
1. 位置控制:PLC可以通过与编码器或位置传感器等设备配合使用,实现步进电机的精确位置控制。
通过PLC编程,可以设置步进电机的目标位置,并监控电机的当前位置,
从而实现闭环控制。
2. 速度控制:PLC可以通过调整脉冲频率和方向信号,控制步进电机的转速。
通过PLC编程,可以设置步进电机的目标速度,并根据实际情况调整脉冲频率和方向信号,从
而实现闭环速度控制。
4. 动态控制:PLC可以通过灵活的编程和逻辑运算,实现步进电机的复杂动态控制,例如位置同步控制、多轴插补控制等。
通过PLC编程,可以根据工艺要求和实际需要,设
计出适应不同应用场景的步进电机控制方案。
5. 故障诊断与保护:PLC可以实时监测步进电机的运行状态和参数,当出现故障或异常情况时,可以通过编程设定相应的报警和保护机制,避免电机损坏或不正常运行。
6. 通信与远程监控:PLC可以通过串口、以太网等通信接口,与上位机或其他设备进行数据交换和远程监控。
通过PLC编程,可以实现步进电机的远程控制和监控,提供更灵活、方便和智能的操控方式。
PLC在步进电机控制中的应用主要包括位置控制、速度控制、加减速控制、动态控制、故障诊断与保护,以及通信与远程监控等方面。
通过PLC的编程和逻辑运算,可以实现对
步进电机的精确控制和灵活应用,提高生产效率和产品质量。
关于PLC控制电机同步的技术和应用
关于PLC控制电机同步的技术和应用【摘要】当前在我们的日常的活动之中,对于控制装置的应用也是想当广泛的。
为了满足人们对于各种控制装置的应用需求,通过对PLC控制电机同步的技术和应用技术的分析,使得PLC控制技术在这种历史条件下得到了进一步的发展。
【关键词】PLC;控制电机;技术应用随着生活中对于各种控制装置的需求也不断增加。
人们逐渐对控制装置的数量以及质量要求也不断提升,因为控制产品的质量直接受到控制装置性能的影响。
为了能够使产品得到消费者的欢迎,对于PLC的产品质量也要施行严格的控制,尽可能从产品生产之初保证控制装置的质量。
1.关于在PLC控制下电机同步技术的控制方案所谓的PLC本质就是一类控制装置。
这种控制装置是电机同步技术展开可靠的控制工作必须应用的一分子,虽说PLC仅仅是一个很小装置,但是PLC在所有的马达同步技术之中起到举足轻重的作用。
PLC对于发挥所配置的商品的质量起到一定的作用,因为PLC能够在产品展开组装的进程当中,对保证生产线的电源的正常性,以及保证马达展开正常的转动可以展开可靠的把握;所以,PLC 在展开任务的时候,主要是依靠了电脑对作业流程展开相应的控制。
1.1 同步技术中的随动技术为了能够对马达并行手段展开更为技术层面的研究,大家应当首先来研究一下马达并行手段当中的从动技术。
并且从动技术里面涵盖了主马达,以及从动马达,这两种马达用来保障马达并行手段的从动技术展开可靠的运行起到关键的作用。
虽说在从动技术之中。
已被划分成了两种不一样的范围,但是主马达在展开工作的行为之中,从动马达也会随着同时展开工作。
在马达并行手段当中,作为基本的组成技术的控制技术,大多是依靠对传送到的数据展开一定的转换。
控制技术在展开运行的行为当中,大多是依靠了PLC对来自作业流程的控制数据展开一定的传送;然后,在经过一定的换算,依靠这种装置把PLC所传送到的控制数据展开进一步的转变,最后就产生了能够被相关的指示执行装置能够操控的数据,例如,马达并行手段中的频率转换器,在展开运行的行为当中,能够变换工作频率等等。
利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制
利用PLC和变频器实现多电机速度同步控制在传统的传动系统中,要保证多个执行元件间速度的一定关系,其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比,常采用机械传动刚性联接装置来实现。
但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大,执行元件间的距离较远时,就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。
下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。
1、利用PLC和变频器实现速度同步控制薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是,利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工,然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷,印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。
在整个机组中,有多个电机的速度需要进行控制,如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。
电机间的速度有一定的关系,如:挤出主电机的速度由生产量要求确定,但该速度确定之后,根据薄膜厚度,相应的牵引速度也就确定,因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系;同时,多组印刷胶辘必须保证同步,印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步,否则,将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性;卷绕电机的速度受印刷速度的限制,作相应变化,以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕。
