西门子6SE70矢量控制常见故障分析

西门子6SE70矢量控制常见故障分析

唐山三友集团兴达化纤有限公司于1996年安装了奥地利兰精公司生产的纺丝机，该纺丝机导丝辊与牵伸辊用西门子6se70系列矢量控制的逆变器驱动，采用编码器闭环速度控制，该逆变器具有高动态品质，高转速精度，带有各种功能保护、显示参数、故障自诊断功能等，该逆变器硬件选件为pmu参数设置单元，主板为cuvc板，通讯板为cbp1板，操作面板op25，rs-485通讯连接口，带有监控调试软件drivemonitor,可以在线调试及监控。该传动系统的计量泵由la5型、额定功率为37kw、额定电流为73a的电机传动，在运行中逆变器显示f011过流故障。

2 控制系统图

q01-直流熔断器r01-直流电阻k01-中间继电器k11-中间继电器l01-滤波电抗器pg-编码器m01-主电机m02-风扇电机f-风扇电机热保护附图控制系统图

3 f011过流故障分析

故障确认后，启动又出现故障，故可能为硬故障。该故障信息f011为过流故障，即该装置由于过流而关机。电气人员检查逆变器输出是否短路，是否有接地故障;工作电机是否过载;联接电机的联轴器是否正常;电机与逆变器是否匹配等。检查以上项目均无异常现象。用r005检查电机输出功率为24%，用r004检查电机运行电流为35a。从以上参数分析，机械故障排除，可能是电气故障。从电工的值班记录中发现，前一段时间经常出现f053故障，f053代表速度信号发生器p215的变化允许值已经超过，并且已经把原来的p215为3改为11，从以上情况认为过流故障的引起可能与编码器反馈有关，合闸，按故障确认，用r218检查电机运行速度的实际值，启动开始由0.000hz升至69.000hz，过几分钟后，显示0.000hz，跳闸，说明编码器内部故障，造成过流，引起跳闸。停机后，拆下编码器。

故障处理措施合闸后，按故障确认，变频器在显示参数状态“009”下，把原来转速闭环控制改为开环频率控制。过程如下:p060=5选择功能“系统配置”p051=3访问等级“专家模式”p100=3开环控制p060=1返回按p键后，运行参数显示009，代表“准备开机”状态。重新起动，变频器正常。

打开已拆下的编码器，发现里面有5根内部连接线，其中有1根裸皮。用绝缘胶布包好，再把测速机接上＋15v电源，串上电流表，读数为45ma，转动转轴，用万用表直流档量a、b通道有电压输出，幅值为15v，说明编码器已修好。

停机，重新换上已修好的编码器，按以上方法将p100由3改为开机起动，正常。

5 结束语

(1)f011过流故障首先要检查逆变器输出有无短路、接地故障;工作机器有无过载;然后检查编码器是否正常工作。(2)可以直接利用r218参数直接显示测速值来快速诊断编码器的好坏，在实际应用中也可利用主给定参数p443.1来与测速值相比较差值的大小来判断。(3)利用系统参数p060修改参数方便、迅速。(4)在安装及拆卸编码器时，必须先断开编码器的联接电源，不要带电拆接编码器线，以免损坏。(5)在更换编码器时，接线后一定要注意核实编码器接线是否正确，与接线要求是否一致，以免将线接反，造成逆变器启动后编码器向

其传送的信号与实际速度信号相反，预期的负反馈变成正反馈，结果也会出现f011过流故障而迅速停机。

西门子EIB智能控制方案

河南四方恒业科技有限公司西门子instabus KNX/EIB 智能照明控制系统方案

目录 一、instabus KNX/EIB系统针对办公室区域调光方案 二、instabus KNX/EIB系统主要控制功能简介 三、instabus KNX/EIB系统设计标准 四、instabus KNX/EIB系统应用范围 五、instabus KNX/EIB系统的节能效果 六、instabus KNX/EIB系统的管理方式

