基于PLC感应电动机的控制检测系统的设计与实现.doc

基于PLC感应电动机的控制监测系统的设计与实现 玛丽亚，高级会员，IEEE 摘要：本文是关于一个基于可编程逻辑控制器感应电动机（PLC）系统技术的监测和控制的实现的描述，和应用速度控制和保护的硬件及软件对感应电动机性能的测试的结果的描述。同时也说明了PLC相关的操作参数是用户请求的速度和监控系统中正常运行条件下的参数，电机驱动系统的逆变器的感应试验中通过PLC控制证明高精度调速相比常规调速控制系统提高了控制效率，而且提高PLC控制的效率在高速度高达95%的时候会同步速度。因此PLC证明了自己是一个非常灵活的工具，在工业和有效的电气传动控制领域。 关键词：计算机控制系统，计算机化监测，电力驱动，电机，运动控制，可编程逻辑控制器（PLC），变频驱动器，电压控制。 引言 在电气机械中使用可编程逻辑控制器（PLC）以及电力电子技术，使电气传动的运动控制技术成为可用，而且这些技术已经应用到了自动化自造中[ 1 ]，[ 2 ]。本文提供了诸如打开并控制电机时降低电压的优势和应用PLC控制汽车和其他设备的能力和一种几乎统一的功率因数[ 3 ]。许多工厂在使用自动化的PLC过程中，降低了生产成本和提高了质量和可靠性 [ 4 ] [ 9 ]。包括由于PLC的?[ 10 ]利用控制（CNC）计算机数值提高机床的加工精度。为了获得准确的工业电力驱动系统，利用PLC与个人电脑，和其他电气设备–[ 11 ] [ 13 ]的功率转换器接口是必要的。然而这使得设备更复杂更昂贵[ 14 ]，[ 15 ]。 根据发表的几篇关于PLC控制直流电机的论文。他们报告了用PLC来改变电枢电压[ 16 ] 的模拟方法对直流电动机/发电机实现转速控制，自校正自适应控制器技术应用到现有的工业PLC [ 17 ]。还有其他类型的机器接口与PLC。采用工业PLC控制步进电机轴的转子，方向和速度，减少电路部件的数量，提高可靠性[ 18 ]。，采用PLC控制转矩和转速的单芯片逻辑控制器实现数字逻辑化与驱动控制[ 19 ] 使磁阻开关电动机在交流调速和直流驱动成为一种可能。，用PLC实现对电梯的感应电动机驱动系统的控制和数据采集[ 20 ]。电能质量监测和识别消除电厂生产的干扰，两个PLC的应用确定了设备的灵敏度[?21?]等。 但是发表关于感应电机和PLC的只有几篇论文，例如三相功率因数控制器感应电机利用PLC来提高功率因数和为了保持其电压频率比在整个常数控制条件[ 3 ]。利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）矢量控制集成电路和整数算法对三相电压或脉冲宽度调制（PWM）逆变器[ 22 ]进行电流调节。感应电机的许多应用程序需要一些具体的数字处理和模拟I/O信号，家里的信号，跳闸信号，上/下/反向命令实现电机控制功能。在这种情况下，一个控制单元包括PLC必须添加到系统结构中。本文提出了一种基于PLC三相感应电动机的监控和控制系统。它描述了所配置的硬件和软件设计的实现。试验结果表明，感应电动机的性能提高和增加变载荷精度需要恒速控制操作。因此，PLC与相关控制的操作参数对速度设定点在用户请求和感应电机系统监视器在正常运行和跳闸条件下得到的。 PLC作为系统的控制器 PLC是以微处理器为基础的控制系统，为在工业环境中实现自动化过程设计。它使用一个用户内部存储的可编程存储器的取向来实现特定的功能，如指令计算，计数，逻辑，排序，和定时[ 23 ]，[ 24 ]。PLC可编程序通过激活可控制工业设备，因此，采用了大量的I / O点，电信号接口。输入设备和输出设备连接到PLC，控制程序输入到PLC存储器。（图1） 图1 PLC的控制作用 在我们的应用程序中，恒速运行的感应电动机它通过模拟数字输入控件输出负载。同时，PLC根据控制程序的连续监测输入来激活输出。PLC系统是模块式的特定的硬件模块（模块），它直接插入一个专有的总线：一个中央处理器（CPU），电源供应单元，输入输出模块的I / O，和一个程序终端。这种模块化的方法的优点是初始配置可以扩展为其他未来的应用，如多机系统或计算机连接。 感应电机、控制系统 在图2中，是实验系统的框图说明。以下配置可从此安装程序。 A）为恒速运行的闭环控制系统，配置速度反馈和电流反馈。异步电机变负荷，是由逆变器供给，以及PLC控制逆变器输出的。 B） 变速运行的一个开环控制系统。异步电机变负荷和在恒定的控制方式下传送，逆变器。PLC是灭活。 C）标准可变速度操作。感应电机驱动可变负载和来自一个常数三相电源电压恒定频率标准开环配置B）可从闭环配置）去除速度和负载的反馈。另一方面，如果整个操作c）结果控制系统是绕过。 图2 实验系统的电气原理图 硬件描述 控制系统测试一个转子感应电机的伤口，其技术规格在表一已经给出。感应电动机驱