在上述机组的传动系统中,多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接,整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动,这样就保证了它们之间的同步。
印刷电机的速度必须保证与牵引电机的速度同步,否则,在此两道工艺之间薄膜会出现过紧或过松的现象,影响印刷质量和生产的连续性。
但是印刷生置与牵引装置相距甚远,无法采用机械刚性联接的方法。
为实现牵引与印刷间的同步控制,牵引电机和印刷电机各采用变频器进行调速,再用PLC对两台变频器直接控制。
牵引电机和印刷电机采用变频调速,其控制框图如图1所示。
在这个闭环控制中,以牵引辘的速度为目标,由印刷电机变频器调节印刷辘速度来跟踪牵引辘的速度。
电机精密同步控制技术的研究与应用
第37卷增刊电子科技大学学报Vol.37suppl 2008年6月Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jun.2008电机精密同步控制技术的研究与应用徐展(电子科技大学电子科学技术研究院成都610054)【摘要】提出一种新型的步进电机控制算法,该算法不采用传统的速度加位置的双闭环,而使用在速度比例微分(PD)的基础上再进行位置补偿控制。
给出了算法设计的原理和公式,并且最终在ORMON 的CP1H-XA40DT-D 的可编程控制器(PLC)上实现。
同时,通过对ORMON 的NT5Z 型触摸屏的编程,为操作人员提供了一个友好的人机界面,实现了复杂绕线工艺参数的方便修改,提高了劳动生产率,成为真正适用的可批量生产的产品。
实践证明,在对步进电机的控制系统中,该方法使步进电机不会出现速度振荡现象,运行更平稳,控制精度也更高。
关键词电机同步技术;数控技术;PD 控制;位置控制中图分类号TP273文献标识码AResearch and Application of Motor SynchronizationPrecision-Controlled TechnologyXU Zhan(Research Insti tut e of El ectronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu610054)Abstr act This paper presents a new kind of control algorithm of step motor .The algorithm use speed proportion differenrial (PD)followed by position compensation is implemented successfully in CP1H-XA40DT-D PLC of ORMON.Meanwhile,by programming the touch panel of NT5Z of ORMON,the winding machine provides a friendly man-machine interface,an easy way to edit the complex technical parameter,and increase labor productivity greatly as well.Experiment shows that by using this technology ,the step motor will not produce speed vibration,but run more steadily and provide more precise control.Key wor ds motor synchronization technology;numerical control;PD control;position control 收稿日期:20080304作者简介:徐展(),男,硕士,主要从事伺服控制理论及软件工程方面的研究线绕精密电阻器[1]由于运行可靠,有优异的电阻温度系数和良好的稳定性、无电流噪声、无非线性的优点,在各种飞行器、雷达、导弹及电子干扰、电子对抗、导航等领域的武器装备中得到了广泛使用。
基于PLC和变频器多电机速度同步控制
基于 PLC和变频器多电机速度同步控制摘要:本文从事基于PLC和变频器多电机速度同步控制研究,在对PLC控制技术、变频器控制进行特点分析、控制技术分析后,以1台计算机、1台PLC、两台变频器为硬件,结合模糊PID补偿算法实现多电机速度同步控制系统设计,仅以本文研究成果,再使阅读者了解多电机速度同步控制实现方法同时,促进工业领域良性发展。
关键词:PLC控制系统;变频器;模糊PID随我国经济飞速发展,对工业生也提出更高的要求,越来越多生产工况下,需要实现多电机同步控制,而如何实现这一目标,并确保控制系统具备良好性能,始终为工业领域技术人员、学者深度研究问题。
PLC技术与变频器技术,目前广泛应用于工业自动控制领域,而探索基于PLC与变频器的多电机速度同步控制,则是促进我国工业生产企业生产水平提升、生产技术优化的重要研究举措。
1.PLC与变频器控制分析1.1PLC控制技术PLC控制系统,具有能耗低、体积小、安装便捷、功能强大特点,其内部设有大量编程元件,这些元件都能够被用户有效使用,且能够面向各项设备发挥不同的控制功能。
相比传统的机电控制模式,PLC控制系统有着更高的性价比优势,同时PLC技术可同互联网技术融合,形成强大的分散控制能力,实现面向系统、设备的统筹管理。
此外,多数情况下,PLC会利用梯形图语言,在面向设备、系统进行控制阶段设计梯形图程序,统筹管理阶段PLC则会利用顺序控制开展设计。
