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文档简介

目录HYPERLINK\l"_Toc265302139"1绪论3HYPERLINK\l"_Toc265302140"1.1课题选选择背景和意意义3HYPERLINK\l"_Toc265302141"1.2国内外外研究现状44HYPERLINK\l"_Toc265302142"1.3本文主主要研究内容容6HYPERLINK\l"_Toc265302143"2总体设计77HYPERLINK\l"_Toc265302144"2.1自动折叠叠机的性能结结构分析7HYPERLINK\l"_Toc265302145"自动折叠机的工工作原理7HYPERLINK\l"_Toc265302146"折叠机的主要参参数8HYPERLINK\l"_Toc265302147"折叠机的误操作作原理分析及及改正方法88HYPERLINK\l"_Toc265302148"2.2折叠机电电气控制总体体系统设计方方案9HYPERLINK\l"_Toc265302149"系统功能设计99HYPERLINK\l"_Toc265302150"系统总体结构设设计方案9HYPERLINK\l"_Toc265302151"2.3折叠机的的主要控制方方式10HYPERLINK\l"_Toc265302152"继电器控制技术术10HYPERLINK\l"_Toc265302153"交流变频变压控控制技术100HYPERLINK\l"_Toc265302154"3控制系统硬硬件设计122HYPERLINK\l"_Toc265302155"3.1传感器选选型及其安装装12HYPERLINK\l"_Toc265302156"光电传感器选型型及其安装112HYPERLINK\l"_Toc265302157"旋转编码器的选选型及安装115HYPERLINK\l"_Toc265302158"3.2变频器的的选择17HYPERLINK\l"_Toc265302159"变频器的基本构构成18HYPERLINK\l"_Toc265302160"变频器的分类118HYPERLINK\l"_Toc265302161"变频器变频原理理19HYPERLINK\l"_Toc265302162"变频器品牌型号号与规格的选选择20HYPERLINK\l"_Toc265302163"3.3.5选选择的变频器器应满足的条条件21HYPERLINK\l"_Toc265302164"3.3.6通通用变频器概概况21HYPERLINK\l"_Toc265302165"3.3.7安安川VS—616G55型通用变频频器22HYPERLINK\l"_Toc265302166"3.3.8变变频器参数的的设置23HYPERLINK\l"_Toc265302167"3.3.9变变频器容量和和制动电阻参参数的计算225HYPERLINK\l"_Toc265302168"3.3PLCC简介及选择择25HYPERLINK\l"_Toc265302169"3.3.1PPLC简介25HYPERLINK\l"_Toc265302170"可编程控制器(PLC)的选型27HYPERLINK\l"_Toc265302171"3.4控制系系统人机交互互设备的选择择29HYPERLINK\l"_Toc265302172"3.5静电消除除器31HYPERLINK\l"_Toc265302173"3.6其它电子子器件32HYPERLINK\l"_Toc265302174"4控制系统软软件设计333HYPERLINK\l"_Toc265302175"4.1整体设计计思路33HYPERLINK\l"_Toc265302176"目标要求33HYPERLINK\l"_Toc265302177"系统结构33HYPERLINK\l"_Toc265302178"总流程图34HYPERLINK\l"_Toc265302179"4.2可编程控控制器的程序序设计34HYPERLINK\l"_Toc265302180"可编程控制器的的I/O分配及及其它的内部部继电器分配配35HYPERLINK\l"_Toc265302181"控制系统程序337HYPERLINK\l"_Toc265302182"4.3GOTT1000人人机交互界面面设备设计444HYPERLINK\l"_Toc265302183"4.4折叠机的的通讯45HYPERLINK\l"_Toc265302184"串行通讯45HYPERLINK\l"_Toc265302185"4.4.2串串行通讯传送送软件设计447HYPERLINK\l"_Toc265302186"5结论及展望望49HYPERLINK\l"_Toc265302187"参考文献50HYPERLINK\l"_Toc265302188"致谢51摘要随着社会的进步步,社会分工工不断加细,越越来越多的酒酒店、学校、工工厂等事业单单位把被单、毛毛巾、台布和和窗帘等的布布草送给专业业的洗涤厂来来洗烫。折叠叠机作为洗涤涤厂的自动化化设备之一,自自动完成对各各种洗好并且且烫平的布草草的折叠工作作,解决了人人工折叠布草草时间长、质质量差和不可可以流水作业业等问题。可可编程控制器器(PLC)作为替代继继电器的新型型控制装置,简简单可靠、操操作方便、通通用灵活、体体积小、使用用寿命一长且且功能强大、容容易使用、可可靠性高,被被大量用于自自动化电气控控制系统中。本论文介绍了一一种基于可编编程控制器(PLC),结合变频频器、触摸屏屏等技术的折折叠机电气控控制系统。主主要内容包括括以下几方面面:(1)折叠机机机械传动部分分的计算,包包括了轴、皮皮带的计算和和校核,电机机、制动/离合器的选选型。(2)介绍折叠叠机电气控制制系统所需要要的硬件,包包括PLC、变频器、人人机交互界面面设备、传感感器及其它的的电子器件。(3)论述了控控制系统的流流程图、PLC的I/O分配及其它它的软元件的的功能、PLC程序的设计计、人机交互互界面设计及及PLC通讯程序设设计。关键词:折叠机机;可编程控制制器;三菱ABSTRACCTWiththhedevvelopmmentoofsocciety,,aswwellaastheespeccializzationnoftthediivisioonoflaborrinssocietty,thhereaaremooreanndmorregrooupsssuchaashottel,sschoollandfactooryanndsoonthhatgiivethhecloothingglikiingshheet,towell,tabblecloothanndcurrtainandssoontothhewasshingfactoorytoocleaaranddironning.Asonneoftheaautomaaticddevicees,fooldinggmachhineffoldstheccleareed-andd-ironnedcllothinngauttomatiicallyy,sollvingtheaartifiicial--folddedprroblemmssucchastime--consuuming,,poorrquallityaanddiirect--operaation,,etc..Proggrammaablellogiccontrrollerr(PLCC)isusualllyappplieddtoeelectrriccoontrollsysttembeecauseeitssimpllicityy,relliabillity,flexiibilittyanddstroongfuunctioons.Inthisspapeer,weeintrroduceetheeelectrriccoontrollsysttemofffolddingmmachinne,ussingttheteechnollogyoofPLC,,transsducerrandtouchhpaneel.Thhispaaperccanbeesummmarizeedasfolloows:(1)Briieflyintrooducethemmechannicaldriveepartts,inncludiingthhecallculattionoofshaaftanndbellt,anndtheechosseofmotorrandbreakk/cluttchunnion.