河南职业技术学院 毕业设计(论文)题 目PLC和变频器在电梯里的应用系(分院)机械电子工程系 学生姓名 梁 雷 学 号 06112036 专业名称 电气自动化技术 指导教师 熊 新 国 2009 年03月 03日河南职业技术学院机电系(分院)毕业设计(论文)任务书姓 名 梁雷 专 业 电气自动化技术 班 级 061班毕业设计(论文)题 目 PLC和变频器在电梯中的应用毕业设计(论文)选题的目的与意义 随着时代的发展,社会经济环境的整体提升,电梯在人们生活中的发展空间也越来越重。由于电梯是载人的起重设备,要求可靠性系数特别大,要能最大程度地满足乘客的舒适感,现大多选用变频器和PLC的电梯控制系统来满足客户对电梯的服务质量的要求。因此在此以PLC和变频器在电梯中的应用为题来做一篇论文,希望能学习和巩固专业知识。毕业设计(论文)的资料收集情况(含指定参考资料)陈家盛:《电梯安装原理及安装维修》,机械工业出版社2006年版。刘载文:《电梯控制技术》,电子工业出版社1996年版。王仁祥:《通用变频器选型与维修技术》,中国电力出版社2004年版。毕业设计(论文)工作进度计划 2008年12月1日 接受《毕业论文任务书》,根据要求在图书馆查阅相关书籍并通过互联网收集相关资料 2008年12月2日~ 2008年12月31日 整理收集到的资料,写初稿 2009年1月1日~ 2009年1月31日 交初稿,并在老师的指导下修改和完善初稿2009年2月1日~ 2009年3月5日 进一步完善后,交定稿接受任务日期 2008 年 11 月 20 日要求完成日期 2009 年 03 月 03 日学生签名:年 月 日 指导教师签名: 年 月 日 系(分院)主任(院长)签名:年 月 日毕业设计(论文)指导教师评阅意见表姓名 梁雷 学 号 06112036 性 别 男专业 电气自动化技术 班 级 061班毕业设计(论文)题 目 PLC和变频器在电梯中的应用评阅意见 成绩 指导教师签字 年 月 日毕业设计(论文)答辩意见表姓 名 梁雷 学 号 06112036 性别 男专 业 电气自动化技术 班 级 061班毕业设计(论文)题 目 PLC和变频器在电梯中的应用答辩时间 地点 答辩小组成员 姓 名 职 称 学历 从事专业 组 长 成 员 秘 书 答辩小组意见答 辩 成 绩: 答辩小组组长签名: 年 月 日PLC和变频器在电梯中的应用梁雷 摘要:本文针对PLC和变频器在电梯中的应用,介绍了PLC和变频器在电梯控制系统中的应用及控制特点,并对电梯的驱动系统和控制系统做了一定的介绍。力求让大家对现代电梯的驱动和控制系统个了解,并明白PLC和变频器如何实现在电梯中的应用和其控制的特点。 关键词:电梯 变频器参数设置 PLC 引言 随着科学的进步,社会经济环境的整体提升,电梯在人们生活中的发展空间也越来越重。由于电梯是载人的起重设备,要求可靠性系数特别大。要求可靠性系数特别大,现大多选用变频器和PLC的电梯控制系统来满足客户对电梯的服务质量的要求。本论文着重介绍变频器和PLC在电梯控制系统中的应用和控制特点,另外还有电梯驱动系统、控制系统和硬件软件的介绍,都有重要的实用价值。 一、电梯驱动系统介绍 (一)、电梯的电力驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着决定性作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。 (二)、由于变频变压技术逐步成熟,因此使用变频变压(VVVF)调速系统控制的电梯也投入使用这种系统驱动的电梯其额定速度已越来越高,而利用矢量变换控制的变频变压系统的电梯的额定速度可达14m/s。