目前,PLC控制系统已被广泛应用我国工业生产企业,常见基于PLC的控制系统如生产流水线机械手臂、自动零部件安装、全自动生产送料系统等[1]。
1.2变频器控制技术变频器控制技术下,包含V/F控制、转差频率控制,矢量控制、直接转库控制。
其中,V/F控制,又可称为恒压频比控制方法,其控制原理是在保持电压/频率值恒定基础上,确保磁通恒定,继而获取系统运行所需的转矩特性。
V/F控制隶属开环控制的一种,无须设置速度传感器,且控制电路十分简化。
基于PLC和变频器的多电机同步控制系统的设计
1.绪论1.1课题研究的背景随着工业的不断发展,对各种机械设备的性能以及产品质量的要求也是越来越拓。
在整个生产过程当中,工厂内会有多条产线,一条产线就有多个设备,需要多台电动机。
电动机之间可能是单独工作,也可能是相互协作,所以就存在多电机控制的问题。
随着当今工业的不断发展,单台电机控制的系统已经满足不了当今的生产的需求。
多电机控制系统应运而生。
本文在LI前流行的变频调速控制技术基础上,提出了由工控机PLC控制的多电机联动控制方案,文中详细阐述了一台PLC同时控制多台电机的硬件及软件设计,并重点分析了实现原理和方案特点对各个关键器件的选择都做了详细的说明。
文中通过PLC对变频器的控制从而达到对电机的控制LI的,实现对电机运行状态的监控。
近年来,PLC可谓是发展迅速,应用在生产生活的多个方面,它功能较多、操作起来也比较简单、易上手,也有比较成熟的技术,在工业控制方面大显身手,它已经成为了工业自动化方面的重要手段,所以,本文选择使用PLC来实现对于多电机的控制工作。
1.2变频技术及PLC发展趋势科技的不断发展,时代的不断进步,促使了电子技术行业和计算机技术突飞猛进的发展,PLC技术融合了当今时代先进的计算机技术,将这一概念运用到自动控制当中,将其功能不断完善。
PLC已经在逻辑、运动、过程和数据处理等方面有了广泛的应用。
PLC主要山儿个重要的部分组成:微处理器,也就是我们常说的CPU,在CPU里面包含运算器和控制器;存储器,存放系统程疗;和用户程序;I/O接口,与外设连接的通道; 以及电源模块,其基本结构框图如图1-1示。
它存储了一些操作指令,这些指令包含逻辑运算、计时、计数、对操作的顺序控制等一系列的操作指令。
PLC工作的时候是通过一个内部存储的程序来完成所述方法所需要的操作内容执行的。
PLC的主要特点概括如下:PLC的内部集成了很多模块,其中I/O接口占了很大一部分;而且PLC的可鼎性和安全性都很高;编程方法简单,容易上手,整个硬件也是比较容易安装的,各个零件比较大众,维修是比较方便的。
PLC在同步电动机励磁系统中的应用
PLC在同步电动机励磁系统中的应用摘要:同步电动机励磁控制系统是保证同步电动机可靠、稳定运行的重要基础。
简要对PLC系统进行叙述,并对PLC在同步电动机励磁系统中的特点进行分析,讨论了PLC在同步电动机中应用的创新点。
基于此,本文重点对PLC在同步电动机励磁系统中的实际应用进行分析,予以参考。
关键词:PLC;同步电动机;励磁系统;实际应用前言:随着我国科学技术的进步与发展,越来越多的高新技术被应用到同步电动机的励磁系统中,PLC就是应用在电动机励磁系统中最为典型的一个例子,它提高了我国同步电动机的自动化水平。
PLC在同步电动机励磁系统中的应用,不仅能完善同步电动机中的可控硅励磁装置的技术性能,而且能使同步电动机励磁系统的控制向着更为人性化的方向发展。
完善了同步电动机励磁系统的功能,且花费的成本不高。
1 PLC概述及特点PLC是可编程逻辑控制器,其指的是采用可编程储存器,然后利用设备的内部储存程序,发出接受逻辑的相关计算,定时和计算等多个指令,最后通过模拟输入和输出来控制石油机械液压控制系统来进行智能化生产。
PLC是专门在工业中应用的计算机,其自身的硬件和软件所具有的能力是极强的,其主要被分为中央处理器、功能模块、储存器和通信模块等多个部分。
其中中央处理器在PLC中所发挥出来的作用是最为重要的,其作为中央枢纽是可以起到协调的作用的[1]。
PLC所具有的特点如下;首先其操作相对简单,编程模式极为清晰;还有就是其使用的功能是较强的,功能多样化,所具有的性价比也是相对较高的;最后就是其具有比较独立的操作流程,在实际操作过程中,不会受到其他的程序所干扰,可靠性高。
在某种程度上PLC可以将数字化的软件在安装过程中进行减少,缩减工作时间,此外PLC的维修工作量较少,维修简单,这些都是PLC的实际应用特点。
转子由多层迭片组成,迭片通过贯穿螺栓在压缩环上压制而成。
2 PLC同步电动机励磁系统原理与结构励磁系统为同步发电机核心设备之一,随着现代控制理论和微机技术的发展,励磁系统的电压调节也从机械型转型为电子、电磁型。
同步电动机驱动技术的研究与应用
同步电动机驱动技术的研究与应用一、引言同步电动机是一种高效、可靠的电机类型,其广泛应用于各种工业自动化和机电设备中。
在基于工业互联网的智能制造中,同步电动机驱动技术尤为重要。
本文将介绍同步电动机驱动技术在实际应用中的研究及其具体应用。
二、同步电动机驱动技术简介同步电动机是一种定子和转子都是绕组型的交流电机,它具有功率密度大、运行平稳、效率高等优点。
同步电动机的运行需要引入磁场来实现同步转速,通常情况下,磁场由定子上的励磁绕组产生。
同步电动机的运转状态可以分为强制同步、自然同步以及滑差运行三种。
同步电动机驱动技术主要是通过外部控制对励磁绕组的调节来实现机械输出转矩和转速。
同时,基于计算机控制和通讯技术的发展,同步电动机驱动技术也得到广泛应用。
在自动化控制领域中,同步电动机驱动技术也具有广泛的应用前景。
三、同步电动机控制系统同步电动机控制系统分为主控制器、控制单元和解调器三个部分。
主控制器负责接收并处理来自控制单元的运行指令,并将处理后的指令发送给解调器,实现转矩与转速的控制。
