表3PLC結(jié)構(gòu)配置可用的已用的直接輸入(%I)328直接輸出(%Q)169模擬輸入(%AI)87模擬輸出(%AQ)86存儲(chǔ)器(M)540V.軟件描述PLC程序是依據(jù)輸入設(shè)備的邏輯要求，程序與其說是體現(xiàn)數(shù)字計(jì)算法則不若說主要是體現(xiàn)了邏輯性。許多編制的程序是直接工作在“開或關(guān)”兩種狀態(tài)，并且它們這種交替的形式分別是與“真或假”（邏輯形式）和“1或0”（二進(jìn)制形式）對(duì)應(yīng)的。因此，PLC提供了靈活的可編程選擇形式給用模擬設(shè)備建立的電路傳輸控制系統(tǒng)。編程是采用梯形圖方法。PLC提供了在主機(jī)終端可以運(yùn)行的基于軟件的設(shè)計(jì)環(huán)境，它可以將梯形圖調(diào)出，修改，測(cè)試和診斷。首先，高級(jí)程序是用梯形圖來表示。然后，梯形圖轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制命令形式，因此它就可以保存到隨機(jī)存儲(chǔ)器（REM）或可擦可編程存儲(chǔ)器（EPROM）。每一個(gè)正確的指令都被CPU解碼和執(zhí)行。CPU的功能就是控制存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備，依照程序來處理數(shù)據(jù)。每一個(gè)PLC上的輸入輸出連接點(diǎn)都一個(gè)地址，用來識(shí)別輸入輸出位。輸入輸出數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)器之間的直接聯(lián)系是以下面的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的：PLC的存儲(chǔ)器分為三個(gè)區(qū)：輸入映像區(qū)（I），輸出映像區(qū)（Q），和內(nèi)存（M）。任何存儲(chǔ)區(qū)都直接用%I，%M，%Q調(diào)用（表III）。PLC程序在主循環(huán)程序中采用循環(huán)掃描，如對(duì)輸入變量的周期檢查。程序先開始掃描系統(tǒng)輸入，然后將它們的狀態(tài)存儲(chǔ)到固定存儲(chǔ)區(qū)（輸入映像區(qū)I）。接下來梯形圖程序也一行行執(zhí)行。掃描程序，處理梯形行各種邏輯運(yùn)算來決定輸出狀態(tài)。最新的輸出狀態(tài)保存到固定存儲(chǔ)區(qū)（輸出映像區(qū)Q）。輸出數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中，然后在本次程序掃描的最后設(shè)置或是重置輸出設(shè)備。對(duì)于給定的PLC，完整的掃描一次所用的時(shí)間或是掃描時(shí)間是0.18ms/k(1000步)，最大的程序容量是1000步。擴(kuò)展系統(tǒng)由主機(jī)通過232總線連接PLC組成。主機(jī)給程序文檔編輯，保存，打印和程序執(zhí)行監(jiān)控提供了軟件環(huán)境。PLC執(zhí)行程序的過程包括：編輯員畫出源梯形程序，將源程序轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制命令形式，這樣它可以在PLC的微處理器中執(zhí)行并通過連續(xù)傳輸端口從PC中下載到PLC系統(tǒng)。當(dāng)PLC系統(tǒng)處于對(duì)機(jī)器的實(shí)時(shí)控制時(shí)，PLC系統(tǒng)是在線的且監(jiān)控所有數(shù)據(jù)確保正確的運(yùn)行。表5PLC模塊和I/O設(shè)定主板模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5模擬量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊模擬量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊1、CPU1、速度反饋信號(hào)1、啟動(dòng)按鈕信號(hào)1、速度反饋信號(hào)（顯示）1、繼電器12、電源2、負(fù)載電流反饋信號(hào)2、停止按鈕信號(hào)2、負(fù)載電流反饋信號(hào)（顯示）2啟動(dòng)燈（運(yùn)行）3、定子電流信號(hào)3、跳閘按鈕信號(hào)3、負(fù)載轉(zhuǎn)矩信號(hào)（顯示）3、繼電器24、速度設(shè)定值信號(hào)4、前向開關(guān)信號(hào)4、逆變器參考頻率4、停止燈5、控制增益信號(hào)5、后向開關(guān)信號(hào)5、負(fù)載繼電器5、繼電器36、控制時(shí)間常數(shù)6、跳閘按鈕信號(hào)6、定子繼電器6、跳閘燈7、逆變器模擬端口7、24VDC7、逆變器數(shù)字端口8、24VDC8、24VDC9、24VDCA.PLC速度控制軟件在圖4中，給出了速度控制軟件的流程圖。軟件調(diào)整速度監(jiān)視定速度控制而不管轉(zhuǎn)矩變化。逆變器這會(huì)兒在做電機(jī)的電源的同時(shí)也受到PLC軟件的控制。如果沒有PLC和反饋控制環(huán)，逆變器也不可能控制電機(jī)恒定速度運(yùn)行。操作員通過控制面板設(shè)定速度和選擇電機(jī)向前或是向后的旋轉(zhuǎn)方向。通過按下手動(dòng)按鈕，電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)。如果停止按鈕被按下，則電機(jī)停下。如表5所示，對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)接入到數(shù)字輸入模塊，輸出信號(hào)送到數(shù)字輸出模塊。模擬輸入模塊接受定子電流傳感器的跳閘信號(hào)Is，測(cè)速發(fā)電機(jī)的速度反饋信號(hào)，和控制面板的信號(hào)。這樣，PLC可以獲得電機(jī)被要求的速度和的實(shí)際速度。操作員要求的速度和電機(jī)實(shí)際速度的差值給出了誤差信號(hào)。如果誤差信號(hào)不是0，而是正或是負(fù)，然后，PLC根據(jù)CPU的運(yùn)算減少或增加逆變器的V/F，因此，電機(jī)速度是修正的。控制器采用比例積分型（PI）（如，誤差信號(hào)通過增益放大，積分，加給要求的速度）。最后，控制信號(hào)送給數(shù)字輸出模塊，并且連接逆變器的數(shù)字輸入去控制變化量。在開始的時(shí)候，操作員通過控制面板上的旋轉(zhuǎn)變阻器改變?cè)鲆妫ㄔ鲆嬲{(diào)節(jié)），模擬輸入模塊接受它的電壓降作為控制增益信號(hào)（0-10V）。要求的速度是通過改變旋轉(zhuǎn)變阻器得到的，AIM獲取這個(gè)信號(hào)。它的值送到AOM，并在控制面板上顯示（設(shè)定速度顯示），控制面板上另一個(gè)是顯示通過速度反饋信號(hào)計(jì)算出的電機(jī)實(shí)際速度。第三個(gè)顯示的是通過負(fù)載電流信號(hào)計(jì)算出來的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（Nm）。它他們對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出給AOM。掃描循環(huán)掃描循環(huán)控制模式掃描輸入存儲(chǔ)輸入停止模式梯形圖執(zhí)行:速度控制軟件保護(hù)軟件關(guān)閉/重啟電機(jī)軟件數(shù)據(jù)更新圖3.主程序流程圖NNY讀入輸入：前向/后向信號(hào)定子電流IS啟動(dòng)信號(hào)速度反饋信號(hào)速度設(shè)定信號(hào)nsp停止信號(hào)計(jì)算速度錯(cuò)誤信號(hào)IF錯(cuò)誤=0修正V/F更新逆變器圖4速度軟件流程圖B.監(jiān)測(cè)和保護(hù)軟件圖5給出了軟件流程圖.在電機(jī)運(yùn)行中，不能通過改變開關(guān)位置來改變旋轉(zhuǎn)方向。只有按下停止按鈕才可改變旋轉(zhuǎn)方向。在軟件中編制下列程序,使電機(jī)在啟動(dòng)和帶載運(yùn)行情況下進(jìn)行過載電流保護(hù)。