大惯性负载控制技术的研究与应用

发布时间：2017-08-01 08:35

  本文关键词：大惯性负载控制技术的研究与应用

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【摘要】：大惯性负载是一类相对特殊的负载,虽然在日常生活中不多见,但广泛存在于机械加工等行业中。大惯性负载由于其转动惯量大,运动状态不易改变,在起动、制动和快速可逆等方面控制难度大。龙门刨床是大惯性负载的一种,是机械制造行业主要的工作机床之一。主要用于大型工件的表面加工,加工工件的重量从几吨到十几吨。龙门刨床加工工艺特点是需要主工作台做自动往复运动,并且要求能实现稳定运行和无级调速。本文应用PLC和变频器技术对交流变频电机进行调速,实现对大惯性负载的控制。同时,针对B2012A型龙门刨床的电气控制系统进行改造,将大惯性负载控制技术应用到工程实践中。本文第一章介绍了大惯性负载及其控制问题,龙门刨床及其电气控制系统的发展,然后根据加工工艺特点总结出控制要求;第二章介绍了PLC和变频器,分别介绍了其结构、工作原理、特点、分类及选型原则;第三章分析了交流变频调速的优势,并确定了开环控制方式,建立了龙门刨床开环控制系统传递函数;第四章针对B2012A型龙门刨床电气控制系统设计了硬件电路,主拖动系统采用变频器和交流变频电机驱动,控制电路采用欧姆龙PLC为控制核心;第五章控制系统PLC程序的设计;第六章电气控制系统的安装与调试。
【关键词】：大惯性负载 龙门刨床 可编程控制器 变频器
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG55
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 大惯性负载控制技术的研究11-12
• 1.1.1 大惯性负载的优点以及控制难点11
• 1.1.2 大惯性负载电气传动系统特性11-12
• 1.2 龙门刨床简介及其电气控制系统的发展12-17
• 1.2.1 龙门刨床的基本结构12-13
• 1.2.2 龙门刨床的运动形式简述13-14
• 1.2.3 龙门刨床加工工艺特点14
• 1.2.4 龙门刨床对电气控制系统的要求14-16
• 1.2.5 龙门刨床电气控制系统的发展16-17
• 1.3 本课题的研究意义及主要研究内容17-19
• 第2章 PLC及变频器简介19-32
• 2.1 PLC概述19-27
• 2.1.1 PLC发展19-20
• 2.1.2 PLC的结构20-23
• 2.1.3 PLC的工作原理23-24
• 2.1.4 PLC的特点24-25
• 2.1.5 PLC的应用25-26
• 2.1.6 PLC选型原则26-27
• 2.2 变频器概述27-32
• 2.2.1 变频器的基本原理27-28
• 2.2.2 变频器的结构28-29
• 2.2.3 变频器的一般分类29
• 2.2.4 变频器的控制方式29-31
• 2.2.5 变频器的选型原则31-32
• 第3章 大惯性负载变频调速开环控制系统分析32-38
• 3.1 交流变频调速的优点32-33
• 3.2 与直流调速相比的优势33-34
• 3.3 交流变频调速的合理利用34-35
• 3.4 开环控制系统的建立35-38
• 3.4.1 传递函数的建立35-36
• 3.4.2 系统稳定性分析36-38
• 第4章 大惯性负载电气控制系统硬件改造设计38-54
• 4.1 传统B2012A型龙门刨床的电气控制系统38-39
• 4.1.1 传统B2012A型龙门刨床概况38-39
• 4.1.2 电气控制系统存在的问题39
• 4.2 电气控制系统改造方案概述39-43
• 4.2.1 改造后主拖动系统总体设计40-42
• 4.2.2 改造后抬刀控制电路设计42
• 4.2.3 改造后指示灯控制电路设计42-43
• 4.3 PLC选型及接线图43-49
• 4.4 变频器选型及硬件配置49-54
• 4.4.1 变频器种类选择49
• 4.4.2 变频器容量选择49-51
• 4.4.3 变频器接线图51-54
• 第5章 PLC控制程序设计54-57
• 5.1 PLC程序设计方法54-55
• 5.2 横梁PLC控制程序55
• 5.3 刀架PLC控制程序55-56
• 5.4 主工作台PLC控制程序56-57
• 第6章 大惯性负载电气控制系统的安装与调试57-66
• 6.1 变频器的安装要求与试运行57-61
• 6.1.1 FRN75G11S-4CX变频器使用环境57
• 6.1.2 FRN75G11S-4CX变频器的安装57-58
• 6.1.3 FRN75G11S-4CX变频器连接58-59
• 6.1.4 FRN75G11S-4CX变频器抗干扰对策59-60
• 6.1.5 FRN75G11S-4CX变频器试运行60-61
• 6.2 PLC的安装与接线61-62
• 6.2.1 CPM2A的安装61-62
• 6.2.2 CPM2A接线与连接62
• 6.3 大惯性负载电气控制系统的安装与调试62-64
• 6.4 测试数据分析64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：603381