控制单元主要是电极元件,负责将输入电信号转化为磁通,并通过主控制器进行控制。
电极元件通常由IGBT或MOSFET等元器件构成。
解调器负责将主控制器产生的PWM信号解调出脉冲峰值,并通过控制单元驱动电极元件输出相应的磁通。
四、同步电动机驱动技术应用同步电动机驱动技术在工业自动化、轨道交通、船舶机电系统、石化等领域得到了广泛的应用。
(一)工业自动化工业自动化是同步电动机驱动技术的主要应用领域之一。
同步电动机驱动系统通常使用开环控制,通过控制电压和频率的方式实现转矩和转速控制。
随着近年来传感器技术和计算机通讯技术的发展,同步电动机驱动系统的控制性能和精度得到了进一步提高。
(二)轨道交通在轨道交通系统中,同步电动机驱动系统是一种主要的动力源,是电车、地铁及高速列车的重要组成部分。
同步电动机驱动系统与电车制动系统配合使用,可以实现高效的制动控制,提高系统运行效率。
PLC在电机控制中的应用与动力系统优化
PLC在电机控制中的应用与动力系统优化随着工业领域的发展,自动化技术在电机控制中的应用日益重要。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种常见的自动化控制设备,具有灵活性、可靠性和易于编程的特点,广泛应用于电机控制系统中。
本文将介绍PLC在电机控制中的应用,并探讨其对动力系统的优化效果。
一、PLC在电机控制中的应用1. 逻辑控制PLC能够对电机进行逻辑控制,根据设定的程序和条件,自动进行开关、启动、停止等操作。
通过编程,可以实现复杂的逻辑控制功能,满足不同工作场景的需求。
例如,当温度超过设定值时,PLC可以自动控制电机启动降温操作,保证设备的正常工作。
2. 速度控制PLC在电机控制中可以实现精确的速度控制。
通过读取反馈信号,PLC能够实时监测电机的运行状态,并根据设定的速度要求对电机进行调速。
这种精确的速度控制可以提高设备的稳定性和生产效率,减少人为操作的误差。
3. 位置控制在一些需要准确定位的应用中,PLC可以实现精确的位置控制。
通过读取编码器信号,PLC可以准确地控制电机的位置,并在达到预定位置时自动停止。
这种精确的位置控制可以应用于自动化装配线、物流系统等领域,提高生产效率和产品质量。
4. 远程监控与控制PLC可以通过网络连接实现远程监控与控制。
通过远程访问PLC,工程师可以远程监控设备的运行状态、参数,并根据需要修改PLC的程序和参数。
这种远程监控和控制功能方便了设备的维护和管理,减少了维修时间和成本。
二、PLC在动力系统优化中的应用除了在电机控制中的应用,PLC还可以在动力系统中发挥重要作用,实现动力系统的优化和节能。
1. 负载控制通过PLC,可以对动力系统的负载进行控制和调节。
根据实际需求,PLC可以智能地分配负载,避免负载过重或过轻,从而提高动力系统的效率和稳定性。
例如,在一台机器的工作周期中,PLC可以根据负载变化自动调节电机的运行模式,使动力系统处于最佳工作状态。
2. 节能控制PLC可以通过对电机的优化控制,实现动力系统的节能优化。
如何用一个PLC控制两个或多个伺服电机同步运行完整版
如何用一个P L C控制两个或多个伺服电机同
步运行
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
如何用一个PLC控制两个或多个伺服电机同步运行
主电机速度改变时,其它伺服电机也跟着同步运行.
用第一个伺服驱动的输出控制第二个伺服驱动器,就可以实现同步运动了,只要要求不是太高这种方法完全可行。
同步分控制精度来确定控制方案的。
1:简单的多个伺服电机转速的同步,完全可以PLC不同输出口发同一个速度出去,这个不是跟随。
2:伺服驱动有脉冲输出功能,可以用这个控制下一台伺服的速度,这个是简单跟随。
3:相应速度和跟随精度要求很高,建议使用多轴运动控制器,以前见过派克的一款,假设有A/B/C三台伺服,使用PLC控制A 伺服,然后A伺服有AB反馈,通过AB反馈到B伺服达到对B伺服的控制,再通过B伺服的反馈,接到C伺服,这样就可以达到伺服的联动及同步性,以上的联动可能有毫秒级的偏差.但是使用在一般的机床上是没有什么问题的。
方法一:在一台电机上安装编码器,通过编码器的反馈去控制进另一台电机,来达到同步;
方法二:利用运动型控制PLC,里面带有电子凸轮机构,可以进行同步跟踪控制;。
PLC技术在机械电气自动化控制中的应用研究
PLC技术在机械电气自动化控制中的应用研究摘要:PLC技术作为可编程逻辑控制技术,能够通过集成功能对下位终端载体实现逻辑操控。
对于电气工程及其自动化控制来讲,利用PLC技术能够提高控制精度、控制效率,降低人员的投入量,其对于电气行业的价值不言而喻。
文章立足于PLC技术的应用特点,探讨了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的实际运用,并对PLC技术应用的优化方案进行了思考。
关键词:PLC技术;机械电气;自动化控制;应用引言电气工程及其自动化作为工业生产的重要组成部分,通过智能操控模式,保证系统在驱动过程中按照特定指令程序完成对内部组件的精确化调控。
从工业市场发展及其创新形式来讲,电气工程行业也需要进行逐步的调整,以应对复杂化生产机理,此过程也对自动化控制及智能控制提出了更高的要求。
为了保证系统智能驱动的有效性,需要加强对PLC技术的应用及拓展,以期能够通过集成控制功能,对基础及常规控制模式进行有效的转变。
1技术的概念与工作原理PlC技术主要是通过使用相应编程来对系统进行充分的控制。
其中,会涉及到电源显示板以及CPU等主要元件。
在工作当中所采用的原理包含了三个程序。
