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基于PLC及变频调速器的多电机控制研究

魏蕾  
【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。


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