一、instabus KNX/EIB系统针对地下停车场区域方案 系统功能概述： 智能照明控制系统采用先进的智能总线控制管理系统，实现对公共区域，会议室等照明的智能控制，总线控制技术符合EIB（European Installation Bus）标准。系统具有强大的兼容性，运行可靠、维护保养方便。系统采用完全分布式总线结构，系统内各智能控制模块不依赖于其他模块而能够独立工作。模块之间应是对等关系，任何系统模块的损坏不会影响到系统其他模块和功能的运行。维修、更换或升级系统内元件、软件时，整个系统能正常运行。系统具有强大的可扩展性，功能的增加或控制回路、电器的增加，只需增加挂接相应的模块，系统内原有的硬件、接线不须改动，便能达到要求。 系统具有灵活多样的控制模式，如集中监控，现场控制、定时控制和场景控制等 照明自动化系统主要包括智能控制器（继电器输出控制模块等）、EIB智能面板等设备。除面板、触摸屏墙装其他所有单元控制器采用标准DIN 导轨安装在照明配电箱内，整齐美观。 通过照明自动化系统实现照明控制自动化，来完成照明控制、设置与调整公共区域的照明场景；掌握灯具使用时间及故障的信息等，并能及时 显示在中控系统上。 办公室区域灯光智能调光功能简述: 在我们每天的工作生活中有些事情一直在变化着，变化的步伐越来越快。 灵活性最大化的要求不但来自于公司员工和他们的工作进程，而且也来 自于办公楼本身。 所以，一个高效先进的办公环境，在具有现代化办公环境的同时，经济节 能也同样杰出。这用传统的技术很难把需求变成现实。 GAMMA instabus KNX –楼宇管理控制系统将大楼内的各电气设备完美地 集合在一起，使之成为有机的整体，为办公大楼提供最经济、高效而且 先进的解决方案。 系统优势：

8bit单片机FOC矢量控制PMSM电机无传感器

说明：下面程序取自IFX 8位机无传感器PMSM电机矢量控制程序。整个程序是连续的矢量控制计算函数，其中有图片说明打断，便于更好的理解。其中包括坐标系变换,磁链角估算，PI速度环电流环调节。（单片机XC886，Keil编译器Cavin整理） 坐标系变换说明：双电阻采样得到两相电流(ia, ib)，由abc120°静止坐标系Clarke变换到直角坐标系(iα, iβ)，由(iα, iβ)静止直角坐标系Park变换到直角旋转坐标系(iq, id)。直流id不变，通过PI速度环电流环得到期望直流iq，进行限幅控制。由旋转坐标系(vq, vd)经过Park逆变换到静止坐标系(vα, vβ)，然后再经过矢量调制成PWM控制电机。无传感器角度估算：由Clarke变换得到(iα, iβ)和由Park逆变换得到的(vα, vβ)，经过低通滤波器PT1，再由直角坐标系变极坐标系得到磁链估算角 无传感器开环启动策略：在定子中加入幅值及频率都受控的电流，若PLL收敛,切换到FOC闭环控制。 软件流程图：

void FOC_Calculation (void) using 1 { #pragma asm ;************************************** ;* FOC_Calculation ;************************************** ;* ;* this function contains all calculations ;* necessary for the field oriented control. ;* ;* register bank 1 is used ;* ;************************************** ;* push registers ;************************************** push ACC push b push dph push dpl push PSW push SYSCON0 ; use register bank 0x01 mov PSW,#0x08 ;;anl SYSCON0,#0xFE ; use standard SFRs mov CCU6_PAGE,#0xA0 ; select CCU6-page 0 SST2 ;**************************************

变频器矢量控制的基本原理分析

变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。

基于空间矢量控制(SVPWM)技术的三相电压型整流器设计

基于空间矢量控制（SVPWM）技术的三相电压型整流器设计 作者：佚名来源：本站整理发布时间：2010-9-9 10:54:01 [收藏] [评论] 传统的变压整流器和非线性负载的大量使用使电网中电流谐波含量较高，对飞机供电系统和供电质量造成很大影响。消除电网谐波污染、提高整流器的功率因数是电力电子领域研究的热点。空间矢量PWM(SVPWM)控制具有直流侧电压利用率高、动态响应快和易于数字化实现的特点。本文采用空间矢量技术对三相电压型整流器进行研究，使其网侧电压与电流同相位，从而实现高功率因数整流。 1 空间矢量控制技术 SVPWM控制技术通过控制不同开关状态的组合，将空间电压矢量V控制为按设定的参数做圆形旋转。对任意给定的空间电压矢量V均可由这8条空间矢量来合成，如图1所示。任意扇形区域的电压矢量V均可由组成这个区域的2个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。这几个矢量的作用时间可以一次施加，也可以在一个采样周期内分多次施加。也就是说，SVPWM通过控制各个基本空间电压矢量的作用时间，最终形成等幅不等宽的PWM脉冲波，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转。主电路功率开关 管的开关频率越高，就越逼近圆形旋转磁场。 为了减少开关次数，降低开关损耗，对于三相VSR某一给定的空间电压矢量 ，采用图2所示的合成方法。在扇区I中相应开关函数如图3所示。零矢量均匀地分布在矢量