第一,输入采样,这是PLC系统运行过程当中最关键的起始阶段,需要将相应数据信息传入到系统当中进行存储,在PLC系统的工作过程当中,就能够显示出相应的状态信息,数据会保持不变,因此在输入脉冲信号的时候需要保证宽度大于扫描周期,这样才能够在后续工作中准确读出输入信息。
第二个,执行程序通常情况下,需要按照由下而上的顺序来进行扫描PLC系统,也可以通过自动化功能来开展整个逻辑运算,并且结合结果来刷新I/O映像区域内的状态数据。
也就是说,在执行程序的过程中,输入点的状态需要保持不变,但是在输出点的状态,数据会产生一定变化。
第三,输出刷新这一环节是最后一个阶段,当用户完成整个程序的扫描工作之后,就系统就会自动输出刷新阶段,根据显示的相关信息,CPU主板会主动刷新相应数据内容,利用输出电路连接相应设备。
基于S7-300 PLC的双电机同步控制在龙门起重机中的应用
基于S7-300 PLC的双电机同步控制在龙门起重机中的应用摘要:双电机同步控制系统广泛应用于现场工业控制中,本文主要研究大起重量、大跨度龙门起重机两个门腿的同步控制。
文章详细分析了龙门起重机两门腿变频调速系统的结构,设计了两门腿电机同步运行控制系统和软件系统。
实验结果表明,该系统同步控制效果良好。
关键词:同步控制;PLC ;变频器;监控系统0 引言随着国民经济的发展,龙门起重机作为一种物料搬运机械在各个行业的应用越来越广泛。
而目前很多龙门起重机系统由于两个门腿不同步、超负荷作业以及机械振动冲击过大等因素导致比如脱轨这样的严重问题。
因此,本文主要针对该问题,设计了两个门腿的同步控制方案,改善电气传动,减少起制动冲击,保持起重机门腿的稳定的同步运动。
1 系统结构龙门起重机的两门腿系统结构如图1所示,它由工控机、可编程控制器(PLC)、两个变频器,两个异步交流电动机和编码器等构成。
其中工控机为监控层,用于对现场设备运行情况的监控。
PLC为控制层,它将设备的信息传送给工控机,并通过变频器实现对电机的同步控制。
变频器作为执行层,它把PLC的控制信号放大处理后,实现对电机的控制,并通过光电编码器实现对转速的闭环控制。
而各层之间的通信,根据现场设备到控制器的连接方式,采用PROFIBUS总线的线形结构。
下面对系统的主要部分作一下详细介绍:1)工控机工业控制计算机采用研华工控生产的CPU为Pentium Iv 1700MHZ的工控机。
由于在控制龙门起重机两个门腿电机的过程中,要同时运监控软件WinCC和PLC编程软件STEP7 V5.4这两个大型软件,因此内存采用512MB。
并且在计算机上插接了CP5611现场总线接口卡,使工控机通过PROFIBUS总线与PLC通信。
通过监控软件WinCC对系统进行开发,通过PROFIBUS总线实现与下位机PLC的通信,实现对现场设备的实时监控。
并通过其强大的人机界面,可以使操作员直观的看到现场设备的操作情况,并能够对现场故障等状况做出及时的反应。
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制摘要在我国,科技和机电一体化水平不断在提升,PLC、变频器在社会各个领域均有所涉及和使用。
本文分析了PLC相应的功能,介绍了变频器几种常见的类别;紧接着,对如何利用PLC、变频器来对多电机相应的运行速度实现同步控制这一问题,提出相应的解决方案。
【关键词】PLC 变频器同步控制市场经济在我国得到了飞速发展,PLC功能也变得更加多元化。
PLC系统内部的模块或者是模拟量通过密切结合,可以提供不同种类的控制算法。
再加上对运动方面的提出更为严格的要求,这就要求我们对PLC功能做出更大的改善。
以模糊控制理论为指导,科学选用PID控制算法,并将二者有效地融入多电机速度控制阶段,可以自行设计出PLC相适应的模糊自适应PID控制器.如此,不仅可以同步控制多电机的运行速度,同时也能提升运行的稳定性。
1 PLC的功能特点与变频器的分类1.1 PLC的功能特点(1)体积小、能耗低、安装便捷.单个小型PLC中,分布着大量编程元件.它们均可供用户予以使用,并拥有各自的控制功能.相较于继电器系统,其性价比高出很多。
利用互联网,PLC能够进行分散控制,并做好统筹管理。
若PLC上模块出现问题,用其他模块对原有障碍模块予以取代,并继续完成工作。
该种举措,不会对系统运行造成影响。
(2)程序编制较为简单。
基于接线方式,PLC基本上会选择梯形图语言.PLC相应的梯形图程序,统筹会选择顺序控制设计法予以设计。
该种编程方法存在明显的规律性,易于掌握。
对于那些比较复杂的控制系统,梯形图所需的时间要比继电器系统电路图短很多。
PLC技术相对较为灵活,且开放性较高.1.2 变频器的分类根据不同的工作原理,我们可将变频器分成下列几种类型:1。
2.1 V/f控制变频器V/f控制,有助于提升转矩自身的速度特性。
在调节电源频率的基础上,我们也需保证电动机磁通不会出现明显改变。
大部分的通用型变频器,均会选择该种控制方式.不过,该种变频器一般选择开环控制,其控制性能相对较差。
PLC技术在电动机控制中的应用
0引言随着工业自动化进程的加快,人工智能化控制将人力解脱出来,使得工业生产实现了全机械化的自动作业,工业财富的增长也不再主要依靠人体劳动。
近年来,PLC技术迅猛发展起来,逐渐替代了传统的继电器技术,为工业自动化控制加上了智能锁。
这种可编程的控制技术迅速得到推广,成为工业生产自动化三大支柱(可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)中的首要支柱[1]。
在工业自动化生产中,电动机占有重要位置。
电动机发生故障,不仅修复困难,而且维修成本大。
应用PLC 技术实现对电动机的控制,可以将故障损害转移至容易修复的开关上,并通过报警系统迅速指导维修人员对故障进行定位和修复。
因此,PLC技术应用于电动机控制将大大减少电动机的二次损害,并可将误操作损害对电动机的影响降到最低。