(2)IntrroduceethemmainhhardwaareofftheelecttricccontroolsysstemooftheefolddingmmachinneinccludinngPLCC,traansduccer,ttouchpanell,sennsoraandotthereelectrricpaarts.(3)Givvetheeflowwcharrtoftheeelectrriccoontrollsysttem,ttheI//OanddotheersoffteleementofthhePLCC,theeproggram,theddesignnofttouchpanellandtheccommunnicatiionoffPLC..Keywordds:foldiingmaachinee;Proogrammmablelogiccconttrolleer(PLC);;Mitsubbishi1绪论1.1课题选择择背景和意义义洗涤行业作为现现代服务业的的一部分,大大大方便了人人民的生活,增增加社会就业业,减少对环环境的污染。洗洗涤行业包括普通通洗涤业和工工业洗涤业。但是洗涤行业劳动强度大,就业人员知识水平偏低,自动化水平低等等因素严重制约着洗涤业的发展。现在国家大力推广低碳经济,洗涤行业的高能耗也有待改善。折叠机是洗涤厂厂主要设备。折叠机通过控制布布料传送系统统的速度,测测定布料长度度并计算折叠叠长度,再通过气流的的喷射和折刀刀来完成水平平折叠和交叉叉折叠。作为为洗涤厂自动动化的一个重重要组成部分分,折叠机承接大烫烫机输出口,再再进行布草的自动折叠叠。折叠机作为自动动折叠的机械械,要充分发发挥机械自动动化的优势,可可以适应不同同的纺织物宽宽度,厚度和和质地。同时时,折叠机也要和洗涤厂其它它的机械协调调运行,比如如大烫机和输输送机。要实实现这些功能能,电气控制制系统是必不不可少的。目前,国内大部部分国内的洗洗涤厂用的折折叠机都是国外外洗涤厂的淘淘汰设备,其其中又以德国国品牌的折叠机为多,包括括Kanneegiessser、Jenseen、Lavateec等等。这些设设备陈旧,制制造标准不一一,零配件少少,控制系统统复杂,使用用和维修都十十分的困难,加加上外国的折折叠习惯和中中国的不一样样,给洗涤厂厂生产造成了了一定的困难难。而国内生生产的折叠机机械结构构设计不合理理,控制系统不不完善,折叠叠核心原理没没有掌握,只只能进行一到到二折的折叠叠,使用量比比较少。这些些折叠机的电电控系统都是是老式继电器器控制系统,由由订做的专用用芯片进行控控制,机械的的运行很难甚甚至不能修改改。因此开发合适中中国国情的折折叠机电气控制系系统可以提高高洗涤厂的自自动化水平,减减少折叠劳动动强度,减轻轻工人的负担担,为现代服务行业业出一份力。1.2国内外外研究现状国外研究和生产产折叠机比较早,AAmericcanMaachineeandMetall公司的Mattin就设计计和注册了世世界上第一台台现代化的带带有控制系统统的折叠机,这种折折叠机第一次运运用了气流的的喷射和折刀刀来完成纺织织物的折叠工工作,但由于于微电子技术术的不成熟和和控制手段的的落后,吹气气时间和折刀刀执行的动作作只能预先设设备,机械不不能测量布的的宽度从而完完成自动折叠叠工作。后来来经过如德国公司如Jenseen和Kanneegiessser、英国国公司如HJWeiir等等公司司的大力研究究开发,折叠机才真正地实实现了自动化化和可视化操操作。德国Jenseen公司的折叠机的种类很很多,可以适适合不同的洗洗涤厂的工作作量,Jenseen折叠机的特点是是机械的核心心零部件几乎乎都是Jenseen公司开发的的,包括控制制器、电机、变变频器和光电电传感器和旋旋转编码器等等等。这种折折叠机的机械和和控制系统十十分的协调,工工作得很好。但但同时由于专专用性,机械械的零部件不不通用,比较较买到,价格格偏高,不利利于维修。德国Kanneegiessser公司生生产一系列的的洗涤设备,包包括自动送布布机、大烫机机和折叠机等等,Kanneegiessser的折叠机采用德国Lenze电路板作为为控制的核心心,通过Lenze控制核心来来对光电开关关、变频器、电电机、离合器器等等进行数数据的处理和和控制。这种种控制手段比比较实用,并并且稳定,减减少资源的浪浪费,但是不不利于对机械械进行改进和和调整。英国HJWeeir的折叠机是现在市市场是最好用用的折叠机之一,它它没有复杂的的控制系统,机械所有的信号和操作面板的信号都集中到了一起,主电机的速度由变频器独立控制,与操作面板分离。这种折叠机可以方便地进行二/五折二种折叠方式的折叠。由于机构设计合理,机械很少出现卡布,误折的情况。但是它的控制系统也十分的不通用,要改进改造机械只能对机构、电路进行改造,不能对控制电路核心进行编程,十分不方便。我国的洗涤设备备研发和生产产的时间都很很短,大都是是仿制国外的的机械,由于于加工技术和和控制技术的的制约,再加加上售价的影影响,国内生生产的折叠机的折叠的的质量和稳定定性不是很好好。国内洗涤涤设备公司研研发和销售的的折叠机有以下几几种:(1)盛锐ZZD-30--2L折叠机盛锐ZD-300-2L折叠叠机(如图1-1)为上海航星星机械(集团团)有限公司司研发和销售售的折叠机。图1-1盛锐锐ZD-300-2L折叠叠机外观图该折叠机主要有有以下特点::高强度框架保证证了整机的可可靠性和高性性能。每小时时可折叠1,0000条床单;横向折叠配置最最多四通道折折叠工作模式式,布草不必必同步输入,布布草不必同样样大小、四倍倍提高工作效效率;具有布料传送系系统的速度控控制和准确定定位,对布料料长度准确测测定并计算折折叠长度;高度智能化的PPLC和触摸摸屏,可靠性性高,寿命长长,查寻故障障方法和使用用操作方便直直观;采用同步带传动动,传动精度度高、噪音小小、无污染,不不需要加油和和维护;采用智能红外线线检查系统,测测量织物的长长度和实际运运动速度,提提高折叠精度度。具有折叠规范的的判别,交叉叉折超宽拒折折,保护和报报警,确保高高质量折叠效效果。完善的自诊断功功能和安全保保护系统,便便于机器的日日常使用和维维护。(2)D30000-C5系系列折叠机D3000-CC5系列折叠机(如图1-2)是泰州市市成飞洗涤机机械有限公司司的产品。