的起、终点上，除零矢量外， 由V1、V2、V4合成，且中点截出2个三角形。一个开关周期中，VSR上桥臂功率开关管共开关4次，由于开关函数波形对称，谐波主要集中在整数倍的开关频率上。 2 直接电流控制策略 三相VSR的电流控制策略主要分为直接电流控制和间接电流控制。直接电流控制采用网侧电流闭环控制，提高了网侧电流的动、静态性能，并增强电流控制系统的鲁棒性。而在直接控制策略中固定开关频率的PWM电流控制因其算法简单、实现较为方便，得到了较好应用，在三相静止坐标系中，固定开关频率的PWM电流控制电流内环的稳态电流指令是一个正弦波信号，其电流指令的幅值信号来源于直流电压调节器的输出，频率和相位信号来源于电网;PI电流调节器不能实现电流无静差控制，且对有功电流和无功电流的独立控制很难实现。在两相同步旋转坐标系(d，q)中的电流指令为直流时不变信号，且其PI电流调节 器实现电流无静差控制，也有利于分别对有功电流 和无功电流 独立进行控制。 3 三相VSR数字控制系统 三相VSR数字控制系统结构如图4所示，控制系统采用电压外环和两个电流内环组成双环控制结构，电压环控制三相VSR直流侧电压，通过输出直流侧电压Vdc与给定参考电压 差值经过PI调节产生电流参考信号

永磁同步电动机矢量控制(结构及方法)

第2章永磁同步电机结构及控制方法 2.1 永磁同步电机概述 永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同，但它以永磁体提供的磁通替代后的励磁绕组励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。因而它是近年来研究得较多并在各个领域中得到越来越广泛应用的一种电动机。 永磁同步电动机分类方法比较多：按工作主磁场方向的不同，可分为径向磁场式和轴向磁场式；按电枢绕组位置的不同，可分为内转子式(常规式)和外转子式；按转子上有无起绕组，可分为无起动绕组的电动机(用于变频器供电的场合，利用频率的逐步升高而起动，并随着频率的改变而调节转速，常称为调速永磁同步电动机)和有起动绕组的电动机(既可用于调速运行又可在某以频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动，常称为异步起动永磁同步电动机)；按供电电流波形的不同，可分为矩形波永磁同步电动机和正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。异步起动永磁同步电动机用于频率可调的传动系统时，形成一台具有阻尼(起动)绕组的调速永磁同步电动机。 永磁同步伺服电动机的定子与绕组式同步电动机的定子基本相同。但根据转子结构可分为凸极式和嵌入式两类。凸极式转子是将永磁铁安装在转子轴的表面，如图 2-1(a)。因为永磁材料的磁导率十分接近空气的磁导率，所以在交轴(q 轴)、直轴(d 轴)上的电感基本相同。嵌入式转子则是将永磁铁安装在转子轴的内部，如图 2-1(b)，因此交轴的电感大于直轴的电感。并且，除了电磁转矩外，还有磁阻转矩存在。 为了使永磁同步伺服电动机具有正弦波感应电动势波形，其转子磁钢形状呈抛物线状，其气隙中产生的磁通密度尽量呈正弦分布；定子电枢绕组采用短距分布式绕组，能最大限度地消除谐波磁动势。永磁体转子产生恒定的电磁场。当定子通以三相对称的正弦波交流电时，则产生旋转的磁场。两种磁场相互作用产生电磁力，推动转子旋转。如果能改变定子三相电源的频率和相位，就可以改变转子的转速和位置。