1PLC的技术特点国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字的、模拟的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计[2]。
所以,PLC技术具有很多优点。
(1)可靠性高。
PLC内部构件均采用屏蔽技术,能有效地防止内部线路的电磁干扰,无论是输入端还是输出端都进行了技术优化,使得PLC本身具有超强的防辐射功能。
而且控制开关均采用最优的硬件,加入自诊断功能。
这些先进的技术都有效地保证了PLC的高可靠性。
(2)I/O接口数量大。
PLC中的I/O接口数量庞大,能够满足所有的工业生产需求。
而且PLC配备兼容通讯接口,能够兼容多种通讯设备。
另外,它还有人机对话接口等。
丰富的接口成为PLC快速替代传统继电器的一大原因。
(3)内部构件模块化。
PLC内部构件种类繁多、数量大,为了优化所有的构件,对内部构件进行了模块化设计,其自主性极高,极大地方便了使用者的自主安装与维护。
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制
基于PLC和变频器的多电机速度同步控制【摘要】随着我国机电一体化和科学技术的高速发展,PLC和变频器在我国各界已经得到广泛运用。
目前,随着我国工业领域的不断发展,单电机控制方法早已无法满足生产需求,因此多电机同步控制就成了首要解决问题。
本文从PLC功能特点和变频器分类入手,对基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的设计进行分析,对基于模糊PID补偿算法的同步控制原理进行分析,确定基于PLC和变频器的多电机速度同步控制方案。
【关键词】PLC和变频器多电机速度同步控制模糊控制随着我国市场经济和科学技术的不断发展,PLC的功能也在不断增多,其影响力也随之增强。
由于PLC内各模块和模拟量之间相互结合,使之能够实现多种多样的控制算法,加上它对过程和运动的控制也越来越复杂,因此PLC的功能运用不断得以发展。
将模糊控制理论和PID控制算法紧密融合在一起并进行利用,将其运用于多电机速度同步控制中去,并设计出一种基于PLC的模糊自适应PID控制器,这样能够有效提高多电机速度同步控制的高效性和可靠性。
1 PLC功能特点与变频器分类1.1 PLC功能特点(1)体积小,耗能低。
由于PLC模块的体积十分小,并且很轻,因此在进行设备连接或器件连接的时候操作起来十分简便。
PLC是机电一体化中的重要组成,PLC在建立控制系统时所消耗的时间不长,加上PLC简明的操作界面,这为使用者操作PLC时省去了许多麻烦,为用户提供了极大的方便。
PLC系统内每个模块都安装了检测系统,当发生故障时可以通过监视器快速准确的检测到发生故障的位置,此外,当PLC系统内某个模块发生故障无法正常运行使,系统内其他模块可以代替故障模块继续运行,这样能够使整个系统迅速恢复正常工作状态,故障模块并不会影响整个系统的顺利有序运行[1]。
(2)程序编制简单。
PLC采用梯形图语言进行连线,该方式和继电器运作原理相似。
梯形图语言的优点就是操作者可以直接看到程序内容,即使并不具备专业编程知识的操作人员也能够迅速掌握操作方式。
PLC在电动机控制中的应用
O R I : 用 于 单 个 动 断 触 点 与 上 面 的触 点 ( 或 电路 块 ) 并 联 连接 的 指 令 。
LD 0 R 0UT LDI 0RI 0 UT EN D Xl X2 Y1 X3 X4 Y2
2 . 3 并 联 电 路 块 的 串 联 连 接 指 令 ANB
OUT: 线圈驱动指令 。 E ND: 程序结束语 句。
LD 0UT LDI oUT END X1 Yl X2 Y2
P L C控 制 系统 的输 入输 出 部 分 与 传 统 的 继 电器 控 制
系统基本相 同 , 其 差 别 仅 仅 在 于 控 制 部 分 。 前 者 是 用 硬
助触点断开 , 使 KM1不 能 吸 合 , 实 现 电气 互 锁 。
P L C 又叫 可 编 程 序控 制 器 , 是2 O世 纪 7 0 年 代 以来 , 在 继 电接 触 器 控 制技 术和 计 算 机 控 制技 术 上 发 展 起 来 的
一
种 新 型 工 业 自动 控 制设 备 , 它以微处理 器为核 心 , 集自
结束时返回原母线 。
3 应用 P L C 控 制 实 现 电 动 机 正 反 转
三 相 异 步 电动 机 正 反 转 控 制 。
语 句 表
1 LDI X4 O 0
2 A NI X4 0 3
80 2
较差 。 P L C正 好 解 决 了这 个 问 题 。
正— — 停 —— 反 控 制 电路 分 析 如 下 : 正转 : 按 下正向启动按钮 S B 2 一线 圈 K M1 得 电并 自 锁一 接 触器 KM1 得 电吸 合 一 电 动 机 正 转 ( KM1 动 断 辅 助 触 点 断 开一 使 KM2 不能吸合 , 实 现 电气 互 锁 。 )
PLC在电动机控制中的应用
PLC在电动机控制中的应用随着科技的不断发展,计算机技术在各个行业都得到了广泛应用,工业自动化也不例外。
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)作为一种自动化控制设备,已经成为电动机控制领域中不可或缺的组成部分。
本文将探讨PLC在电动机控制中的应用,并分析其优势和未来的发展趋势。
一、PLC简介PLC是一种特殊的计算机,用于控制工艺和机械设备。
它由CPU、内存、输入/输出模块以及通信模块等组成。
PLC通过编程控制电路的开关状态,进而控制电动机的运行和停止,实现各种自动化任务。
