开题报告(基于PLC变频调速系统设计).doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。 本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：基于PLC变频调速系统设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 自动化 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2019-3-25 1、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.国内外研究动态变频调速系统具有高效率、宽范围和高精度等特点，是运用最广、最有发展前途的调速方式。交流电机变频调速系统的种类很多，从50年代提出的电压源型变频器开始，相继发展了电流源型、脉宽调制型等各种变频器。目前变频调速的主要方案有：交-交变频调速，交-直-交变频调速，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。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。2选题依据和意义随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术正面临一场历史性的革命。经过了二十多年的发展，近代交流传动逐渐成为电气传动的主流。电机交流变频调速是当今节电改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的起动、调速和制动性能，高效率、高功率因数和节能效果，广泛的应用范围等优点被国内为公认为最有发展前途的调速方式。PLC具有高可靠性，编程容易，体积小，适合于工业现场控制。通过二者结合对自动化设备进行智能化控制，达到提高精度和节能的效果。2、 研究的基本内容，拟解决的主要问题 1.基本内容 1).设计变频调速系统原理图。 2).硬件系统的设计与调试。 3).控制程序的编写和调试。4).撰写毕业设计论文。 2.主要问题 1).了解变频调速系统的相关知识。 2).学习和掌握使用PLC控制的基本方法。 3).完成硬件和软件平台的调试。 4).完成毕业设计论文。 3、 研究步骤、方法及措施 1.首先掌握变频器和PLC的基本知识。 2.设计出硬件原理图。 3.进行MATLAB仿真试验。 4.撰写毕业设计论文。 四、研究工作进度 第一阶段（2010年2月2010年3月）查阅相关参考资料，了解变频调速系统控制原理和PLC控制方法。第二阶段（2010年3月2010年4月）完成变频调速控制系统的硬件和软件平台设计。第三阶段（2010年4月2010年5月）完成控制系统调试。第四阶段（2010年5月2010年6月）准备资料，开始撰写毕业论文第五阶段（2010年6月）完成毕业论文的撰写，绘制图纸，准备答辩。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 陈元勇.PLC控制电机变频调速系统的设计与研究.山东大学,2008.15 宣旭初.基于PLC和变频器的印染设备电气控制系统的设计与应用.浙江大学,2008.16 Xu. Lin. Design of fuzzy-PID controller based on prediction model and its realization in PLC .Key Laboratory of Process Industry Automation, Ministry of Education, Northeastern University.17 Xing, Li-Hong .Study on S7-200 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 effe