西门子控制系统维护说明书S篇

3S7-300系统使用介绍 S7-300的系统一般应用在一些小型或中型的系统，一般都为单控制器系统，编程软件都用STEP7来组态，下面是S7-300系统的一般架构： 3.1 S7-300 控制系统的组成 ●底板：UR； ●电源模块：PS307（插入1槽）； ●中央处理器：CPU（插入2，3槽）； ●工业以太网通讯模块：CP343-1 （插入4槽）；

●I/O模块。 3.1.1底板 ●安装各种模块（如：PS，CPU，CP，I/O 模块等）； ●提供背板总线：I/O总线；通讯总线； ●通过背板总线实现各模块之间的数据和信号交换； ●电源模块所提供5VDC和24VDC通过背板总线供给各模块； ●电源模块必须插在底板的最左边（槽1）。 3.1.2电源模块 ●采用封闭结构的模块设计，安装在底板上； ●插入式的AC/DC供电连接； ●保护级别：IP20； ●两种输出电压：5VDC和24VDC，并共用一个地； ●监视两个输出电压，如其中一个发生故障，该模块输出一个报错信号给CPU； ●具有输出短路保护功能； ●在前面板上有运行和故障指示灯。

3.1.3 CPU模块 ●整个控制系统的核心； ●储存和运行操作系统程序； ●储存和运行用户程序； ●与各种功能模块及I/O模块进行数据交换； ●进行实时的连续及顺序控制（如PID控制，泵和电机的启停等用户所需的控 制）； ●完成自诊断，接收各种模块的诊断信息。 CPU含有两类程序：操作系统和用户程序。 其中操作系统主要作用是： ●处理CPU再启动； ●刷新过程映象的输入部分及将输出部分送出； ●执行用户程序； ●检测中断并执行中断程序； ●检测并处理错误； ●管理内存； ●与操作员站、工程师站及其它设备通讯。 用户程序主要作用是： ●完成用户所规定的控制任务。 CPU模块指示灯含义： ●INTF：红色，内部故障； ●EXTF：红色，外部故障；

矢量控制系统(FOC)基本原理

矢量控制(FOC)基本原理 2014.05.15 duquqiubai1234163. 一、基本概念 1.1模型等效原则 交流电机三相对称的静止绕组 A 、B 、C ，通以三相平衡的正弦电流时，所产生的合成磁动势是旋转磁动势F ，它在空间呈正弦分布，以同步转速ω1（即电流的角频率）顺着 A-B-C 的相序旋转。这样的物理模型如图1-1a 所示。然而，旋转磁动势并不一定非要三相不可，单相除外，二相、三相、四相…… 等任意对称的多相绕组，通以平衡的多相电流，都能产生旋转磁动势，当然以两相最为简单。 图1 图1-1b 中绘出了两相静止绕组α 和 β ，它们在空间互差90°，通以时间上互差90°的两相平衡交流电流，也产生旋转磁动势F 。再看图1-1c 中的两个互相垂直的绕组M 和 T ，通以直流电流M i 和T i ，产生合成磁动势F ，如果让包含两个绕组在的整个铁心以同步转速旋转，则磁动势F 自然也随之旋转起来，成为旋转磁动势。把这个旋转磁动势的大小和转速也控制成与图 1-1a 一样，那么这三套绕组就等效了。

三相--两相变换（3S/2S 变换） 在三相静止绕组A 、B 、C 和两相静止绕组α、β之间的变换，简称3S/2S 变换。其电流关系为 111221022A B C i i i i i αβ????-- ???????=?????????-????? （） 两相—两相旋转变换（2S/2R 变换） 同步旋转坐标系中（M 、T 坐标系中）轴向电流分量与α、β坐标系中轴向电流分量的转换关系为 cos sin 2sin cos M T i i i i αβ??????????=??????-???? ?? （） 1.2矢量控制简介 矢量控制是指“定子三相电流矢量控制”。 矢量控制理论最早为解决三相异步电机的调速问题而提出。交流矢量的直流标量化可以使三相异步电机获得和直流电机一样优越的调速性能。将交流矢量变换为两相直流标量的过程见图2。