二、1. 启动和停止控制PLC可以根据输入信号来启动和停止电动机。
通过在程序中设置合适的逻辑和条件,PLC可以根据需要运行或停止电动机,实现对电动机的精确控制。
2. 速度控制PLC还可以实现对电动机的速度控制。
通过控制电机驱动器的输出频率,PLC可以调整电动机的转速,使其适应不同的工作要求。
3. 方向控制PLC还可以控制电动机的转动方向。
通过改变电动机的输入相序或调整电机驱动器的控制信号,PLC可以实现正转、反转以及停止等动作,满足不同场景下的需求。
4. 保护和诊断PLC在电动机控制中还具有保护和诊断功能。
通过监测电动机的运行状态和输入信号,PLC可以实时检测电动机是否存在异常运行情况,并能够及时采取相应的保护措施,避免设备损坏。
三、PLC在电动机控制中的优势1. 可编程性PLC的主要特点之一是可编程性。
用户可以通过编写程序控制PLC的运行逻辑,根据实际需求进行定制化设计和灵活调整。
这为电动机控制带来了更高的自动化程度和可靠性。
2. 可扩展性PLC系统的模块化设计使其具备较强的可扩展性。
用户可以根据需要增加或更换输入/输出模块,以满足不同规模和复杂度的电动机控制系统的需求。
3. 可靠性PLC作为一种专门用于工业自动化的设备,具有较高的可靠性和稳定性。
它的硬件部分经过严格测试和验证,并且PLC系统支持冗余配置,确保在故障发生时的快速切换和恢复。
PLC同步运行方案的分析与探讨
PLC同步运行方案的分析与探讨摘要:由于plc 采用梯形图的编程语言是以继电器梯形图为基础的形象编程语言,所以很多工厂在用plc 进行系统改造时,常常将原有的继电器图直接翻译成plc梯形图。
由于使用快捷、方便,plc已经成为工业控制领域推广速度最快、应用范围最广的一种控制设备。
本文介绍利用plc控制多台电动机同步运行方案,并对不同方案进行比较。
关键词:plc;控制;随动;同步;闭环plc(programmable logic controller),可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一种可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
是工业控制的核心部分。
目前以plc做为中心控制元件的设备占有相当大的比重,并以其精确的控制,稳定的工作状态占据了十分重要的地位。
而在这些控制系统中核心问题便是各动力驱动设备的同步运行,即各电机的同步运行。
一、系统控制方案(一)随动系统随动系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台作为随动电机,随动电机紧跟着主电机运行。
在该系统中由plc接受来自上位机发来的控制信号,经过一定的运算转换为执行装置的控制信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行,通过编码器监测电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的控制命令,随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行。
(二)闭环系统闭环控制系统,即两台电机由同一控制器(plc)发出控制信号,然后再各自构成闭环系统,紧随控制器发出的信号,即可实现多电机的同步运行。
在这个系统中由plc接受来自上位机发来的控制信号,经过运算转换为执行装置的控制信号,同时发到两台电机的驱动器中,由于控制命令是相同的,通过编码器监测电机的实际速度,与控制命令进行比较,构成闭环控制系统,这样只要两台电机的都紧随控制命令运行便可实现同步。
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PLC控制电机同步技术及其应用研究
发表时间:2017-09-06T10:39:39.807Z 来源:《电力设备》2017年第14期作者:王亮[导读] 摘要:电机作为自动控制系统中的重要执行部件,负责将自动控制系统长度信号转换为直线形式的位移、角位移以及角速度或者速度改变量等参数再进行输出。
(山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司山东 271104)摘要:电机作为自动控制系统中的重要执行部件,负责将自动控制系统长度信号转换为直线形式的位移、角位移以及角速度或者速度改变量等参数再进行输出。
将PLC应用于电机同步控制技术中,极大的提高了电机的运行效率,提高了对电机的控制质量和效果,使生产效率显著提高。
本文就PLC控制电机同步技术及其应用进行了详细的讨论。
关键词:PLC控制电机;同步技术;应用研究
一、控制方案分析
1.控制方案设计
首先进行直接输入,将原始的指令以及通信链接直接输入到可编程逻辑控制系统中,通过可编程逻辑控制器对信息以及数据进行计算,计算完成以后,通过连接将其传送至服务器当中,控制器将可编程逻辑运算器得到的计算结果传入电机中,这时电机得到的结果是与电机计算结果相同的运转状态。
电机通过速度反馈设备将转弯信息传送到控制设备,构成了电机闭环控制系统,实现了稳定的控制操作。
2.控制过程
控制系统内部,触摸屏是实现信息与命令输入和结果反馈的最直接的设备,可以用于信息的显示,在触摸屏上部设置一个输入框,用于数字的输入,地址应该是可编程逻辑控制系统的数据信息存储设备,将指示灯布置在触摸屏上,则其地址为可编程逻辑控制系统的中间继电设备,全部触摸屏中的输入数据都来源于可编程逻辑控制系统,其中,输入的模拟量数值范围为0伏-10伏之间,整形数据为0-32000,电机的输入数值范围约为0-10伏,转速为0-6500RPM,可编程逻辑控制器不同,其输入的数据也有所区别,其对应数据有不尽相同。
