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1、燕 山 大 学本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：基于PLC变频调速系统设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业：06级自动化2班 学生姓名：谢云强 指导教师：杨晟刚 完成日期：2010-3-25 一、课题国内外现状随着自动控制技术、传感器技术、计算机控制技术、智能控制技术、通信技术、微电子技术的迅猛发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制策略也发生了深刻的变化。现在需要的是高性能、低能耗、低成本以及技术指标要求苛刻的应用系统，在这种背景下，各种通用的和高性能的交流传动控制系统相继诞生，多种交流调速技术也趋于成熟，运行的可靠性已经很高，其性能指标已经可以做到与直流调速系统一样，
2、交流变频器应用范围越来越广泛。PLC是一种取代继电器盘的新的控制装置，在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能由于大规模集成电路的出现，使8位微处理器和位片处理器相继问世，使可编程控制技术产牛了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算。闭环控制，提高了运算速度，扩大了输入输出规模。由于超大规模集成电路的出现，使PLC向大规模、高速性能方向发展，形成了多种系列化产品。二、研究主要成果目前变频调速主要方案有：交-交变频调速，交-直-交变频调
3、速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM)，矢量控制、直接转矩控制变频调速等，而且无速度传感技术日益成熟，许多智能技术逐步渗透到其中，如模糊控制、专家系统、神经网络、自适应控制等，与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果。变频器调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平以及电力电了技术的发展水平。随着第三代电力半导体器件如门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管IGBT的相继出现，交流变频调速技术得到了飞速发展。在结合现代微处理器控制技术、电力电子技术、电机传动技术的基础上，相继推出了一系列的变频器，且不断进行更新换代。而PLC是以微处理器为基础
4、，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点，已成为解决自动控制问题的最有效工具，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。三、发展趋势：作为当今的运动控制系统中的功率变换器的变频器，其发展趋势是：驱动交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化、网络化和无公害化。目前PLC朝以下几个方向发展： 1.大型网络化主要朝DCS方向发展，网络化和强通信能力是PLC发展的一个主要的方面，向下与多个智能装置相连，向上与工业计算机、以太网等相连构成特殊的控制任务2.多功能为了适应特殊功能的需要，连续推出多种智能模块，如模拟量输入输出、
5、回路控制、通信控制、机械运动控制、高速技术、中断输入等。这些智能模块以为处理器为基础，其CPU与PLC的CPU并行工作，占用主机CPU时间很少，有利于提高PLC扫描速度和完成特殊的控制任务。3.高可靠性、兼容性由于现代控制系统的可靠性和兼容性日渐受到人们的重视，一些公司强自诊断技术、冗余技术、容错技术广泛应用到现有产品中。4.编程语言向高级语言发展PLC的编程语言在原有梯形图语言、顺序功能块和指令表语言基础上，推出了可运行与计算机windows环境下，界面友好的梯形图和语句表两种形式的编程、调试、诊断等功能。四、存在问题 1.由于变频调速技术的应用日益广泛，应用水平的不断提高，对变频调速控制系
6、统的精度要求也越来越高，许多变频调速装置属于开环控制方式，不能满足较高精度的要求 。 2.由于考虑的实际问题有时很难建立精确的数学模型，利用固定的调节器去控制时，往往难得到理想的静动态特性，需要把模糊控制算法引入到控制系统中。五、主要参考文献 1 孟晓芳.西门子系列变频器及其工程应用.机械工业出版社,2008.2 李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训.北京航空航天大学出版社,2008.3 肖宝兴. 西门子S7-200PLC的使用经验与技巧.机械工业出版,2008.4 刘俊.中央空调变频节能智能控制系统的研究与设计.北京交通大学,2008.5 董增文.基于通用变频器的电梯PLC控制系统的设
7、计,南昌大学.2007.6 何晓燕.基于可编程控制器的电梯变频调速系统的研究.华中科技大学,2006.7 徐家明.基于USS协议的PLC与变频器的通信设计与研究.武汉科技大学,2008.8 陈长亮.基于PLC与FPC变频调速系统的研究.武汉理工大学,2009.9 何瑞.基于PLC控制的自动配料系统.大连理工大学,2006.10 邵杰.基于PLC的模糊控制变频调速系统.曲阜师范大,.2006.11 郑学伟.基于PLC的电梯控制系统.天津大学,2006.12 李皓洁.多变频电机协调矢量控制系统.上海交通大学,2007.13 苏珊.变频器在炼油装置中的控制设计与应用.大连理工大学,2006.14 陈
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9、0 PPI protocol catching and its communication components .College of Electrical Engineering and Automation, Qufu Normal University.18 KMatsuse，TYoshizumi，SKatsutaHighresponse flux control method of induction motors taking core loss into accountIEEETransIndApplicat.vol.35,Jan./Fed.1999:20-24.19 FKhater,RDLorez，DWNovotnyThe selection of flux level in field oriented induction machine controller with consideration of magnetic saturation effects.In ConfRecIEEEIAS AnnuMeeting，1996：124-13l。 指导教师审阅签字： 年 月 日
