变频调速控制系统设计与维护ppt课件

1、本讲主要内容：本讲主要内容：第一节第一节 物体运动控制系统物体运动控制系统( (电气控制电路电气控制电路) )的设计方法的设计方法 三、步进逻辑公式法运用举例三、步进逻辑公式法运用举例本讲主要内容：本讲主要内容：第一节第一节 物体运动控制系统物体运动控制系统( (电气控制电路电气控制电路) )的设计方法的设计方法 三、步进逻辑公式法运用举例三、步进逻辑公式法运用举例1.1.平面运动平面运动 例例2：知电动机：知电动机1带动的小车带动的小车左右运动；电动机左右运动；电动机2带动小车上带动小车上下运动。消费工艺要求的运动轨下运动。消费工艺要求的运动轨迹如下图。迹如下图。1.1.平面运动平面运动 例

2、例2：知电动机：知电动机1带动的小车带动的小车左右运动；电动机左右运动；电动机2带动小车上带动小车上下运动。消费工艺要求的运动轨下运动。消费工艺要求的运动轨迹如下图。迹如下图。 假设：假设： KM1得电小车向右运转，得电小车向右运转， KM2得电小车向左运转；得电小车向左运转； KM3得电小车向上运转，得电小车向上运转， KM4得电小车向下运转。得电小车向下运转。 假设：起动按钮为假设：起动按钮为S1；停顿按钮；停顿按钮为为S2。试设计满足该运动轨迹的。试设计满足该运动轨迹的运动控制电路图。运动控制电路图。 假设：假设： KM1得电小车向右运转，得电小车向右运转， KM2得电小车向左运转；得电

3、小车向左运转； KM3得电小车向上运转，得电小车向上运转， KM4得电小车向下运转。得电小车向下运转。 假设：起动与续行按钮为假设：起动与续行按钮为S1；暂；暂停按钮为停按钮为S2。试设计满足该运动。试设计满足该运动轨迹的运动控制电路图。轨迹的运动控制电路图。34445331622211KMKKMKM)KK(KMKM)KK(KMKMKKM 2) 根据右图写出输出逻辑根据右图写出输出逻辑代数方程组如下：代数方程组如下： l留意书写技巧034404533016220211)()(KMKMKKMKMKMKKKMKMKMKKKMKMKMKKM 2) 根据右图写出输出逻辑根据右图写出输出逻辑代数方程组如

4、下：代数方程组如下： l留意书写技巧令：令： 1020S)KM(SKM 2) 根据右图写出输出逻辑根据右图写出输出逻辑代数方程组如下：代数方程组如下： 3套用步进公式写出该控制系统的控制方程组套用步进公式写出该控制系统的控制方程组034404533016220211)()(KMKMKKMKMKMKKKMKMKMKKKMKMKMKKM3套用步进公式写出该控制系统的控制方程组套用步进公式写出该控制系统的控制方程组16536654555434443233321222111)()()()()()(STKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKSK11iiiiK)KKST(K3套用步

5、进公式写出该控制系统的控制方程组套用步进公式写出该控制系统的控制方程组165366545554344432333212221011)()()()()()(STKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSK11iiiiK)KKST(K令：令： 6543210KKKKKKK21K)K1020034404533016220211)()()(SKMSKMKMKMKKMKMKMKKKMKMKMKKKMKMKMKKM1020034404533016220211)()()(SKMSKMKMKMKKMKMKMKKKMKMKMKKKMKMKMKKM654321016536654555434

6、4432333212221011)()()()()()(KKKKKKKSTKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSK6543210165366545554344432333212221011)()()()()()(KKKKKKKSTKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSK例例3：知电动机：知电动机1带动的小车作平面运动；带动的小车作平面运动；KM3得电能使小车作程度方向得电能使小车作程度方向运动；运动； KM4得电能使小车作垂直方向运动。消费工艺要求的运动轨迹如得电能使小车作垂直方向运动。消费工艺要求的运动轨迹如下图。下图。假设：在方向轮的

7、作用之下，假设：在方向轮的作用之下， KM1得电，电机正转，小车能得电，电机正转，小车能向右或向上运转，向右或向上运转， KM2得电，电机反转，小车能得电，电机反转，小车能向左或向下运转；向左或向下运转； S1为起动与续行按钮，为起动与续行按钮，S2为暂为暂停按钮。停按钮。 试设计满足该运动轨迹的运试设计满足该运动轨迹的运动控制电路图。动控制电路图。解：设计结果为：解：设计结果为：例例3的设计结果的设计结果例例2的设计结果的设计结果例例4 4： 某氧化某氧化- -染色自动化流水线有一套挂具，该挂具在消费工染色自动化流水线有一套挂具，该挂具在消费工艺流程中的运转轨迹如下图。艺流程中的运转轨迹如下