该该折叠机主要有以以下的特点::采用吹气和折刀刀相结合的自自动折叠技术;采用大屏幕液晶晶显示器智能化控制制系统;中文电脑人机对对话界面;采用双轮双速计计长系统,不论大小布布草一次整定定精确折叠;;运转速度调节范范围大,能与与各种熨平机机匹配;具有自诊断功能能,单环节信信号检测技术术和完善的安安全保护系统统;控制电脑采用继继电口输出,无无需中间继电电器动作准确确维护方便;;备有自动消除静静电装置和安安全防护开关关,工作安全全可靠。图1-2D30000-C55折叠机外观图分析以上两种折折叠机可以看出,尽尽管我国折叠机的研究和和开发已取得得了一些成果果,但仍存在在以下几个问问题:对折叠原理过程程中的问题没没有认真分析析,折叠机经经常发生卡布布,折歪,扯扯布等等现象象;人机界面操作过过程比较复杂杂,普通工人人难以操作;;PLC控制程序序过于复杂,机械稳定性差,程序修改困难,不利于机械的改进;折叠机的研究没没有系统化,专业的、学术性的资料十分少。鉴于此,本文设设计了一种功功能比较完善善的折叠机电气控控制系统。1.3本文主主要研究内容容本文在分析国内内外折叠机的的基础上设计计了一种功能能比较完善的的折叠机电气气控制系统。该折叠机的电气气控制系统以以三菱PLC为主控控制器,以按按钮和液晶显显示屏为人机机接口,可对对折叠系统各种种参数进行设设置。通过光光电传感器测测量出布草的的位置信号和和旋转编码器器测量输送系系统的线速度度,再把这些数数据送到PLLC中进行分析处处理,从而计计算出布草的的长度和位置置,从而控制制电机、电磁磁阀、离合/制动单元,从从而实现布草草的自动折叠叠,这些机械运运行的信息都都会通过RSS-232串串行信号线送送给触摸屏,从从而实现机械械状态的监控控。为了更好的的控制机械运运行速度和减减少机械的能能耗,机械采采用变频器调调节电机的运运行电压频率率。2总体设计本章首先介绍了了自动折叠机机的工作原理理,分析了折折叠机的主要要参数,并从从中选出折叠叠机电气控制制系统的参数数。根据所提提出的系统功功能,本章设设计了系统总总体方案,并并对主要电子子器件进行了了选型。2.1自动折叠叠机的性能结结构分析自动折叠机是现现代洗涤厂的的重要自动化化机械设备之之一,用来实实现布草的快快速自动折叠叠和输送。折折叠机的折叠叠质量的好坏坏主要与机械械结构和电气气控制系统有有关。机械的的结构和机械械加工的质量量都容易实现现,而电气控控制系统由于于涉及的更多多的协调性问问题、更广泛泛专业知识和和更多的多变变设备现场情情况,所以如如果不能做电电气控制系统统,折叠机就就容易发生误误折、错折、卡卡布等等的现现场,造成折折叠作业的意意外停止,甚甚至整个洗涤涤流水作业线线的停止动作作,给工厂生生产和经济造造成巨大的损损失。因此首首先我们有必必要对折叠机机的基本工作作进行深入的的研究。自动折叠机的工工作原理自动折叠机的结结构图如图2-1所示。折叠机机由五个折叠叠机构组成,一一共可以对布布草进行32层折叠。78789910101111212143435566图2-1自动动折叠机结构构图1-布草进料输输送机构2-第二折叠叠机构3-折刀4-第四折叠叠机构5-第五折叠机机构6-底架7-电气控制制柜8-第一折叠叠机构9-PLC控制制柜10-布草出口11-二折布草草出口平面布草进料输送机机构1会把从大烫烫机烫好的布布草输送到折折叠机,光电电传感器会记记录布草的位位置及长度相相关信息并把把数据传送给给PLC处理,PLCC根据数据控控制第一折到到第五折折叠叠机构的电机机、电磁阀、气气缸的中间继继电器,从而而控制相应的的执行器件,从从而准确、自自动和迅速完完成对布草的的折叠作业。第第一折叠机构构8和第二折叠叠机构2中的输送动动力是由主电电机完成的,第第三折叠作业业是由折刀3完成的。第第四折叠机构构和第五折叠叠机构是和一一二折叠机构构分离的,通通过螺栓连接接底架从而固固定到一二折折叠机构上的的。正确完成成五折折叠的的布草会从布布草出口10输送出来;;而如果只对对布草进行二二折折叠,布布草从一二折折布草出口平平面11出来。折叠机的电气控控制柜7主要布置变频频器、继电器器、变压器、接接触器等等的的控制电子器器件,而PLLC控制单元元布置在PLC控制柜,光光电传感器和和旋转编码器器,启动/停止等等的的信号都会通通过信号线通通到PLC控制柜进行行处理,PLC控制柜还负负责发出各种种控制信号控控制折叠机的的运行。2.1.2折叠叠机的主要参参数(1)折叠层数数n折叠机的折叠层层数指折叠机机折好的布草草的层数,这这个数字是2的倍数,如2层,4层,8层,16层和32层等等,在在国内,折叠叠机最多只要进行32层折叠就足足够了。(2)折叠速度度s大烫机的速度比比较慢,加上上布草的材料料的因素,折折叠机的输送送速度不能太太快,折叠速速度一般在330到40之间。输送机机的动力源是是异步电动机机,主电机的的速度由变频频器控制,速速度可以在一一定的范围内内调整,这样样是可以适应应大烫机的速速度和第四。第第五折的速度度。而第四、第第五电机由于于没有调整系系统,速度是是不变的,这这个速度在左左右。(3)吹气时间间t折叠机有两种折折叠布草的方方式:吹气和和压刀。当布布草比较薄、质质量比较轻的的时候,比较较好的折叠方方法就是利用用吹气进行折折叠。吹气由由电磁阀控制制开关,吹气气的时间也是是由电磁阀控控制。(4)折叠功率率W折叠机的正常运运作所需要的的功率,由于于折叠机的折折叠对象是布布草,它的功功率变化不是是很大,因此此这个输入功功率是可以很很稳定的,折折叠机的能耗耗源主要是五五个电机的,一一个制动/离合器单元元,变频器,电电气控制系统统等等。2.1.3折叠叠机的误操作作原理分析及及改正方法由于洗涤厂要洗洗的纺织物的的各类很多,而而这些纺织物物的质地和属属性有很大的的差别,比如如粗糙偏硬的的麻布和柔软软的丝绸,这这两种纺织物物的质地和属属性是有很大大的差别的,而而折叠机的如如果要可以正正确折叠麻布布,那么当折折叠机以同一一折叠参数去去折叠丝绸制制品时,就会会由于吹气的的时间过长造造成折歪,卡卡布,折不齐齐等等的现象象;相反,如如果把折叠机机的参数好了了折叠丝绸,那那么当布草为为麻布等偏硬硬的纺织时,就就会出现吹气气的时间过短短,而造成漏漏折、卡布等等等现象。为了减少折叠机机上述这些误误操作,我们们可以加一些些识别布草材材料的传感器器,从而通过过PLC处理这这些信号,再再控制吹气的的时间,但是是这个方法成成本高,而且且布草的质地地有很大的类类同性,系统统的稳定性不不好,因此放放弃这种方法法。我们选择了一种种折中的方法法,就是把吹吹气的时间定定在可以把一一定范围内的的布草都可以以折叠的时间间。这种方法法没有什么通通过统计洗涤涤厂的洗涤的的布草的数据据来确定布草草,从而来确确定吹气的时时间,这个只只通过现场的的机器调试试试验得到。2.2折叠机电电气控制总体系统设计方案2.2.1系统统功能设计根据工况需要,本本系统设计具具有以下功能能:(1)通过GOOT人机接口设设定系统参数数,如折叠次次数,吹气时时间等等。(2)实时采集集输送带的速速度、布草的的长度信号,经PLC分析处处理后在触摸摸屏上显示所所采集信号。(3)PLC分分析比较各信信号,并输出各折折叠机构的执执行命令信号号。(4)加入GOOT变频器调速速,从而可可以以实时对主主电电机的速度度进进行调整。(5)预留通信信模块,方方便以后系系统统进行网络络功功能扩展。(6)通过中间间继电器器对强弱电电路路分离。2.2.2系统统总总体结构设设计计方案根据系统功能设设计计[7][[8][9],本系统主要要由PLC控制器器、光电信号号采集、变频器调速单元等等构成。这这种模块化化的的硬件设计计可可以减小系系统统出错率,提提提高可靠性性和和高效性。