Devicenet设备网电机控制智能节点设计.doc

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1、摘要本文主要设计了电动机变频调速网络控制。利用Netlinx网络及相关部件构建电动机变频调速系统，以达到对变频器频率设定，从而控制电动机的转速。本文选取Netlinx网络中的设备网DeviceNet对电动机进行控制，DeviceNet传输速率为125Kbps,满足了控制的实时性要求。通过RSLogix5000软件进行硬件组态和软件组态，在软件组态中编制梯形图程序，控制PLC运行和输出，用PLC控制变频器，改变变频器的频率，则电动机的转速也相应改变，实现了电动机变频调速的要求。关键词：DeviceNet；变频器；三相

2、异步电机目录第1章绪论1第2章方案论证22.1交流电机的调速方法及应用22.2方案的设计与论证3第3章系统设计53.1硬件组态53.2软件组态8第4章系统测试与分析114.1调试步骤114.2调试现象及结果分析12第5章课程设计总结13参考文献14附录15第1章绪论随着工业技术的发展，微机技术的突飞猛进，交流电动机变频调速技术日趋完善。变频调速器用于交流电动机转速的调节，是交流电动机最有前途，最理想的调速方案，由变频器和可编程控制器以及现场总线组成的控制系统，具有较高的控制精度及较宽的调速范围，便于使用，以及实现自

3、动控制及远程控制等功能。本次课程设计采用了DeviceNet网络作为控制网络，它具有以下特点：DeviceNet将低层工业设备连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本，直接互连性改善了设备间的通讯，并同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。同时，DeviceNet是一种简单的网络解决方案，它在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。  DeviceNet协议最基本的功能是在设备及其相应的控制器之间进行数据交换。因此，这种通信是基于面向连接的（

4、点对点或多点传送）通讯模型建立的。这样，DeviceNet既可以工作在主从模式，也可以工作在多主模式。正因如此，利用DeviceNet和变频器组成的系统除了具有卓越的调速性能外，更是企业技术改造和产品更新换代的调速装置，自20世纪80年代被引进以来，这种调速系统得到了广泛的应用。在电力、纺织、建材、石油、化工、冶金、造纸、食品饮料、烟草等行业以及公用工程（中央空调、供水、水处理、电梯等）中都发挥着重要的作用。16方案论证1.1交流电机的调速方法及应用一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼

5、型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－

6、直－交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：

7、可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70％－90％的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。四、绕线式电动机转子串电阻调速方法16绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械

8、特性较软。五、定子调压调速方法当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：