基于PLC的直流电机PWM调速系统设计.pdf

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1、基于PLC的直流电机PWM调速系统设计何新霞，邢瑞军(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东东营257061)DesignofaPWMSpeed——governingSystemforDCMotorBasedonPLCHEXin—xia，XINGRui—jun(CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Dongying257061，China)摘要：设计了基于SIMATICS7—200PLC直0引言

2、流电机PWM调速系统。主电路采用双极式可逆PWM变换器，选用集成驱动器M57962L，通过设计目前，在直流电机控制系统中，普遍采用以单片其驱动外围电路，实现了对IGBT的导通和关断控机或DSP作为微处理器的控制系统，由于单片机或制。采用硬件延时电路，防止上、下桥臂直通事故的DSP控制电机占用端口资源多、所需周边元器件也发生。利用PLC的高速计数功能实现了对电机转较多，对整个系统的稳定性和可靠性有较大影响。速的测量，设计开发了基于PLC的PI控制程序及可编程控制器作为一种工业控制装置，以抗干扰能PWM信号产生程序。从而实现

3、了直流电机的力强和可靠性高而著称，随着可编程控制器的迅速PWM调速，并实现了转速的无静差调节。发展，其性价比也在不断提高，本文利用PLC对直关键词：直流电机；可编程控制器；PWM调速流电机进行PWM调速控制，以提高直流调速系统中图分类号：TM301．2的控制性能。为实现直流电机的数字控制提供了一文献标识码：A种新的有效方法。文章编号：1001—2257(2Ol1)06—0029—03Abstract：Thepaperpresentsthedesignof1控制系统构成PWMspeed—governingsystemfor

4、DCmotor基于PLC的直流脉宽调速系统构成如图1所basedonS7—200一PLC．Thedouble—polarrevers—示。光电编码器与直流电机同轴连接，电机每转1iblePWMconverterisusedandintegrateddrivee—周，光电编码器就产生一定数量的脉冲信号，此脉冲lectronicsM57962isselectedinmaincircuit．The信号通过s7—200PLC的高速计数功能，测量出电机的转速。转速给定信号与转速测量信号相减，得conductionandswitch

5、controlofIGBTisrealized偏差信号，通过PLC的PID功能指令，得到PID控bydesigningtheperipheraldrivingcircuitry．The制器输出，PID控制器输出作为PWM信号占空比delayedcircuitisadoptedtopreventtheshoot—的控制信号，利用PLC的PWM功能指令，可在throughphenomenonbetweenupperandlowerPIC的相应输出端输出占空比可调的PWM信号。bridgearminaPWM．Programsf

6、orPLCPIcon—PWM信号作用于驱动电路，控制PWM变换器主trolandforPWMsignalgenerationaredeveloped电路相应桥臂开关管的导通和关断，从而控制加在toimplementPWMspeed——governingforDCmo——直流电机电枢上的电压，实现直流电机的PWM调torandfloatingcontrolonspeed．涑Keywords：DCmotor；PLC；PWMspeed—governing收稿日期：2011—02—14图1系统构成《机械与电子92011(6)·2

7、9·基于PIc的直流电机PWM调速系统设{2硬件电路设计。o。的2路脉冲信号。3系统软件设计2．1主电路及驱动电路设计PWM变换器主电路如图2所示，采用双极式3．1系统软件总体设计可逆PWM变换器口]，在双极性工作制下，PWM系统程序主要包括转速检测显示程序、PI控制变换器的4个大功率晶体管IGBT分成2组，晶体算法程序及PWM信号产生程序。转速检测显示程管VT，VT与晶体管VT，VT。交替导通和截止。序实现对电机实际转速的测量，并利用组态王软件在每个PWM周期的Out。期间，【，，U为正，正组实时显示出来。PI控制算法

8、程序利用PLC的PID晶体管VT。，VT导通，U：，【，厂。为负，VT，VT。截功能指令实现速度的PI控制，并将PI控制器的输止，直流电机两端电压U一Us；在t。～T期间，反出值作为PWM控制信号的占空比。PWM信号产组晶体管VT，VT。导通，电机两端电压U=一生程序利用PLC的PWM功能指令产生周期一定、U。占空比