PLC控制器完完成成信号接收收、处处理、发送送执执行机构执执行行命令等等的功能,外部操操作通过按按键键或者GOTT触摸屏输入入操作命令到到PLC控制器器,外部输输出出都利用中中间间继电器进进行行强弱电隔隔离离,主电机机的的速度通过过变变频器进行行调调节,机械械的的运行状况况通通过GOT显示,PLC的输出出端口都接接了了一个二极极管管指示灯,从从从而可以方方便便对各输出出信信口进行监监控控和故障诊诊断断。其结构图如下所所示::图2-5控制制系统统结构图2.3折叠机的的主主要控制方方式式2.3.1继电电器器控制技术术对使用者来说,在在编制程序时时,可以不考考虑微处理器器及存储器内内部的复杂结结构,也不必必用各种计算算机使用的语语言,而是把把PLC看成内内部由许多“软继电器”组成的控制制器,以便于于提供使用者者按设计继电电器控制线路路的形式进行行编程。这样样,从功能上上来讲,可以以把PLC的控制制部分看作是是由许多“软继电器”组成的等效效电路。必须须注意的是电电路中的继电电器并不是实实际的物理继继电器,它实实质上是存储储器中的一位位的触发器。触触发器为“1”态,相当于于继电器接通通;为“0”态,相当于于继电器断开开。PLC为用户提提供供的继电器器一一般是:输入继电器器、输出继继电电器、辅助助继继电器、特特殊殊功能继电电器器、移位寄寄存存器、计时时器器、计数器器等等。这些继继电电器统称为PLC的元素。其其中,输入入、输输出继电器器与与外部用户户输输入,输出出设设备连接,而而而其他继电电器器与外部用用户户设备没有有联联系,因此此统统称为内部部继继电器。继继电电器由两个个主主要的部件件构构成,一是(电磁)线圈,二是(常开、常闭)接点.一旦继电器器线圈经接接点点A接通电源,电电电流就流过过线线圈(称为得电),使电磁铁铁吸动衔铁铁。衔衔铁通过机机械械作用使原原来来呈闭合状状态态的常闭接接点点断开(吸断),紧接着使使原来呈断断开开状态的常常开开接点闭合(称为吸合)。反之,继继电器线圈圈断断电,电源源不不再给线圈圈供供电(称为失电),那么衔铁铁释放返回回原原位(复位),常开接点点也随之断断开开复位(释断),紧接着常常闭接点也也复复位闭合(释合)。2.3.2交流流变变频变压控控制制技术PWM控制技术术是是通用型变变频频器中应用用十十分广泛的的一一种电压和和频频率控制方方法法,它可以以极极为有效地地抑抑制输出电电压压的谐波,而而而且动态响响应应较好。在在频频率控制、效效效率等诸方方面面都有着十十分分显著的优优点点。(1)PWM控控制的原理理PWM是PullsseWiiddthMMoodulaattion的缩写,即即脉宽调制制。PWM控制是利用用半导体开关关器件的导导通通与关断把把直直流电压变变为为电压脉冲冲序序列,并通通过过控制电压压脉脉冲宽度或或周周期以达到到改改变电压的的目目的,或者者控控制电压脉脉冲冲宽度和脉脉冲冲序列的周周期期以达到变变压压变频的目目的的。在变频频调调速应用中中,则则主要是后后者者即变压变变频频。形成PWM波形的方法法有很多种种,其其中最基本本的的方法是利利用用三角形调调制制波和控制制波波的比较。控控控制系统通通过过比较电路路将将调制三角角波波与各相的的控控制波进行行比比较,变换换为为逻辑电平平,并并通过驱动动电电路使功率率器器件交替导导通通和关断,则则则变频器输输出出各相电压压波波形。为使使逆逆变器输出出电电压波形趋趋于于正弦波,常常常采用SPWM((SinussoidaallPullsseWiiddthMMoodulaattion)控制方式。(2)SPWMM控制逆变器开关模式式信信号通常情情况况下利用三三相相对称的正正弦弦波参考信信号号(控制波波)与与一个共用用的的三角波载载频频信号(调调制制波)互相相比比较来生成成。控控制上常有有单单极性和双极性两种情况况。所所谓单极性性控控制,是指指在在输出的半半个个周波内同同一一相的两个个导导电臂仅一一个个反复通断断而而另一个始始终终截止。所所谓谓双极性控控制制是指在输输出出的半个周周波波内同一相的两个导导电电臂互补交交替替通断,具具体体工作情况况与与单极性控控制制类似。3控制系统硬硬件件设计本系统硬件主要要包包括以下几几个个部分:传传感感器、变频频器器、可编程程控控制器,触摸屏、静静电消除器器及及其他的电电子子器件,下面面将对其进进行行详细介绍绍。3.1传感器选选型型及其安装装光电传感器选型型及及其安装(1)光电传感感器的选型型折叠机要对布草草进进行折叠,就就就要先得到到布布草的长度度和和宽度,从从而而输出电磁磁阀阀动作命令令。我我们通过测测量量布草通过过光光电传感器器的的时间再乘乘以以输送带的的速速度来得到到布布草的长度度和和宽度。[10][11]光电传感器是利利用用光的各种种性性质,检测测物物体的有无无和和表面状态态的的变化等的的传传感器。光电传感器器主要由发发光光的投光部部和和接受光线线的的受光部构构成成。如果投投射射的光线因因检检测物体不不同同而被遮掩掩或或反射,到到达达受光部的的量量将会发生生变变化。受光光部部将检测出出这这种变化,并并并转换为电电气气信号,进进行行输出。大大多多使用可视视光光(主要为为红红色,也用用绿绿色、蓝色色来来判断颜色色)和和红外光。光光光电传感器器如如下图所示示,主要分为3类。受光器被检测物体发光器受光器被检测物体发光器发光器图3-1对射射型发光器受光器受光器回归反射板被检测物体回归反射板被检测物体图3-2回归归反射射型受光器受光器发光器发光器被检测物体被检测物体图3-3扩散散反射射型光电传感器的特特点点:1.检测距离长长如果在对射型中中保保留10m以上的检测测距离等,便便便能实现其其他他检测手段(磁性、超声声波等)无法达到的的长距离检检测测。2.对检测物体体限制少少由于以检测物体体引起起的遮光和和反反射为检测测原原理,所以以不不像接近传感器器等将检测测物物体限定在在金金属,它可可对对玻璃、塑料、木材、液体等几乎乎所有物体体进进行检测。3.响应时间短短光本身为高速,并并且传传感器的电电路路都由电子零件构构成,所以以不不包含机械械性性工作时间间,响响应时间非非常常短。4.分辨率高能通过高级设计计技技术使投光光光光束集中在在小小光点,或或通通过构成特殊殊的受光光光学学系统,来来实实现高分辨辨率率,也可进行行微小物体体的的检测和高高精精度的位置置检检测。5.可以实现非非接触检检测可以无须机械性性地地接触检测测物物体实现检检测测,因此不不会会对检测物物体体和传感器器造造成损伤,因因此传感器能能长期使用用。6.可实现颜色色识别通过检测物体形形成成的光的反反射射率和吸收收率率,根据被投光光的光线波波长长和检测物物体体的颜色组组合合而有所差差异异,可对检检测测物体的颜颜色色进行检测测。7.便于调整在投射可视光的的类类型中,投投光光光束足眼眼睛睛可见的,便便便丁对检测测物物体的位置置进进行调整。根据控制系统的的要要求和经济济性性等等的因因素素,本控制制系系统选用OMMRON光电电传感器,型型号为:E33G-ML7779。本光电传传感器的参参数数以下表所所示示。表3-1检测方式距离设定型检测距离0.2~22m(白纸300×300mm))设定范围0.5~22m(白纸300×300mm))投光点径φ70mm以下下((检测距离1m时)响应误差设定距离的100%%以下反射率特性(黑黑白白误差)±10%以下(设设定距离1m时)光源红外线发光二极极管管(860nm))电源电压12~24400VDC±10%((p-p)10%波动以下)

