基于PLC控制的多段调速系统实现

摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWiththerequirementsofthedevelopmentofindustrialcontrol,thespeedofmotorcontrolismoreandmorestrict.Thetraditionalanalogsignalcontrolmodehaspoorcapacityofresistingdisturbance,therequirementofcomplexequipment,thecontrolprecisionlowandsomeotherproblems,itisdifficulttoadapttotheincreasinglycomplexindustrialenvironment.Inthisarticle,mainlyintroducesthestructureofvariousspeedsystem,andcompletedtheclosedloopPIDcontrolsystemthroughthePLCascontrollerandincrementalphotoelectricencoderforspeedacquisition,achievethemultistagespeedcontrolthree-phaseasynchronousmotorthroughFrequencyconverterbasedonRS-485.Keywords:PLC;RS-485;multistagespeed;encoder目录第一章概述.....................................................................................................................................41.1课题研究的背景及意义...................................................................................................41.2课题研究现状...................................................................................................................51.3本课题研究的主要内容...................................................................................................6第二章系统分析.............................................................................................................................72.1PLC基本知识....................................................................................................................72.1.1PLC的基本功能....................................................................................................82.1.2PLC的特点............................................................................................................92.1.3PLC的展望..........................................................................................................112.2变频器基本知识.............................................................................................................122.2.1变频器的应用.....................................................................................................122.2.2变频器的分类.....................................................................................................132.2.3变频器控制的展望.............................................................................................142．3光电编码器...................................................................................................................152.3.1增量式编码器.....................................................................................................152.3.2绝对式编码器.....................................................................................................16第三章系统设计...........................................................................................................................193.1总体方案.........................................................................................................................193.2硬件设计.........................................................................................................................193.2.1变频器的连接.....................................................................................................203.2.2光电编码器的配置.............................................................................................203.2.3PLC输入输出口分配..........................................................................................213.3软件设计.........................................................................................................................213.3.1变频器的参数设置.............................................................................................223.3.2PLC的设计..........................................................................................................23第四章结论...................................................................................................................................28结束语............................................................................................................................................29致谢................................................................................................................................................30参考文献.........................................................................................................................................31第一章概述1.1课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，在PC机上可开发出友好人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。近几年，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。随着工业控制要求的不断发展，对电机速度控制的要求也越来越高，一般需进行闭环控制，尤其是闭环控制的变频节能系统用途很广，常需要用闭环控制方式来控制温度、压力、流量等的变化。可以消除偏差以获得预期的系统性能执行机构进行控制。现在控制领域采用通信的方式实现PLC对变频变频器的控制作为工控行业的主流产品，PLC与变频器在各种机械设置上的应用可谓无处不在。常见的用法是使用模拟信号（一般是电压）来完成对变频器的控制。这种方法的缺点是成本高，易受干扰（电压方式），控制精度也很难控制，而采用通信方式就可以很好地避免这个缺点。PLC作为一种新型的工业控制装置，以其高抗干扰能力、高