PLC在行车控制系统中的应用---索学农.pdfVIP

维修电工高级技师论文

题目PLC在行车控制系统中的应用

单位益丰生化有限公司

专业维修电工高级技师论文

姓名索学农

二零一三年九月

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摘要：行车起重系统主要应用在冶金、机械制造等重型企业，是一种

既能垂直提升又能水平移动重物的机械组。行车的主要任务是把负载

吊起并移动到预定的位置.本文是以电镀车间的行车工艺流程为背

景，研究基于PLC的自动控制系统，对系统的调速性能、稳定性、精

度、可靠性等方面作了研究。

关键词:行车；交流调速；PLC

1绪论

1.1研究行车起重控制系统的意义

行车起重控制系统主要应用于重型机械制造、冶金等行业。行车既不同于仅

作垂直移动的电梯、升降机等，又不同于水平输送谷物、煤炭等大量物料的传送

机，它是一种既能垂直提升又能水平移动重物的机械组。行车控制系统是由左/

右、前/后及上/下三个运动组成，它们分别由三个三相交流电动机拖动，通过正

/反转控制实现正/反方向的移动。这种行车的主要任务是把负载吊起并移动到预

定的位置。为了确保负载能准确快速的到达目标位置，控制携带负载的平台使负

载在预定的位置无振荡地停下来非常重要。目前行车控制方式大概有两种:一种

是手动控制，一种是自动控制。手动控制中就需要驾驶员能根据现场的要求控制

行车平移、起升;自动控制是根据生产车间的工艺流程，利用程序实现行车的自

动运行。行车系统控制精度完全取决于交流电机调速控制的精度，这就要求电机

控制能够平稳的加速和减速。因此，研究行车起重控制系统中的交流调速控制技

术对行车的发展有着重要的意义。

1.2交流调速发展概况

经过约30年的发展，目前，交流调速系统在性能上可和直流调速一样，但

它克服了直流调速系统现存的缺点，且发挥了扩大交流电机的容量、维护省力、

造价低、坚固耐用、事故率低等优点。所以，近些年来交流调速传动在国内外引

起了人们极大的重视且得到了飞跃发展。交流电动机与直流电动机相比，有结构

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简单、牢固、成本低廉等许多优点，缺点是调速困难。现在，借助于电力电子

技术己经很好地解决了交电动机的调速问题，所以交流调速传动已进入与直流调

速传动相媲美、相竞争并逐渐占据主导地位的时代。据日本早年统计，1975年

销售的交流调速装置与直流调速装置之比为1:3，而到了1985年，反过来成为

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3:1，这种趋势近10年来发展更快。因此可以相信本世纪，工业发达国家中，交

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流调速必将占据主导地位。下面列举近代交流调速控制技术发展的十个方面，

它们相互之间既有联系又有区别，形成了各自的控制特点，现正在不断丰富、充

实和发展中：

(1)相位控制它主要应用于“直一交”变频器和“交一直一交”变频器中的

整流控制器，同一般整流控制原理一样，采用相位控制原则。

(2)VVVF控制为保持恒磁通变频控制(或恒转矩控制)原则，要求变压变频控

制(即VVVF控制)，这是协调控制条件所要求的。通常把这种变频装置也称为

VVVF装置。

(3)转差频率控制在调速过程中保持有限的转差频率值进行控制，可以获得

高效调速方式。这种方式系统简单，需要测速机检测，是当前常用的高性能转差

频率矢量控制的基础。

(4)脉宽调制(PWM)控制脉宽调制型变频器由于具有功率因数高和输出波形

好的特点，近年来发展较快。

(5)矢量变换控制矢量变换控制是一种新的控制理论和控制技术。其控制思

想是设法模拟直流电机的控制特点对交流电机进行控制。它分有磁场定向式矢量

控制和转差频率式矢量控制两种模式，前者调速精度高，需要磁通检测准确;后

者只用测速机控制，系统简单，调速精度不如前者，两者均属高性能交流调速系

统。