24~240VAAC±100%消耗电量DC2W以下下

AAC2W以下控制输出(输出出形形式)继电器输出控制输出(负荷荷电电流)0~3AA寿命(继电器输输出出)电气的:100万万次以上(开开开关频率18800次/小小时)

机械的:50000万次以上(开开开关频率188000次//小时)运行模式入光时ON/遮遮光光时ON开关切换换式负荷外加电压30VDC以下下

250VAAC以下下保护电路防止相互干扰功功能能应答时间30ms以以下下灵敏度调整示教式使用环境温度白炽灯:300000lx以下、太阳阳光:100000lx以下环境温度范围使用时:-2255~55CCEL

保存时:-300~70CCEL

(不结冰、不不结露)环境湿度范围使用时:355~~85%RH

保存时:35~95%RH

(不结露)绝缘电阻20MΩ以上(DDC5000VV兆欧表)充充电部整体体与与外壳间耐电压AC2000VV50/60Hz1minn充电部与外外壳间振动(耐久)10~55Hzz复振幅幅1.5mmmX、Y、Z各方向2h冲击(耐久)500m/s22X、Y、Z各方向3回保护结构IEC6052299:IP677适用标准(ENN//IEC(低低电压指令令))EN609477--5-2适用标准(ENN//IEC(EMC指令))EMI:ENN6609477--5-2

辐射射干扰电场场强强度:EN5555011GGroupp1cllaassA

EMMS:EENN6094477-5-22

静静电放电抑抑制制能力:IECC6610000--4-2

电场场强度抑制制能能力:IECC6610000--4-3

突发发噪声抑制制能能力:IECC6610000--4-4

CEE标记:有连接方式端子台型指示灯动作指示灯(橙橙)、稳稳定指示灯灯(绿绿)质量(包装状态态)约150gg紧固转矩1.2Nm以下下(使用M4螺钉)机壳材质聚对苯二甲酸丁丁二二醇酯镜头部材质异丁烯树脂罩盖材质聚醚砜膜附件操作说明书、调调整整用螺丝刀刀光电传感器的电电气气接线图如如下下:电源白线褐线黄色电源白线褐线黄色图3-4光电电传感感器接线图图本折叠机一共需需要要4个光电传感感器,这些些光光电传感器器在在折叠机上上的的安装布置置如如下图所示示,其其中1、3、8、9为光电传感感器。11346578910002图3-5光电电传感感器的安装装示示意图旋转编码器的选选型型及安装要得到要折叠的的布布草的长度度,我我们除了要要知知道布草通通过过光电传感感器器的时间外外,我我们还必须须知知道折叠机机上上的输送带带的的速度,这这样样才可以知知道道布的长度度,计计算布草长长度度的公式为为::其中为要求的布布草草的长度,为为为输送带的的速速度,为布草草通过光电电传传感器的时时间间。折叠机的线速度度为为35,也就=355左右,输送送带的速度是是可以根据据实实际的工况况,如如大烫机的的速速度、布草草的的质地及其其它它配套设备备的的等等因素调调整。旋转编码器是将将旋旋转的机械械位位移量转换换为为电气信号号,对对该信号进进行行处理后检检测测位置、速度等的传传感器。检检测测直线机械位位移量的传传感感器称为线线性性编码器。旋转编码器的特特点点:1.根据轴的旋旋转转变位量进进行行输出通过联合器与轴轴结结合,能直直接接检测旋转转位位移量。2.启动时无需需原点复复位(仅绝对型)绝对型的情况下下,将将旋转角度度作作为绝对数数值值进行并列输出。3.可对旋转方方向向进行检测测增量型中可通过过AA相和B相的输出时时间,绝对对型型中可通过过代代码的增减减来来掌握旋转转方方向。旋转编码器一般般情情况下有分为为两类,分分别别为增量型型旋旋转编码器器和和绝对型旋旋转转编码器根据控制系统的的要要求和其它它的的因素,本本系系统选择OMRON公司E6A22-CWW5C220PP/R22MM型旋转编码码器。旋转转编编码器的具具体体参数如下下表表所示。表3-2EE6AA2-CWW5CC20P/RR2M旋转编码码器参数分类增量型电源电压12VDC--10%~24VVDC++115%(波动(p-pp):5%以下)消耗电流DC20mA以以下下冲击电流电流:约99A

时间:约约0.3mms分辨率(单旋转转)20P/R输出相A、B控制输出(输出出形形式)NPN开路集电电极极控制输出(输出出电电流)30mA以以下下(同步电流)控制输出(残留留电电压)(DC)0..4V以下(同步电流30mA时)原点位置接点无负荷外加电压30VDC以以下最高应答频率30kHz输出相位差90°±45°°输出上升、下降降的的时间输出上升时间::1us以下(控制输出电电压:5V负载电阻1kΩ导线长:5000mm)

输出下降时时间:1uss以下(控制输出电电压:5V负载电阻1kΩ导线长:5000mm)启动转矩常温时:1mmNm以下惯性转矩1×10-7kkgg.m2以下下轴容许力径向:10N

轴向向:5N容许最高转速5000r//mmin机械寿命1亿转以上环境温度范围使用时:-1100~55CCEL

保存时:-25~80CCEL

(不结冰、不不结露)环境湿度范围使用时:355~~85%RH

保存时:35~85%RH

(不结露)绝缘电阻20MΩ以上(DDC5000VV兆欧表)充充电部整体体与与外壳间耐电压AC500V500/60Hz1minn充电部与外外壳间振动(耐久)10~55Hzz复振幅幅1.5mmmX、Y、Z各方向扫描时间2H冲击(耐久)500m/s22X、Y、Z各方向3回保护结构IEC6052299:IPP550适用标准(ENN//IEC(EMC指令))EMI:ENN5500811--2