8、图。 当挂具装上料之后，按起动与续行按钮当挂具装上料之后，按起动与续行按钮S1 后，该挂具自动上升进入流后，该挂具自动上升进入流水线；当下料时，该挂具压动行程开关水线；当下料时，该挂具压动行程开关ST5而停顿下降。按暂停按钮而停顿下降。按暂停按钮S2时，时，挂具就地停顿。挂具就地停顿。 例例4 4： 某氧化某氧化- -染色自动化流水线有一套挂具，该挂具在消费工艺流程中染色自动化流水线有一套挂具，该挂具在消费工艺流程中的运转轨迹如下图。的运转轨迹如下图。 当挂具装上料之后，按起动与续行按钮当挂具装上料之后，按起动与续行按钮S1 后，该挂具自动上升进入流后，该挂具自动上升进入流水线；当下料时，该挂

9、具压动行程开关水线；当下料时，该挂具压动行程开关ST5而停顿下降。按暂停按钮而停顿下降。按暂停按钮S2时，时，挂具就地停顿。挂具就地停顿。 知条件：知条件：1 该挂具的三个运动方向用一个电动机该挂具的三个运动方向用一个电动机M1驱动，驱动， 接触器接触器线圈线圈KM11得电，电动机得电，电动机M1正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈KM12得电，电动机得电，电动机M1反转，挂具下降、右行和向前运动。反转，挂具下降、右行和向前运动。 当挂具装上料之后，按起动按钮当挂具装上料之后，按起动按钮S1 后，该挂具自动上升进入流水线；后，该挂具自动上升进入流水线；当下料

10、时，该挂具压动行程开关当下料时，该挂具压动行程开关ST5而停顿下降。按急停按钮而停顿下降。按急停按钮S2时，挂时，挂具就地停顿。具就地停顿。 知条件：知条件：1 该挂具的三个运动方向用一个电动机该挂具的三个运动方向用一个电动机M1驱动，驱动， 接触器接触器线圈线圈KM11得电，电动机得电，电动机M1正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈KM12得电，电动机得电，电动机M1反转，挂具下降、右行和向前运动。反转，挂具下降、右行和向前运动。 其运动方向由换向器控制，控制换向器分向的三个接触器是其运动方向由换向器控制，控制换向器分向的三个接触器是KC11得电，挂具作垂

11、直运动；得电，挂具作垂直运动；KC12得电，挂具作程度运动；得电，挂具作程度运动；KC13得电，挂得电，挂具作前后运动。具作前后运动。 其运动方向由换向器控制，控制换向器分向的三个接触器是其运动方向由换向器控制，控制换向器分向的三个接触器是KC11得电，挂具作垂直运动；得电，挂具作垂直运动；KC12得电，挂具作程度运动；得电，挂具作程度运动；KC13得电，挂得电，挂具作前后运动。具作前后运动。 2 ST1、ST2、ST3、ST4为挂具到达各槽口的行程开关，为挂具到达各槽口的行程开关，ST5、ST6、ST7 、ST8为挂具到达各槽底时的行程开关，为挂具到达各槽底时的行程开关，ST9、ST10为挂

12、具在各槽内为挂具在各槽内作作涮水运动时的上限位行程开关，涮水运动时的上限位行程开关，ST11、ST12为挂具程度左行的起点与终点为挂具程度左行的起点与终点的行程开关，挂具在氧化槽内的氧化时间为的行程开关，挂具在氧化槽内的氧化时间为tt0。 知条件：知条件：1 该挂具的三个运动方向用一个电动机该挂具的三个运动方向用一个电动机M1驱动，驱动， 接触器接触器线圈线圈KM11得电，电动机得电，电动机M1正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈正转，挂具上升、左行和向后运动；线圈KM12得电，电动机得电，电动机M1反转，挂具下降、右行和向前运动。反转，挂具下降、右行和向前运动。 其运动方向由换向器控制，控制

13、换向器分向的三个接触器是其运动方向由换向器控制，控制换向器分向的三个接触器是KC11得电，挂具作垂直运动；得电，挂具作垂直运动；KC12得电，挂具作程度运动；得电，挂具作程度运动；KC13得电，挂得电，挂具作前后运动。具作前后运动。 2 ST1、ST2、ST3、ST4为挂具到达各槽口的行程开关，为挂具到达各槽口的行程开关，ST5、ST6、ST7 、ST8为挂具到达各槽底时的行程开关，为挂具到达各槽底时的行程开关，ST9、ST10为挂具在各槽内为挂具在各槽内作作涮水运动时的上限位行程开关，涮水运动时的上限位行程开关，ST11、ST12为挂具程度左行的起点与终点为挂具程度左行的起点与终点的行程开关

14、，挂具在氧化槽内的氧化时间为的行程开关，挂具在氧化槽内的氧化时间为tt0。试设计满足此消费工艺要求的电气控制电路方程组。试设计满足此消费工艺要求的电气控制电路方程组。 2 ST1、ST2、ST3、ST4为挂具到达各槽口的行程开关，为挂具到达各槽口的行程开关，ST5、ST6、ST7 、ST8为挂具到达各槽底时的行程开关，为挂具到达各槽底时的行程开关，ST9、ST10为挂具在各槽内为挂具在各槽内作作涮水运动时的上限位行程开关，涮水运动时的上限位行程开关，ST11、ST12为挂具程度左行的起点与终点为挂具程度左行的起点与终点的行程开关，挂具在氧化槽内的氧化时间为的行程开关，挂具在氧化槽内的氧化时间为

