Проектирование микропроцессорной системы управления автоматизированного электропривода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Волгоградский государственный технический университет»

Факультет автоматизарованных систем транспорта и вооружений

Кафедра автоматизации производственных процессов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К семестровой работе

По дисциплине Микропроцессорные системы автоматизации и управления

На тему Проектирование микропроцессорной системы управления автоматизированного электропривода

Студент Соколова-Добрева Дарья Ильинична

Руководитель работы А.М. Макаров

Волгоград 2018 г

1. Тахограмма работы двигателя 2ПН280LУХЛ4строится с учетом редуктора delta electronics программируемый электрический

При щ₁

= 30 рад/с, щ_дв1 = 30*2 = 60 рад/с,

При щ₂

= 10 рад/с, щ_дв2 = 10*2 = 20 рад/с,

При щ₃ = 15 рад/с, щ_дв3 = 15*2 = 30 рад/с.

Построение нагрузочной диаграммы двигателя без учета динамических моментов выполняется по моменту M_с.п для заданных продолжительностей работы машины и скоростей вращения. (рисунок 2).

При t₁ =40с М_{с. п1} = 937,5 Нм,

при t₂ =30с М_{с. п2} = 312,5 Нм ,

при t₃ =5с М_{с. п3} = 468,75 Нм .

Согласно исходным данным разработана релейно-контактная схема управления электродвигателем, представлена на рисунке 3.

2. Выбор комплектующих для разработки системы на базе ПЛК компании Delta Electronics

2.1 Программируемый логический контроллер

Программируемые логические контроллеры Delta DVP способны обеспечить высокоскоростную, устойчивую и надежную работу при применении во всех видах промышленного оборудования. В дополнение к высокой скорости выполнения логических операций, большому количеству прикладных инструкций, многофункциональным картам расширения и высокой ценовой рентабельности контроллеры DVP поддерживают большое количество коммуникационных протоколов, позволяющих интегрировать их практически в любую промышленную сеть.

В таблице 1 рассмотрены отличительные особенности контроллеров DVP серии S, чтобы выбрать подходящий для нашей схемы.

Рисунок 1 - Релейно-контактная система управление ДПТ

Таблица 1

Выбираем ПЛК DVP-SА2, потому что для нашего системы управления требуется три COM- порта для подключения панели оператора, модуля расширения входов и частотного преобразователя. Выберем панель оператора также из 3 вариантов в таблице 2.

Таблица 2

Практически все характеристики у этих экранов схожи, поэтому будем использовать самый малогабаритный и недорогой DOP-B05S100.

Переходим к выбору удаленного модуля расширения с дикретными входами. Рассмотрим нескольких фирм, Delta Electronics и Mitsubishi.

Таблица 3

Несмотря на то, что у модуля ввода/ вывода STL-DI8-V1 время отклика выше, он подключается к контроллеру при помощи протокола Profibus, который не поддерживается контроллером DVP. Поэтому выбираем DVP08SM11N, его потребляемая мощность меньше чем у STL-DI8-V1.

Далее переходим к выбору блока питания (см. таблицу 4)

Таблица 4

Для нашей системы выберем блок питания DVP- PS02 фирмы Delta Electronics так как его параметры ничуть не хожу чем у остальных блоков питания, но при этом он выгоднее.

При выборе частотного преобразователя основной полагающей является номинальный ток и фазность. Рассмотрим несколько частотных преобразователей фирм Mitsubishi, и Delta Electronics.

Таблица 5

Выберем FR-E720S-015SC-EC несмотря на то, что он выйдет дороже, для нашей схемы он подходит больше.

Также важным устройством системы управления двигателем является энкодер, который служит для модификации угла поворота двигателя в сигнал электрического тока. Выберем энкодеры фирмы Delta Electronics.

EH3-10CG8942 инкрементальный энкодер с полным валом, напряжением питания 24 В и тремя выходами. У остальных моделей энкодера типа ROE-E напряжение питание либо от 5 до 24 В, либо 12 В, что для нашего блока питания не подходит.

Составим электрическую схему управления двигателем Рисунок 2.

Схема содержит автоматический пуск и стоп подключенные напрямую к контроллеру DVP-SA2, а также автоматическое отключение в случае экстренной ситуации. После пуска подается сигнал на контроллер и включается двигатель. К контроллеру подключен модуль удаленного ввода DVP08SM11N, установка которого обуславливается необходимостью большего количества входов, чем имеет ПЛК. Скорость вращения двигателя мы регулируем при помощи инкрементального энкодера ROE-E, который подает сигнал о ее величине на контроллер. Схема подключения двигателя к контроллеру представляет собой полупроводниковый преобразователь нереверсивный, потому что так задано в условии. Для подключения преобразователей мы используем частотный преобразователь FR-E720S-015SC-EC, так как источник питания дает на выходе постоянное напряжение 24 В, а преобразователи должны подключаться к переменному. Панель управления DOP-B05S100 нужна для задания скоростей оператором.

Рисунок 2 - Электрическая схема подключения

Электрическая схема содержит следующие элементы:

Таблица 6

Список используемых источников

1. Алиев, И. И. Электрические машины: учеб. пособие / И. И. Алиев. - М.: ИП «РадиоСофт», 2011. - 446 с.

2. ГОСТ Р 7.0.5-2008. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления. - Введ. 2009-01-01. - М. : Стандарт информ, 2008. - 18 с.

3. Епифанов, А. П. Основы электропривода: учеб. пособие / А. П. Епифанов. - СПб.: Лань, 2009. - 191 с.

4. Справочник по электрическим машинам / Под ред. И. П. Копылова, В. К. Клюева, т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 456 с., т.2.,1989. - 688 с.

5. Терехов, В. М. Системы управления электроприводов: учеб. для вузов / В. М. Терехов, О. И. Осипов. - М.: Академия, 2005. - 304 с.

6. Трушников, М.А. Промышленные контроллеры [Электронный ресурс] : учебное пособие / М.А.Трушников, А.В. Савчиц, А.А. Силаев ; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. - Электрон. текстовые дан. (1 файл: 2,21MБ). - Волгоград: ВолгГТУ, 2018. - Режим доступа: http://lib.volpi.ru

7. Грязнов, И. Е. Программирование микропроцессорных систем (лабораторный практикум) : учеб. пособие / И. Е. Грязнов, С. Г. Поступаева; ВолгГТУ. - Волгоград, 2017. - 128 с.

8. ГОСТ 2.702-2011 ЕСКД Правила выполнения электрических схем.

9. http://www.deltronics.ru/

10. https://kipservis.ru/

Размещено на Allbest.ru