辐射干扰扰电场强度:EN555011GGroupp1cllaassA

杂音音端子电压:EN555011GGroupp1cllaassA

静电电放电抑制制能能力:IEC6610000--4-2

电场场强度抑制制能能力:IEC6610000--4-3

突发发噪声抑制制能能力:IEC6610000--4-4

CEE标记:有连接方式导线引出型((电电缆长度:2m)旋转编码器的电电气气接线图如如下下。褐色褐色+24黑色+24黑色ABABC白色蓝色橙色蓝色橙色003-6旋转编编码码器接线图图旋转编码器的在在折折叠机的安安装装为图3-5的2所示,固定在在机架了,另另另外加一个个轮轮子与输送送带带相连。3.2变频器的的选选择在交流调速系统统中中,变频器器的的作用是将将频频率固定(通常为工频频50Hz)的交流电(三相的或单单相的)变换成频率率连续可调(多数为0-4400Hzz))的三相交流流电。变频频器器的输入端(R、S、T)接至频率固固定的三相相交交流电源,输输输出端(U、V、W)输出的是频频率在一定定范范围内连续续可可调的三相相交交流电,接接至至电动机。变频器的基本构构成成通用变频器的基基本本本构成主主要要由主电路(包括整流器器、中间直直流流环节、逆逆变变器)和控制电路路组成,[12][113]如图3-7所示。负载侧变流器Ⅱ网侧变流器Ⅰ负载侧变流器Ⅱ网侧变流器Ⅰ中间直流环节ⅢⅠ逆变器整流器逆变器整流器控制指令控制指令控制指令控制指令控制器控制器运行指令运行指令图3-7变频器器的基基本结构(1)整流器电电网侧的的变流器Ⅰ是整流器,它它它的作用是是把把三相(也可以是单单相)交流电整流流成直流电电。(2)逆变器负负载侧的的变流器Ⅱ为逆变器。最最最常见的结结构构形式是利利用用六个半导导体体主开关器器件件组成三相相桥桥式逆变电电路路。只要有有规规律地控制制逆逆变器中主主开开关器件的的通通与断,就就可可以得到任任意意频率的三三相相交流电输输出出。(3)中间直流流环节ⅢⅢ由于逆变器器的负载为为异异步电动机机,属属于感性负负载载。无论电电动动机处于电电动动状态或是是发发电制动状状态态,其功率率因因数总不会会为为1。因此,在在中间直流流环环节和电动动机机之间总会会有有无功功率率的的交换。这这种种无功能量量要要靠中间直直流流环节的储储能能组件(电容器或电电抗器)来缓冲。所所以又称中中间间直流环节节为为中间直流流储储能环节。(4)控制电路路控制电电路常由运运算算电路、检检测测电路、控控制制信号的输输入入、输出电电路路和驱动电电路路等构成。其其其主要任务务是是完成对逆逆变变器的开关关控控制、对整整流流器的电压压控控制以及完完成成各种保护护功功能等。控控制制方法可以以采采用模拟控控制制或数字控控制制。高性能能的的变频器目目前前己经采用用微微型计算机机进进行全数字字控控制,尽可可能能简化硬件件电电路,主要要依依靠软件来来完完成各种功功能能。由于软软件件的灵活性性,数数字控制方方式式常可以完完成成模拟控制制方方式难以完完成成的控制。变频器的分类(1)PAM(脉脉幅幅调制)::变变频器输出出电电压的大小小通通过改变直直流流电压的大大小小来进行调制制。在中小小容容量变频器器中中,这种方方式式已经很少少采采用。(2)PWM(脉宽宽调制)::变变频器输出出电电压的大小小通通过改变输输出出脉冲的占占空空比来进行行调调制。目前普通应用用的是占空空比比按正弦规规律律安排的正正弦弦波脉宽调调制制(SPWMM)方式。(3)按主电路路工作方式式分:电压压型型变频器,电电电流型变频频器器。(4)按工作原原理分:UU/f控制变变频器,VCC控制变频器器,SF控制变频频器。(5)按照用途途分:通用用变频器,高高高性能专用用变变频器,高高频频变频器变频器变频原理理在交流变频控制制中中,通过改改变变交流电源源的的频率f1实现对对异步电动动机机的调速。变变变频的主要要装装置就是变变频频器,变频频器器的主要功功能能之一就是是实实现对电源源频频率的改变变。如图3-8所示示,在在这个电路路中中,首先有有可可控硅V1~V6将工频交交流电整流流成成直流电,然然然后再由可可控控硅或大功功率率晶体管V7~V12将直流流电压逆变变成成交流电,通通通过对V7~V12的开关关控制,可可以以改变逆变变交交流电的频频率率,实现变变频频。V7V9V11V7V9V11V1V3V5V1V3V5V10V12V8V10V12V8V4V6V2V4V6V2图3-8变频频调速速电路简单变频器的输输出出电压、电电流流质量不好好,通通常含有较较严严重的高次次谐谐波分量,高高高次谐波分分量量将造成电电机机发热、振振动动和噪声,无无无线电频率率的的高次谐波波还还将引起电电磁磁污染,因因此此必须削弱弱变变频器输出出的的高次谐波波。改改善变频器器的的输出波形形的的方法通常常有有两种:一一是是采用多重重化化技术,一一是是采用脉冲冲宽宽度调制技技术术。其中脉脉冲冲宽度调制制技技术是中、小小小容量变频频器器改善波形形常常用的方法法,因因此适用于于电电梯控制系系统统。随着电电力力电子技术术的的发展,IGBT和MOSFEET开关器件广广泛应用于于变变频器中,大大大幅度降低低电电动机的噪噪音音,达到噪噪音音水平。如如图图3-9所示。在实际应用上,正正弦波PWM的控制是利利用等幅的三三角波(称为为载波)与正正弦波(成为为调制波)的的相应交点发发出触发脉冲冲信号,并经经基极驱动电电路放大后送送至逆变器的的开关元件控控制极,从而而得到一系列列幅值相等、宽宽度不等的矩矩形脉冲列,记记录为SPWWM。由于PWM的控制制作用,在逆逆变器的输出出端得到一组组幅值等于整整流电路的输输出电压,宽宽度按正弦波波规律变化的的矩形脉冲列列。提高政协协调制波的幅幅值就可以提提高输出矩形形波的宽度,从从而提高输出出等效正弦波波的幅值。改改变正弦调制制波的频率,就就可以改变输输出等效正弦弦波的频率,从从而就可以实实现变频IGBT逆变器IGBT逆变器电源电源图3-9高载载波变变频率PWMM变频器。变频器品牌型号号与与规格的选选择择变频器是变频调调速速系统的核核心心设备,它它的的质量品质质对对于系统的的可可靠性影响响很很大,选择择品品牌时,质质量量品质,尤尤其其是与可靠靠性性相关的质质量量品质,显显然然是选择时时的的重要考虑虑方方面。同时时,设设备的平均均寿寿命的长短短是是一个重要要的的参数,所所以以根据预期期使使用寿命来来选选择品牌,经经经验和口碑碑仍仍然是主要要依依据。在同同一一品牌中选选择择具体型号号时时,则主要要依依据已经确确定定的变频调调速速方案、负负载载类型以及及应应用所需要要的的一些附加加功功能来决定定。变频器产品说明明书书都提高标标称称功率数据据,但但实际上限限制制变频器使使用用功率的是是定定子电流参参数数。因此,直直直接按照变变频频器标称功功率率进行选择择,在在实际中常常常常可能会行行不不通。根据据具具体工程的的情情况,可以以有有以下几种种不不同的变频频器器规格选择择方方式:(1)按照标称称功率选选择:一般般作作初步投资资估估算依据。(2)按照电动动机额定定电流选择择;;多用于恒恒转转矩负载的的新新设计项目目。(3)按照电动动机实际际运行电流流选选择:多用用于于改造工程程。(4)按照转矩矩过载能能力选择综上所述,根据据实实际工程情情况况,以适当当的的方法选择择变变频器规格格很很重要。选选择择结果多数数情情况下变频频器器标称功率率与与电动机匹匹配配,少数情情况况需要放大大。所所以,笼统统的的认为放大大一一级功率选选择择变频器是是没没有错的想想法法,但会造造成成浪费。总总的的来说从生生产产成本来作作合合适的选择择。3.3.5选选择择的变频器器应应满足的条条件件(1)根据被控控设备的的负载特性性选选择通用变变频频器的类型型。(2)所选择通通用变频频器的类型型与与被控制异异步步电动机的的参参数匹配。(3)为降低电电梯成本本,首选通通用用变频器。(4)变频器带带有防止止失速功能能。