15、tt0。试设计满足此消费工艺要求的电气控制电路方程组。试设计满足此消费工艺要求的电气控制电路方程组。 解：解：1 1定义程序步和转步信号。根据运转轨迹和消费工艺要求，可定义程序步和转步信号。根据运转轨迹和消费工艺要求，可将运转轨迹分为将运转轨迹分为1818步，如下图。步，如下图。 解：解：1 1定义程序步和转步信号。根据运转轨迹和消费工艺要求，可定义程序步和转步信号。根据运转轨迹和消费工艺要求，可将运转轨迹分为将运转轨迹分为1818步，如下图。步，如下图。解：解： 2) 输出方程组：输出方程组： 控制电动机的输出方程组控制电动机的输出方程组21011)(KKKSK解：解： 2) 输出方程组：输

16、出方程组：控制挂具运动方向的输出方程组控制挂具运动方向的输出方程组21011)(KKKSK解：解： 2) 输出方程组：输出方程组：控制挂具运动方向的输出方程组控制挂具运动方向的输出方程组21011)(KKKSK解：解： 2) 输出方程组：输出方程组：控制挂具运动方向的输出方程组控制挂具运动方向的输出方程组控制电动机的输出方程组控制电动机的输出方程组解：解： 3 ) 3 ) 控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：32112)(KKKSTK43223)(KKKSTK54364)(KKKSTK21011)(KKKSK解：解： 3 ) 3 ) 控制方程

17、组。套用步进公式可得如下控制方程组：控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：32112)(KKKSTK43223)(KKKSTK54364)(KKKSTK65495)(KKKSTK76566)(KKKSTK10979987)()()(KKtKTSTKKKTKSTtKT87627)(KKKSTK78738)(STKKSTK141312101313121181212111041111109310)()()()(KKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTK22111SK)KS(K22111SK)KS(K22111SK)KS(K22111SK)KS(K解：解： 3 ) 3 ) 控制方程组。套用

18、步进公式可得如下控制方程组：控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：232112SK)KKST(K243223SK)KKST(K254364SK)KKST(K265495SJ)KKST(K276566SJ)KKST(K210979987SK)K)t(KTST(KK)KTKST()t(KT287627SJ)KKST(K278738SST)KKST(K2141312101321312118122121110411211109310SK)KKST(KSK)KKST(KSK)KKST(KSK)KKST(K18171612171716151116161514415151413814)()()()(K

19、KKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTK解：解： 3 ) 3 ) 控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：控制方程组。套用步进公式可得如下控制方程组：51817118)(STKKSTK1817161514131211109876543210KKKKKKKKKKKKKKKKKKK1817161514131211109876543210KKKKKKKKKKKKKKKKKKK1817161514131211109876543210KKKKKKKKKKKKKKKKKKK图图 1-25图图1-27图图 1-25图图 1-273211221115120221102011)()()()(KKKST

20、KKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ图图 1-25图图 1-273211221115120221102011)()()()(KKKSTKKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ2 输出方程组与例输出方程组与例4一样。一样。 3 控制方程组。控制方程组。 2 输出方程组与例输出方程组与例4一样。一样。 3 控制方程组。控制方程组。 当按动当按动SQ1时，控制方程组应该与例时，控制方程组应该与例4的控制方程组一样，就满足了的控制方程组一样，就满足了图图1-25所示运动轨迹的要求；所示运动轨迹的要求； 当按动当按动SQ2时，屏蔽掉例时，屏蔽掉例4

21、中控制方程组的中控制方程组的K8、K9和和K10，就满足了，就满足了图图1-27所示运动轨迹的要求。所示运动轨迹的要求。5181711818171612171716151116161514415151413814141312101313121181212112741041111109310)()()()()()()()()(STKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKMUKKTKSTKKKKSTK10979987782738118762776566654955436443223)()()()()()()()()(KKtKTSTKKKTKSTtKT

22、STKKMUKSTKKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTK1817161514131211109 8 7 6 5 4 3 2 1 0K K K K K K K K K K K K K K K K K K K 3211221115120221102011)()()()(KKKSTKKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ5181711818171612171716151116161514415151413814141312101313121181212112741041111109310)()()()()()()()()(STKKSTKKKKSTK

23、KKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKMUKKTKSTKKKKSTK10979987782738118762776566654955436443223)()()()()()()()()(KKtKTSTKKKTKSTtKTSTKKMUKSTKKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTK3211221115120221102011)()()()(KKKSTKKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ3211221115120221102011)()()()(KKKSTKKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ3211221115120221102011)()()()(KKKSTKKKKMUKSTSKMUKSKMUKKMUKSKSKMUQQQQ5181711818171612171716151116161514415151413814141312101313121181212112741041111109310)()()()()()()()()(STKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKKSTKKKK