毕业设计----基于PLC控制的变频调速

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1、1 第一章 绪论 1.1 课题来源 国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机 继电器接触器系统， 设备陈旧、 技术落后。 而且这种控制方式存在着很多的问题: l)转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费。 2)电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。 3)继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本 较高。 4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故。 5)电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。 6)提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度， 不能达到稳定的低速爬行，最后

2、导致停车位置不准，不能正常装卸载。 上述问题使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制 更加安全可靠的控制系统，使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。在提升机 控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术， 对原有提升机控制系统进行升 级换代。 就计算机技术在工业现场应用情况而言， 可编程控制器(PLC)是目前作为工业 控制最理想的机型，它是采用计算机技术、按照事先编好并储存在计算机内部一 段程序来完成设备的操作控制。采用 PLC 控制，硬件简洁、软件灵活性强、调试 方便、维护量小，PLC 技术己经广泛应用于各种提升机控制，配合一些提升机专 用电子模块组成的提升机控制设备，可供

3、控制高压带动力制动或低频制动，单、 双机拖动等。操作、监控和安全保护系统选用可编程控制器。主控计算机应用软 件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要 求。 本设计将在 PLC 电控系统的基础上配合变频调速装置，运用现在先进的矢量 控制技术，不但适合提升机运行工艺的要求，还将解决整套提升机系统的电力拖 动方面的一系列问题。 1.2 国内外提升及研究状况 近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两 者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后 来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。 上世纪七十 年

4、代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后， 标志着用同步电动机来代替 直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981 年第一台用同步机悬臂传动的提 升机在德国 Monopol 矿问世，1988 年由 MAVGHH 和西门子合作制造的机电一 体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国 Romberg矿诞生了， 这是世界上第一台 机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。 在提升机机械和电气传动技术飞 速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日 新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。 上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和 PLC 的应 用， 使提升机自动化水平、 安全、 可靠性都达到了一个新的高度， 并提供了新的、 2 现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的 提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM 都利用新的技术和装备，开发 或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。 就在国外科学技术突飞猛进发展的时候， 我国提升机电控系统很长时间都处 于落后的