(5)变频器具具有优良良的转矩特特性性。3.3.6通通用用变频器概概况况上个世纪80年年代代初,通用用变变频实现了了商商品化。在在近近20年的时间间内经历了了由由模拟控制制到到全数字控控制制和由采用用BBJT到采用用IGBT两个个大发展过过程程。有如下下特特点:1、容量不断扩扩大80年代初采用用的的BJT的PWM变频器器实现了通通用用化。到了了990年代初,BJJT通用变频频器的容量量达达到了6000KVA,400KVVA以下的已已经系列化化,前前几年主开开关关器件开始始采采用IGBTT,仅三、四四年的时间间,IGBT变频器的单单机容量已达达1800KKVA,随着IGBT容量的扩大大,通用变频频器的容量也也将随之扩大大。2、结构的小型型化变频器主电路中中功功率电路的的模模块化,控控制制电路采用用大大规模集成成电电路(LSII)和全数字字控制技术术,结结构设计上上采采用“平面安装技技术”等一系列措措施,促进进了了变频电源源装装置的小型型化化。另外,一一一种混合式式功功率集成器器件件,采用厚厚薄薄膜混合集集成成技术,把把功功率电桥、驱驱驱动电路、检检检测电路、保保保护电路等等封封装在一起起,构构成了一种“智能电力模模块”(IntellligeenntMooddule,IPM)这种器件属属于绝缘金金属属基底结构构,所所以防电磁磁干干扰能力强强,保保护电路和和检检测电路与与功功率开关间间的的距离尽可可能能的小,因因而而保护迅速速且且可靠,传传感感信号也十十分分迅速。3、多功能和智智能化化电力电子器件和和控控制技术的的不不断进步,使使使变频器向向多多功能化和和高高性能化方方向向发展。特特别别是微机的的应应用,为变变频频器多功能能化化和高性能能化化提供了可可靠靠的保证。4、应用领域不不断扩扩大通用变频器经历历了了模拟控制制、数数字控制、数数数模混合控控制制,直到全全数数字控制的的演演变,逐步步地地实现了多多功功能化和高高性性能化,进进而而使之对各各类类生产机械械、各各类生产工工艺艺的适应性性不不断增强。最最最初通用变变频频器仅用于于风风机、泵类类负负载的节能能调调速和化纤纤工工业中高速速缠缠绕的多机机协协调运行等等,到到目前为止止,其其应用领域域得得到了相当当的的扩展。如如搬搬运机械,从从从反抗性负负载载的搬运车车辆辆、带式运运输输机到位能能负负载的起重重机机、提升机机、立立体仓库、立立立体停车厂厂等等都已采用用了了通用变频频器器;金属加加工工机械,从从各各类切削机机床床直到高速速磨磨床乃至数数控控机床,加加工工中超高速速伺伺机的精确确位位置控制都都已已应用通用用变变频器;在在其其它方面,如如如农用机械械、食食品机械、木木木工机械、印印印刷机械、各各各类空调、各各各类家用电电器器甚至街心心公公元喷水池池,可可以说其应应用用范围相当当广广阔,并且且还还将继续扩扩大大。为了满足系统设设计计条件要求求,本本设计选择择通通用变频器器。采采用通用变变频频器构成变变频频调速传动动系系统的主要要目目的是:协调调大烫机的的速速度、提高劳劳动生产率率、改改善产品质量量、提高设设备备自动化程程度度。3.3.7安安川川VS—616G55型通用变频频器折叠机是洗涤厂厂自自动化设备备中中的重要部部分分,它的输送送带的速度度要要协调好大大烫烫机的速度度,这这样才不会会造造成在大烫烫机机和折叠机机的的相连处造造成成卡布,这这个个速度在一一定定范围内调调整整,调整的的方方式就是通通过过变频器调调节节。考虑以上上各种因素素,本本设计选用用安安川VS-61166G5型全数字变变频器。它具有磁通矢量量控控制、转差差补补偿、负载载转转矩自适应应等等一系列先先进进功能可以以最最大限度地地提提高电机功功率率因数和电电机机效率,同同时时降低了电电机机运行损耗耗。另另外,VS-61166G5变频器的启启动、制动动具具有可任意意调调节的S曲线和零频频可输出150%力矩的特点点,配以高高精精度的旋转转编编码器,控控制制精度可0.01~~0.022%%。无须配专电电机,可自自学学习所配电电机机的各个参参数数,精确控控制制任何品牌牌的的电机,是是变变频器工作作在在最佳状态态。采用高能IGBT,载波频率20KHz,从而使变变频器输出一一个不失真的的正弦流波形形使电机始终终运行于静噪噪音状态。VS-616GG55型变频器是是安川电机机公公司面向世世界界推出的21世纪通用型型变频器,这种变频器器不仅考虑虑了了V/f控制,而且且还实现了了矢矢量控制,通通通过其本的的自自动调谐功功能能与无速度度传传感器电流流矢矢量控制,很很很容易得到到高高起动转矩矩与与高的调速范范围。6166G5型变频器的的标准规格格如如表3-3。表3-36166G55型变频器的的标准规格格电压220V380V容量范围1.2~1100KKVA1.4~4600KKVA电源电压频率200V:三相相200//2200/22008/22200V400V:三相相380//4400/44115/46600V电压允许变动+10%--15%频率允许变动±15%控制特性控制方式正弦波PWM控控制制:●无传感器矢矢量控制制(无PG)●带传感矢量量控制((带PG)●V/F控制制●带传感V//F控制制(用参数切换)启动转矩150%Hz((无无PG)150%%rr/minn((带PG)速度控制范围1:100(无无PPG)1:100000(带PG)速度控制精度±0.2%(无无PPG)00.02%%((带PG)速度响应5Hz(无PGG))30Hzz((带PG)转矩极限有转矩精度±5%转矩响应20Hz(无PPGG)以上150Hzz(带PG)以上频率控制范围0.1~4000HHz频率精度(温度度变变动)数字式指令±±00.01%%((-10℃~+40℃)模拟式指令±00..1%(2255℃~+10℃)频率设定分辨率率((运算分辨率)模拟式指令00..03Hzz//60Hzz数字式指令00..01Hzz//100HHzz输出频率分辨率率0.01Hz过载量额定输出电流的的1150%IIN频率设定信号-10V~100VV,0~10V,4~20MA加减速时间0.01~600000.0SS制动转矩约20%带制动选150%抑制高次谐波直流电抗器内带(200VV244KVA、400V26KVVAA以下可选择)12相整流不能变动主要控制功能瞬停再起动、下下降降控制、转转矩矩控制等操作装置16字×2线日日语语液晶显示示器器接通插件板可选选择择16种(最多可可装装3块)保护功能电机保护、变频频过过载、瞬间间过过电流、电电压压下降、过过电电压、输入入缺缺相VS-616GG55变频器的特特点如下::(1)包括电流流矢量控控制在内的的四四种控制方方式式均实现了了标标准化。(2)有丰富的的内藏与与选择功能能。(3)由于采用用了最新新式的硬件件,因因此,功能能全全、体积小小。(4)保护功能能完善、维维修性能好好。通用变频器VSS--616GG55可直接控制制交流异步步电电动机的电电流流,使电动动机机保持较高高的的输出转矩矩;;它适合用用于于各种应用用场场合,可以以低低速下实现现平平稳起动并并且且极其精确确地地运行,其其自自动调整功功能能可使各种种电电动机达到到高高性能的控控制制。VS-61166G5将U/f控制、矢量量控制、闭闭环环U/f控制、闭环环矢量控制制四四种控制方方式式融为一体体,其其中闭环矢矢量量控制是最最适适合电梯控控制制要求的。变频器参数的的设置置VS-616GG55变频器共有9组参数,每每一组参数数的的设计都具具有有特定的含含义义。常用参参数数如表3-44所示表3-4VSS-6616G5变频器常用用参数参数功用A组确定控制模式B组选择运动功能C组确定加减速时间间和和转矩补偿偿时时间D组选择频率E组确定运行压频曲曲线线F组保护设置H组确定偏差标准参数设计应遵循循如如下原则:(1)减小启动动冲击,其其速度环比比例例系数宜小小些些,而积分分时时间常数宜宜大大些;(2)增加启动动力矩,折折叠机的输输送送带都是靠靠一一个滚筒带带动动的,电机机的的启动速度度不不能太快。