变频器的VF控制与矢量控制

变频器的V/F控制与矢量控制 U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 一、矢量控制（VC）方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的，相对不好控制一些。对普通用途。两者一样 1、矢量控制方式—— 矢量控制，最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性，就这么简单，至于深入了解，那就得深入了解变频器的数学模型，电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。 具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 2、V/F控制方式—— V/F控制，就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如，50HZ时输出电压为380V的话，则25HZ时输出电压为190V。 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制

按转子磁链定向的矢量控制系统

中华人民共和国教育部 东北林业大学 毕业设计设计题目：按转子磁链定向的矢量控制系统设计学生：黄建龙 指导教师：李克新讲师 学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化2007级3班 2011年6月

按转子磁链定向的矢量控制系统设计 摘要 本文在对交流异步电动机坐标变换原理的概念，异步电动机的数学模型和在不同坐标系上的数学模型表达方程式介绍的基础上，指出了异步电动机模型多变量、强耦合非线性的特点，介绍了SVPWM空间矢量变频调速技术，并对基于高速数字信号处理器（DSP）的交流电动机按转子磁链定向的矢量控制调速系统进行了研究。 本设计完成了基于TMS320F2812DSP的交流电机按转子磁链定向的矢量控制系统设计。 在系统总体设计方面，系统由功率电路、控制系统及辅助电路组成。功率电路包括整流电路、直流中间电路、逆变电路以及驱动电路等组成；控制电路由F2812芯片及其外围电路组成，用来完成矢量控制核心算法、SVPWM产生、相关电压电流的检测量处理等功能；辅助电路由开关电源、串行通信电路等组成，以实现给系统提供多路直流电源以及上位机的监控等功能。 系统硬件电路主要是由主电路、驱动电路、微控制电路、检测电路、信号采集与故障综合电路等组成；软件程序主要由主程序、中断程序以及键盘程序等组成。 关键字：SVPWM；矢量控制；磁链定向；DSP

The Design of Orientated by the Rotor Flux Vector Control System Abstract In this paper, we introduces the ac induction motor concept, the principle of coordinate transformation of asynchronous motor in different reference frames mathematical model and mathematical model of the express equations, and pointed out the characteristics asynchronous motor model multivariable and strong coupling nonlinear characteristics, and introduced the SVPWM space vector, and the technology of frequency conversion based on high speed digital signal processor (DSP) according to the ac motor rotor flux vector control speed control system is studied. This design completed the design of ac motor according to rotor flux vector control system based on TMS320F2812DSP. In the design of the whole system, this system consists of power circuit, auxiliary circuit and control system. The Power circuit includes rectifier circuit, dc intermediate circuit, inverter circuits and drive circuit etc; Control circuit is composed of F2812 chip and its peripheral circuit, to complete vector control core algorithm, SVPWM production, related voltage current detection quantity processing function; Auxiliary circuit by switching power supply, Serial communication circuit etc, so as to realize the system to provide multi-channel to dc power supply and PC monitoring, and other functions. The hardware circuit is mainly composed of main circuit, drive circuit, micro control circuit, detection circuit, signal acquisition and fault integrated circuit etc; Software program mainly by the main program, interruption program and keyboard program etc. Key word: SVPWM;Vector control; Flux; DSP 目录 摘要 Abstract 1.绪论 .......................................................................................................... 错误!未指定书签。 1.1矢量控制技术的发展现状 ................................................................... 错误!未指定书签。 1.1.1交流电动机调速技术的发展现状 .................................................... 错误!未指定书签。

西门子PLC交通信号灯控制系统设计(详细步骤)

毕业设计说明书 （2010 届） 课程名称：可编程控制器应用 题目：交通信号灯PLC控制系统设计专 业班级： 学生姓名： 学号：指导教师： 2010 年 1月 8 日