通常来说,可编程逻辑控制器输出的数据和电机的转动速度呈线性关系,通过计算发现,当电机的实际转速为Z,整形数据为Y时,则二者之间的关系为Z=5117Y+152.输出数据可以对电机转速进行线形转换,将运算数在传输到模拟量的端口完成转换,要保证输出口不接收双字数据。
3.控制方案分析
在所应用的控制系统中,各个电机的复杂有所区别,所以应该依据实际的速度值进行详细的计算。
在闭环控制系统中,当上位机发出指令以后,依据电机轴上部的负载河道去半径大小,进而计算转速,依据转速的计算公式,实现输出频率之间的有效变换。
在满足一台电机同步的同时,还可以满足两台电机的同步,当多台电机同步运行时,每一台都需要具备相应的控制系统,来对速度进行及时的反应。
经过试验发现,可编程逻辑控制器可以很好的实现电机同步,操作简单便捷,稳定性和可靠性强,控制精度高,由于其他控制手段,误差较小,可以将其控制在百分之零点五左右。
二、PLC控制程序
可编程逻辑控制其可以通过对梯形图、功能模块以及语句等表达方式的合理利用,开始先控制目的。
欧姆龙公司具有很多PLC控制模块,通过对这类模块的合理利用,组合成了一个高效、标准的功能单元,这一标准处理功能是已经设置完成的,但是没有实际的地质,只存在一系列的变量,应用者可以在变量当中进行地质和常数的设置。
三、PLC控制电机同步技术的应用
随着电子信息技术以及自动化技术的不断更新,人们对系统控制的要求不断提高。
可编程逻辑控制器基于其较多的优势被广泛的应用于人们的生产和生活当中,作用于各个方面。
在工业领域当中,PLC被应用于生产线的自动运行管控、自动化管控以及进料系统的管控等。
在机床的进料系统中,必须保证良好的同步性,同步作用的精度与产品的质量密切相关,技术人员曾经通过很多方法的尝试,力图实现电机控制的同步性,但是效果并不理想,PLC系统应用以后,实现了电机同步控制,为系统的发展提供了方向。
为工业化领域技术进步提供了前提和保障。
另外,可编程逻辑控制系统对电机的同步化控制,使人们的生活发生了较大的变化,人们生活中较为常见的电梯以及自动电气设备、空调的自动化控制都是通过PLC来完成的。
四、PLC控制电机同步技术实验实验方案和过程
1.控制系统的硬件选择
为了能够详细说明PLC控制电机同步技术,需要选择合适的PLC和伺服电机。
首先我们选择合适的PLC,因为在研究中PLC要与伺服电机进行配合实现不同状态下的运动速度控制,所以在必须PLC内设定一定的程序。
在本次的研究中,伺服电机的运动并不复杂,对输入、输出点数量要求不高,程序量也不大,所以选用西门子57系列PLC就可以满足这样的要求,本次研究选择57-200CPU224XPCN型PLC。
这个型号的PLC不仅满足我们所要求的,而且还具有一个模拟量输人点和模拟量输出点,我们可以利用他们进行模拟控制研究的伺服电机的需要。
其次,我们选择合适的伺服电机:伺服电机的选择主要考虑伺服电机的电动机类型,电压、电流值,以及有没有定位转矩,从而确定我们所选择的电机类型。
2.控制方案的设计
具体的控制方案如图1所示,触摸屏是输人口,最初的指令信息要从触摸屏输人,通过通信总线传送到PLC,通过PLC进行逻辑运算后,PLC输出运算结果,并通过总线输送到伺服电机的伺服控制器中,伺服电机控制再次经过内部运算,得到结果后输人到伺服电机中,使伺服电机达到相应的转速,与此同时,伺服电机通过测速的元件将电机现行的转速信息反馈给伺服控制器,这样就形成了伺服电机的闭环控制系统,达到了转速稳定的效果。
3.控制过程
在控制系统中,触摸屏是人机对话的窗口,我们在触摸屏中设置一个数据属性为对应PLC的整形变量数据(如VW310)的对话框,可以在其中输人四位数值。
设计这样一个输人对话框的目的是连接输人与电机之间的直接关系,即当在对话框中输人数值后,电机就能够达到与该数值相应的速度。
PLC的输人模拟量范围是0-10v,与之相应的整形数据是0-32000;而伺服电机的输人模拟量的范围是0-10V,而对应的转速是0-6500RPM。
这些都是理论上的数值,我们可以拿来与实际的电机转速进行对比,而模拟量只是用来作为中间环节进行参考。
经过实际的测试后,我们对输人值、整形数据和实际转速进行相互对比,结果显示输人的数据与实际测量的转速相差甚远,因此我们必须将通过某种方法将输人值转换成相应的实际测量转速的整形数值,首先我们通过实验找到了最高转速与最低转速对应的数值,对应关系如表1所示。
通过PLC可以实现输出数据与伺服电机转速的线性转换,具体如图2所示。
经过运算,数据在传送到模拟量输出口时就完成了转换,即输出口不接受双字数据,仅传字数据VB2232。
如图3。
通过这样的运算,我们就可以从对话框里输人速度值,经过PLC进行逻辑运算后,把所得的模拟量输人到伺服电机控制器,然后输人到伺服电机,这样,伺服电机的转速就等于输人速度值。
下面的表2是实测的输人值,整形数值,实际转速。
4.实验小结
经过以上实验,可以看出PLC在控制电机同步方面具有非常大的优势,它不仅可靠性强,操作方便,易于控制,而且在控制精度方面,比其它的所有可编程控制都要好得多,误差范围可以控制在0.05%。
综上所述,随着电子技术日渐发展,人们对控制系统的要求不断提高,可编程逻辑控制系统在对电机同步运转的控制方面,具有显著的效果,被广泛的应用与电梯控制、工业机床控制以及空调系统的控制中。
PLC技术基于其误差量小、准确程度高、稳定性和可靠性高等特点,在工业的发展中发挥着重要的作用,随着技术人员不断的对技术进行更新与改进,PLC必将在未来的工业运转中发挥重要的作用。
参考文献:
[1]王华军.一种简单实用的变频器应急备份应急电路 [J].中国科技信息,2011(10)
[2]张国芝备自投自动技术分析[J].现代营销:学苑版,2011(5)。