变频器其他常用用参参数可根据据电电网电压和和电电机铭牌数数据据直接输入入,具具体的设置置见见表3-5表3-5安川川VSS-616G5变频器主要要参数设置置表表参数设定值说明A1-014存取级别为:AADDVANCCEEDA1-023带PG的适量控控制B1-010主速来自D1--001C1-013S加速时间为3SSC1-023S减速时间为3SSC2-010.8S加速开始时的SS曲曲线特性时时间间C2-020.8S加速完成时的SS曲曲线特性时时间间C2-030.8S减速完成时的SS曲曲线特性时时间间C2-030.8S减速完成时的SS曲曲线特性时时间间C5-015速度环比例,舒舒适适感不好时时在在5~40S间调整C5-021S速度环积分,舒舒适适感不好时时在在0.5~5S间调整D1-0250Hz快车速度D1-036Hz爬行速度D1-0910Hz慢车速度E1-01380V输入电压E1-0450Hz最高输出频率E1-05380V最大电压输出E2-0115.4A电动机额定电流流((按电动机铭铭牌输入)E2-046电极极数(按电电动动机名牌输输入入)F1-011024PG脉冲数F1-051/0编码器方向错时时更更改H2-0137变频器输出端子子99-10为运转中2H3-05H3-05选D1-02不不选端端子16输入L3-041失速防止有效L6-014过转矩检出动作作选选择L6-0310S过转矩检出时间间L6-044过转矩检出动作作选选择2L6-05200过转矩检出标准准22L6-062S过转矩检出时间间22L8-011制动电阻过热L8-051输入缺相L8-071输出缺相3.3.9变变频频器容量和和制制动电阻参参数数的计算1、变频器容量量的选选择变频器的功率可可根根据曳引机机电电机功率、滚滚滚筒的运行行速速度、滚筒筒载载重与配重重进进行计算。由由由上面的设设计计知电动机功功率,变频器功功率应接近近电电动机功率率,可可以选取1.5倍的裕量,根根根据安川VSS-616G5变频器标准规规格,选取取电电动机功率率,对对应的变频频器器容量选取取。3.3PLCC简简介及选择择3.3.1PPLLC简介国际电工委员会会(IEC)于1982年11月和1985年1月对可编程程序控制器作作了如下的定定义:“可编程序控控制器是一种种数字运算操操作的电子系系统,专为在在工业环境下下应用而设计计。它采用可可编程序的存存储器,用来来在其内部存存储执行逻辑辑运算、顺序序控制、定时时、计数和算算术运算等操操作的命令,并并通过数字式式模拟式的输输入和输出,控控制各种类型型的机械或生生产过程。可可编程序控制制器及其有关关设备,都应应按易于与工工业控制系统统联成一个整整体,易于扩扩充功能的原原则而设计”。上世纪60年代,计算算机技术已开开始应用于工工业控制了。但但由于计算机机技术本身的的复杂性,编编程难度高、难难以适应恶劣劣的工业环境境以及价格昂昂贵等原因,未未能在工业控控制中广泛应应用。当时的的工业控制,主主要还是以继继电—接触器组成成控制系统。[14]1968年,美美国国最大的汽汽车车制造商—通用汽车制制造公司(GGGM),为适适应汽车型型号号的不断翻翻新新,试图寻寻找找一种新型型的的工业控制制器器,以尽可可能能减少重新新设设计和更换换继继电器控制制系系统的硬件件连连线、减少少时时间,降低低成成本。因而而设设想把计算算机机的完备功功能能、灵活及及通通用等优点点和和继电器控控制制系统的简简单单易懂、操操作作方便、价价格格便宜等优优点点结合起来来,制制成一种适适合合于工业环环境境的通用控控制制装置,并并把把计算机的的编编程方法和和程程序输入方方式式加以简化化,用“面向控制过过程,面向对对象的自然语语言”进行编程,使使不熟悉计算算机的人也能能方便地使用用。即:硬件件减少,软件件灵活简单。针对上述设想,通通用汽车公司司提出了这种种新型控制器器所必须具备备的十大条件件(有的“GM10条”):1编程简单,可可现场场修改程序序;;2维护方便,最最好是是插件式;3可靠性高于继继电器器控制柜;4体积小于继电电器控控制柜;5可将数据直接接送入入管理计算算机机;6在成本上可与与继电电器控制柜柜竞竞争;7输入可以是交交流1115V;8输出可以是交交流1115V,2A以上,可可直接驱动动电电磁阀;9在扩展时,原原有系系统只要很很小小变更;10用户程序存存储储器容量至至少少能扩展到4K。1969年,美美国国数字设备备公公司(DEC)首先研研制成功第第一一台可编程程序序控制器,在在在通用汽车车公公司的自动动装装配线上试试用用成功,从从而而开创了工工业业控制的新新局局面。接着着美美国MODIICON公司司也开发出出可可编程序控控制制器084。1971年,日本从从美国引进进了了项新技术术,很很快研制出出了了日本第一一台台可编程序序控控制器DSCC-8。1973年,西欧国国家研制出出了了他们的第第一一台可编程程序序控制器。我我我国从1974年开始研制制,1977年开始工应应用。早期期的的可编程序序控控制器是为为取取代继电器器控控制线路、存存存储程序指指令令、完成顺顺序序制而设计计的的。主要用用于于:1.逻辑运算,2.计时、计数等等顺序控制制,均均属开关量量控控制所以,通通通常称为可可编编程序逻辑辑控控制器(PLLC—ProgrrammaabbleLLoogicCContrrooller)。入70年代,随着着微电子技技术术的发展,PLC采用了通用用微处理器器,这这种控制器器就就不局限于于当当初的逻辑辑运运算了,功功能能不断增强强。因因此,实际际上上应称之为PC—可编程序制制器。至80年代,随大大规模和超超大大规模集成成电电路等微电电子子技术的发发展展,以16位32位微处理器器构成的微微机机化PC得到了惊人人的发展。使使使PC在概念、设设计、性能能、格格以及应用用等等方面都有有了了新的突破破。不不仅控制功功能能增强,功功耗耗和体积减减小小,成本下下降降可靠性提提高高,编程和和故故障检测更更为为灵活方便便,而而且随着远远程程I/O和通信网络络、数据理理以以及图象显显示示的发展,使使使PC向用于连续续生产过程程控控制的方向向发发展,成为为实实现工生产产自自动化的一一大大支柱。PLC作为工控控机机的一员,在在在主要工业业国国家中成为为自自动化制系系统统的基本电电控控装置它具具有有控制方便便、可可靠性高、容容容易掌握、体体体积小、价价格格便宜等特特点点。据统计计,当当今界PLCC生产厂家约260家,生产400多个品种。预预预计到2010年,销售额额约为100美元,占工工控机市场场份份额的60%,PLC将在工控机机市场中占占有有主要地位位,并并保持续上上升升的势头。PLC在60年年代代末引入我我国国时,只用用作作离散量的的控控制,其功功能能只是将操操作作接到散量量输输出的接触触器器等,最早早只只能完成以以继继电器梯形形逻逻辑的操作作。新新一代的PLC具PID调节功功能,它的的应应用已从开开关关量控制扩扩大大到模拟量量控控制领域,广广广泛的应用用于于航天冶金金、轻轻工、建材材等等行业。但但PPLC也面临临着其它行行业业工控产品品的的挑战,各各厂厂家正采取取措措施不断改改进进产品,主主要要表现在以以下下方面:(1)微型、小小型PLLC功能明显显增强很多多有有名的PLCC厂家相继推推出高速、高高高性能、小小型型、特别是是微微型的PLCC。微型PLC的体积、能耗耗及价格等等等等减少了,而而功能却有有所所增强,使PLC的应用领域域扩大到远远离离工业控的的其其它行业,如如如快餐厅、医医医院手术室室、旋旋转门和车车辆辆等,甚至至引引入家庭住住宅宅、娱乐所所和和商业部门门。(2)集成化发发展趋势势增强由于于控控制内容的的复复杂化和高高难难度化,使使PPLC向集成成化方向发发展展,PLC与PC成、PLC与DCS集成、PL

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