一、设计题目 交通信号灯PLC控制系统设计 二、设计目的 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 三.设计要求 1技术要求： 某十字路口东西方向和南北方向各装有直行(包括右转弯)控制红、黄、绿交通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯，另外还有到计时显示器。显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮信号灯还要持续的时间(剩余时间)，由另外的单片机系统构成。 PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据，最高位为0表示东西方向数据。1表示南北方向数据，单位为秒。系统中有两个控制开关，东西控制开关SEW和南北控制开关SSN。SEW接通SSN关断则东西方向绿灯全亮南北红灯全亮，其他全灭。接通南北方向绿灯全亮，东西方向红灯全亮，其他全灭。SEW 和SSN都关断停止工作SEW和SSN都接通则进入正常工作状态，按照以下规律控制：(参考中华路与人民路交叉路口的信号灯) 2设计规律：: (1)系统启动后，南北红灯全亮35秒；与此同时东西直行绿灯亮20秒,东西左转弯红灯亮；(2) 东西灯亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒。(3)东西直行绿灯闪亮3 秒后变成黄灯亮，维持2秒；(4)东西直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时东西左转弯绿灯亮，维持10秒；(5)东西左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮;(至此东西方向全是红灯亮，维持40秒)；同时南北方向直行控制红灯灭，绿灯亮。维持20秒；南北左转弯继续红灯亮.；(6)南北直行绿亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒；(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，

A740变频器的矢量控制设置

一.自整定(自学习)操作 1.设定相关参数（如何修改参数请参考A700使用手册-应用篇-基本操作部分P57） ⑴.P80=9999(初始值)电机容量:设定实际的容量(如:1.5KW,就设成1.50) ⑵.P81=9999(初始值)电机极数:设定实际的极数(如:4极电机,就设成4) ⑶.P800=20(初始值)控制方式选择:设定为0~5(矢量控制P800=3) ⑷.P71=0(初始值)适用电机:普通电机的话,那么P71=3 ⑸.P369=1024(初始值)PLG脉冲数量（编码器的实际分辨率） ⑹.P96=0(初始值)自动调整设定/状态:P96=101离线自动调整时电机运转 ⑺．P359=1(初始值)PLG旋转方向（根据实际情况设定，设定出错会报警，则P359=0） 2.然后断电,再开电（有些参数需要通过断电才可以生效） 3.再按 注意:在按之前,必须先把变频器的操作面板的状态,修改成状态.状态 的调整可以通过操作面板上的按钮来改变，如下图 4.当面板上显示102,说明整定开始 5.当面板上显示103,说明整定正常结束.如果没有结束,可能其他参数设定不对,导致不能 正常进行整定(请检查是否参数设定出错). 注意:当你觉的参数已经被人修改过了。想重新对参数修改，请初始化（请参考初始化篇）。有些参数是不能通过初始化改变的,必须查看一下如(P872,P77) 6.完成整定后,断电再开电就OK了 以上为三菱A740变频器的自整定操作程序，选择高性能的矢量控制模式时，此项操作必须。

二.位置控制的设定 1.相关参数设定（参数设定前，最好不要接线，有些参数在接线之后就不能进行设定了） ⑴．P71=0(初始值)适用电机:普通电机的话,那么P71=3 ⑵．P359=1(初始值)PLG旋转方向（根据实际情况设定，设定出错会报警） ⑶．P369=1024(初始值)PLG脉冲数量（编码器的实际分辨率） ⑷.P80=9999(初始值)电机容量:设定实际的容量(如:1.5KW,就设成1.50) ⑸.P81=9999(初始值)电机极数:设定实际的极数(如:4极电机,就设成4) ⑹．P800=20(初始值)控制方式选择:设定为0~5(矢量控制) ⑺．P419=0(初始值)通过接点输入发出位置指令(P419=2) ⑻．P420=1(初始值)指令脉冲倍率分子 ⑼．P421=1(初始值)指令脉冲倍率分母 ⑽．P428=0(初始值)指令脉冲选择 ⑾．P291=0(初始值)脉冲输入输出选择（P291=1就是脉冲输入） ⑿．P180=68指令脉冲方向（把原来的RL端子功能改成脉冲方向使用，要配合接线使用）⒀．P181=23伺服ON信号（把原来的RM端子功能改成伺服ON信号使用，要配合接线使用） 2.然后断电,再开电（有些参数需要通过断电才可以生效） 3.接线(参考接线图) 4.发脉冲

《电机矢量控制技术》矢量控制综述资料

福建工程学院 研究生课程论文 课程名称电机及其系统分析教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业电气工程 研究方向电力工程 年级一年级 所在学院信息学院 日期2016年01 月13日