I）在DIM中輸入前向后向信號(hào)。II）在AIM中輸入速度設(shè)定值n,負(fù)載電流，定子電流，和速度反饋信號(hào)。III）在無載情況1.0A,如果速度設(shè)定值小于20%,或n<300r/min,電機(jī)不會(huì)啟動(dòng)。IV）負(fù)載增加0.4NM(額定轉(zhuǎn)矩的40%),1.3A,速度設(shè)定值低于40%或n<600r/min,則電機(jī)不會(huì)啟動(dòng)。V）如果負(fù)載增加1.0NM(額定轉(zhuǎn)矩),1.5A并且如果轉(zhuǎn)速設(shè)定值超過100%或n1500r/min,電機(jī)進(jìn)入停機(jī)程序。VI）在所有其他情況下,電機(jī)進(jìn)入速度控制模式，速度控制軟件如A部分描述的執(zhí)行。YYYYYYIFns＜300啟動(dòng)電機(jī)不啟動(dòng)電機(jī)IFns＜600切斷電機(jī)程序IFnsp＞1500速度控制模式IFIS＞1.5A速度控制模式IFIS＞1.3A速度控制模式NIFIS＜1.0A轉(zhuǎn)子方向鎖定讀入輸入：▽前向/后向信號(hào)▽負(fù)載電流信號(hào)IL▽啟動(dòng)信號(hào)▽定子電流信號(hào)ISYYYYYYIFns＜300啟動(dòng)電機(jī)不啟動(dòng)電機(jī)IFns＜600切斷電機(jī)程序IFnsp＞1500速度控制模式IFIS＞1.5A速度控制模式IFIS＞1.3A速度控制模式NIFIS＜1.0A轉(zhuǎn)子方向鎖定讀入輸入：▽前向/后向信號(hào)▽負(fù)載電流信號(hào)IL▽啟動(dòng)信號(hào)▽定子電流信號(hào)IS▽速度設(shè)定信號(hào)▽速度反饋信號(hào)NNNNN圖5監(jiān)視和保護(hù)軟件流程圖關(guān)機(jī)和重啟電機(jī)軟件在圖6給出了軟件流程圖。在過載情況下，電機(jī)停機(jī),跳閘燈(黃)亮.操作員必須釋放熱繼電器,然后通過按下跳閘或停止按鈕關(guān)掉跳閘燈。熱繼電器設(shè)定為電機(jī)額定電流值1.5A。這樣電機(jī)可以重新啟動(dòng)。操作員可以按下停止按鈕來停止電機(jī):顯示的實(shí)際速度變?yōu)榱?,啟動(dòng)燈(綠)關(guān)閉，停止燈(紅)閉合且持續(xù)亮3S。電機(jī)停止后和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重啟前負(fù)載馬上卸下。即使啟動(dòng)按鈕已經(jīng)按下,電機(jī)在停止后,3秒鐘之內(nèi)不能啟動(dòng)。讀入輸入：停止信號(hào)讀入輸入：停止信號(hào)負(fù)載電流IL定子電流ISIFIS＞1.5AY合上跳閘燈打開三相自動(dòng)開關(guān)將速度顯示置位為0打開啟動(dòng)燈（綠）合上停止燈（紅）打開負(fù)載自動(dòng)開關(guān)等待3秒種斷開跳閘燈（黃）打開熱繼電器啟動(dòng)電機(jī)監(jiān)視和保護(hù)模式N速度控制模式圖6.電機(jī)停止/重啟流程圖致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文的完成是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，從論文的選題、方案的確定、論文的撰寫等每個(gè)環(huán)節(jié)都滲透著導(dǎo)師的心血。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、寬厚質(zhì)樸、平易近人的師長(zhǎng)風(fēng)范，使我受益匪淺，而且將會(huì)對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)、積極的影響，導(dǎo)師的優(yōu)良風(fēng)范值得我終生學(xué)習(xí)。感謝老師對(duì)我的信任和支持，正是在您的諄諄教誨、熱情關(guān)懷和精心培養(yǎng)下，學(xué)生才得以順利完成本論文的研究工作。在論文的