基于WIFI的工业冷库门控制系统设计

发布时间：2020-06-07 23:55

【摘要】：冷库门是冷库的重要组成部分,起到防止冷气流失的作用,完善的冷库门控制系统是保证冷库门完成其功能的前提。目前,国内在冷库门控制领域的研究较少,并且现有冷库门控制系统普遍存在着调速性能差、防夹功能不完善和通信方式落后的问题,导致冷库门在使用的过程中频繁出现各种故障,给企业生产造成阻碍。为解决以上问题,本文在分析现有冷库门控制系统的基础上,在调速策略和防夹算法上做出改进,结合无线通信技术,设计了一种基于WIFI的工业冷库门控制系统。在冷库门调速策略上,本文选用矢量控制和空间矢量脉宽调制技术相结合的方式对冷库门用永磁同步电机进行调速,通过在MATLAB/Simulink环境下搭建永磁同步电机矢量控制系统仿真模型,分析永磁同步电机在空载和负载两种状态下的运行特性。在防夹功能改进方面,本文采用基于转速和电流检测的防夹策略,通过设定防夹电流阈值的方法实现冷库门的防夹功能,提高冷库门使用过程中的安全性。根据控制系统的设计需求,本文以STM32F103RCT6作为系统的主控芯片,设计了电机驱动电路、电流检测电路、转速测量电路和故障报警电路。以硬件电路为基础,完成了单片机程序和上位机监控的设计,采用WIFI模块USR-C215实现了上位机监控系统和主控电路之间的无线通信。测试结果表明,基于WIFI的冷库门控制系统运行稳定,具有良好的调速特性和安全性能,能够远程控制冷库门的开启和关闭,并且实现了对冷库门驱动电机转速、电流等数据的采集。整个控制系统能够实现预期的功能,达到了基本的设计要求。
【图文】：

第一章绪论逡逑１．１选题背景及研究意义逡逑随着我国国民经济的快速发展以及人们生活质量的不断提高，对食品果蔬肉类、乳制品、水产海鲜、化工医药等冷冻产品低温贮藏的要求也越来越高。其是近年来网购、生鲜电商和果蔬宅配等销售方式的兴起，更加快了国内冷链流市场的发展［１］。在冷冻产品销售链中，低温贮藏是非常重要的环节，冷库是鲜储藏的重要工具，从冷冻产品生产商到生鲜电商和连锁零售实体店，都要用冷库来贮藏冷冻产品，因此，国内冷链物流市场对冷库的需求急剧增长［２］。据国物流与采购联合会冷链物流专业委员会统计分析，２０１７年全国冷库总容量４７７５吨，折合１１９３７万立方米，同比增长１３．７％，市场规模达到２４００亿元，２０１年中国冷链物流市场规模将近３０００亿元，预计到２０２０年，市场规模将近达４７００邋亿元［３］。逡逑

的要求。逡逑冷库门的应用环境较为复杂，存在有各种外界干干扰能力，保证冷库门在开关过程中的稳定性。逡逑机（ＰＭＳＭ）属于交流伺服电机，具有结构简单、，被广泛应用于各种工业控制领域相比较于用电子换向代替机械电刷换向，在运转的过程中有较高的安全性；和异步电动机相比较，永磁同有较高的功率因数；并且永磁同步电机使用高性出现率较低，，更加适合于精度要求高的场合逡逑机的内部结构如图２－１所示。永磁同步电机主要绕组结构为三相对称正弦绕组，转子由永磁体、电子的三相绕组通入正弦波交流电时，定子绕组生的磁场相互作用，产生电磁转矩，拖动转子旋
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TB657.1

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本文编号：2702189