评语

矢量控制技术的发展以及在应用中的改善 摘要：电机在很多场合得到了广泛的使用，因为它具有的独特优点，例如它为现代运动控制系统提供了一种具有诸多优点和适用广泛的装置。异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。在上世纪70年代西门子工程师F.Blaschke 首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。 关键词：矢量控制,异步电机,解耦 ABSTRACT:In many occasions, the motor has been widely used because it has unique advantages, such as it provides a lot of advantages and is suitable for a wide range of modern device having the motion control system. Dynamic mathematical model of the induction motor is a high order, nonlinear, strongly coupled multivariable systems. In the 1970s, Siemens engineers F.Blaschke first proposed induction motor vector control theory to solve the problem of the AC motor torque. The basic principle of vector control is achieved by measuring and controlling asynchronous motor stator current vector, based on the principle of field-oriented asynchronous motor excitation current and torque current control, respectively, so as to achieve the purpose of control of induction motor torque. Key Word ： Vector control ，Induction motor ，Decoupling 0、序言 异步电动机的数学模型是一个极其复杂的模型。总的归结起来可以异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统[1]。而且在研究三相异步电动机的复杂的数学模型中，我们常常会做出以下几方面的假设。第一，我们往往会忽略空间谐波。第 二、忽略磁路饱和。并且假设它们的自感和互感都是线性的。第三、忽略铁芯损耗。第四、不考虑频率和温度对绕组的影响。由于感应电动机的励磁和电枢都是同一个绕组，所以转矩和磁链之间就相对比较复杂。电磁转矩的物理表达式为 22?φCOS I C T T e = 可以知道感应电动机各个参量相互耦合，这也是感应电动机难以控制的根本原因[2]。由于矢量控制具有转矩控制的线性特性，控制效率很高，调节器的设计也比较容易实现。而且，速度的调节较宽在接近零转速时仍然可以带动额定负载运行，具有良好的起制动性能，所以矢量控制技术才会被人们慢慢的所利用[3]。异步电机数学模型的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程如下： 电压方程：

VF控制与矢量控制 瞬间弄懂

针对异步电机，为了保证电机磁通和出力不变（转矩不变），电机改变频率时，需维持电压V和频率F的比率近似不变，所以这种方式称为恒压频比（VF）控制。VF控制－控制简单,通用性强,经济性好,用于速度精度要求不十分严格或负载变动较小的场合。从本质上讲，VF控制实际上控制的是三相交流电的电压大小和频率大小，然而交流电有三要素，就是除了电压大小和频率之外，还存在相位。VF 控制没有对电压的相位进行控制，这就导致在瞬态变化过程中，例如突加负载的时候，电机转速受冲击会变慢，但是电机供电频率也就是同步速还是保持不变，这样异步电机会产生瞬时失步，从而引起转矩和转速振荡，经过一段时间后在一个更大转差下保持平衡。这个瞬时过程中没有对相位进行控制，所以恢复过程较慢，而且电机转速会随负载变化，这就是所谓VF控制精度不高和响应较慢的原因。 矢量控制国外也叫磁场定向控制，其实质是在三相交流电的电压大小和频率大小控制的基础上，还加上了相位控制，这个相位在具体操作中体现为一个角度，简单的讲就是电机定子电流相对于转子的位置角。 综上，我觉得矢量控制和VF控制的最本质的区别就是加入了电压相位控制上。从操作层面上看，矢量控制一般把电流分解成转矩电流和励磁电流，这里转矩电流和励磁电流的比例就是由转子位置角度（也就是定子电压相位）决定的，这时转矩电流和励磁电流共同产生的转矩是最佳。宏观上看，矢量控制和VF控制的电压，电流，频率在电机稳定运行时相差不大，都是三相对称交流，基本上都满足压频比关系，只是在瞬态过程如突加、突减负载的情况下，矢量控制会随着速度的变化自动调整所加电压、频率的大小和相位，使这个瞬时过程更快恢复平衡。 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。变频器作矢量控制时，对电机参数的依赖很大，所以必须对电机作旋转

工厂自动(西门子PLC)控制系统方案

********有限公司 控制系统成套设备技术方案 *****科技有限公司 ****年**月**日

目录 第一章、概述 (3) 第二章、总体方案 (3) 1、设计原则： (3) 2、系统配置 (4) 2.1控制系统主要设备 (5) 3系统方案 (6) 3.1.监控系统方案 (6) 3.2逻辑控制方案 (8) 3.3 过程控制方案 (10) 3.4网络配置方案 (10) 3.5 设备明细 (14) 4保护方案 (17) 第三章、方案编制依据 (18)

第一章、概述 *****有限公司**厂是一座大型*****，设计规模为 3.00Mt/a （预留150Mt/a主洗车间）。 针对**厂的技术方案，我们做了详细的控制方案，包括：集控室上位机监控方案、逻辑控制方案、过程控制方案、网络配置方案。 第二章、总体方案 1、设计原则： 根据技术要求，本厂控制系统成套设备方案分为：系统配置、系统方案、和各种保护方案。 根据标书要求系统形成后，**厂在自动化技术装备和控制上达到国内先进水平。 生产环节实现自动化检测、控制与监视，实现对设备的远程监控操作。 主要生产指标及设备工况信息实现实时采集，并实现信息处埋、查询网络化。 建立分层次的网络结构，实现"管、控一体化"，实现与厂计算机网络与与园区计算机网络的互联，集控数据可通过OPC接口上传

至园区信息中心。 本工程设计满足先进性、可靠性、实用性、经济性、可升级和标准化等方面的要求。 2、系统配置 根据**厂工艺特点，在厂综合楼集控室内设置控制台1套，配置生产监控工作站，对设备运行集中管理、控制，并打印报表等。 PLC控制站分布如下： 主厂房配电室设置1套 准备车间配电室设置1套 压车间配电室设置1套 6号转载点变配电室设置2套 I/O控制分站分布如下： 车间配电室设置1套 1号转载点配电室设置1套 7号转载点配电室设置1套 原仓上配电室设置1套

交流感应电动机矢量控制的matlab和DSP程序(精)

第9章交流感应电动机控制方法 例1、基于无速度传感器的感应电动机控制仿真 感应电动机无速度传感器直接磁场定向控制仿真框图感应电动机无速度传感器直接磁场定向控制仿真 % 相关模块: % 1. "aci.m" - 感应电动机模型 % 2. "aci_se.m" - 开环速度估计器 % 3. "aci_fe.m" - 磁通估计器 % 4. "pid_reg3.m" - PID控制器 % 5. "park.m" - PARK变换 % 9. "inv_park.m" - PARK逆变换

% 7. "ramp_gen.m" - 谐波生成器 T = 5e-04; % 仿真模型的采样时间(秒 ****************************** 仿真方式选择 ****************************** phase1_inc_build = 0; % 磁通/速度估计测试(ACI_FE/ACI_SE phase2_inc_build = 1; % 闭环调速测试 ****************************** 仿真方式选择 ****************************** ****************************** 电动机参数 ****************************** Rs = 1.723; % 定子阻抗(ohm 1 Rr = 2.011; % 转子阻抗(ohm Ls = (7.387+159.232*1e-03; % 定子电感(H Lr = (9.732+159.232*1e-03; % 转子电感(H Lm = 159.232*1e-03; % 励磁电感(H P = 4; % 磁极数 J = 0.001; % 转子转动惯量(kg.m^2 B = 0.0001; % 阻尼系数(N.m.sec/rad Tl = 0; % 负载扭矩(N.m

矢量控制和伺服控制

矢量控制方式—— 矢量控制，最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性，就这么简单，至于深入了解，那就得深入了解变频器的数学模型，电机学等学科。矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。 具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 电机伺服控制方式 一般伺服包含三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的，位置控制是通过发脉冲来控制的。 （1）如果对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。 （2）如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高，或者基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢（比如PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到控制器上，减少驱动器的工作量，提高效率（比如大部分中高端运动控制器）；如果有更好的上位控制器，还可以用转矩方式控制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是高端专用控制器才能这么干，而且，这时完全不需要使用伺服电机。 换一种说法是： 1、转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm；如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制：位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。 应用领域如数控机床、印刷机械等等。 3、速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时，速度模式也可以进行定位，但必须将电机的位置信号或直接负载的位置信号作为上位机的反馈信号，以进行运算控制。位置模式也支持直接负载外环检