它们的调速性能都已达到了直流电动机驱动电梯的水平,并具有驱动控制设备体积小、重量轻、效率高、节省能源等优点,成为当前最新的电梯驱动系统。 二、控制系统介绍 控制系统主要由PLC、变频器及旋转编码器组成。可编程控制器(PLC)负责处理各种信号的逻辑关系,从而向变频器发出起、停等信号,同时变频器也将工作状态信号送给PLC,形成双向联络关系,它是系统的核心。变频器实现电机的调速。本文所选用的安川VS-616G5通用变频器可实现平稳操作和精确控制,使电动机达到理想输出。为满足电梯的要求,变频器又要通过与电动机同轴连接的旋转编码器和PG卡,完成速度检测及反馈,形成闭环系统。旋转编码器与电动机同轴连接,对电动机进行测速。旋转编码器输出A、B两相脉冲,旋转编码器根据A、B脉冲的相序,可判断电动机转动方向,并可根据A、B脉冲的频率测得电动机的转速。旋转编码器将此脉冲输出给PG卡, PG卡再将此反馈。 (一)、硬件系统组成 控制系统包括信号采集和PLC控制两部分。 (1) VS-616G5变频器具有自学习功能,在使用矢量控制时,变频器能自动设定、电动机铭牌范围的电动机参数。由此从变频器专用电动机到通用电动机都可以进行矢量控制运行,电动机可最大限度地发挥作用。VS-616G5可使用PID控制功能实现简单的追踪控制,使用脉冲发生器等速度检测器时,不管负载大小变化都可使其速度保持一致,更保证了电梯零速制动抱闸的要求。 (2) 旋转编码器(PG)的选择。 本文根据电梯平层精度要求选择PG。根据GB1058/T-1997电梯技术条件中的要求,运行速度为调速电梯的平层精度为±15mm以内。而平层精度与钢丝绳的松紧度,平层干簧管的位移,PLC的输入脉冲数有关。前二者为机械因素,而PLC的输入脉冲来自于脉冲监视输出。考虑PLC的自身频率,为保证输入脉冲的正确性,设定PG脉冲监视输出分频比F1-06功能码为16,既PG输出脉冲的1/16作为PLC的输入脉冲。为尽可能在PG参数上来保证平层的精度,以1mm误差计算。齿轮箱减速比K为61:2,曳引机直径D为,采用半绕式2:1绕法,N=2,电机每转一圈电梯上下行程: L=×D×K×1000/N(mm)(1) 代入式(1)求得L= PG参数=×16=536p/rev。根据PG解析度的分类,选用解析度为600的旋转编码器。本文采用增量式圆光栅编码器, 它将测得的转速脉冲反馈给变频器,形成闭环控制。 (3) 由于电梯是载人的起重设备,要求可靠性系数特别大,为最大程度地满足乘客的舒适感,使用VS-616G5的带PG矢量控制,将测速脉冲反馈给变频器,提高控制精度;为配合脉冲记数和平层精度,选用三菱公司FX2N系列可编程控制器PLC,其X0-X1端子可采取高速脉冲,满足了系统记数,达到准确平层的要求。 当电梯检修时,方式是点动运行方式,PLC向变频器发出方向和检修运行信号,装置按预先编好的速度指令向电动机输送点动频率(10Hz)的交流电,作上、下慢速运行。 当电梯正常运行时,PLC向变频器发出快速命令和方向信号,系统按预先编入的频率指令沿理想曲线上升至满速(45Hz)运行。当需要减速时,PLC断开高速指令,输出按理想曲线下降至停止,在降速过程中,由于系统的惯性作用,将动能通过能量回馈装置消耗在制动电阻上,因此曳引电动机不会发热,可以不用强迫冷却风机。变频器内部带电流反馈和速度反馈。电梯的速度通过脉冲编码器反馈回变频器,当实际速度高于或低于给定速度时,变频器会自动调节输出电压(电流) 和频率,使两者相等,从而达到理想的运行状态。 (二)、软件部分说明 (1) VS-616G5参数设置如下表1所示。 表1 VS-616G5参数设置参数 名称 设定值 说明A1-02 控制方式选择 2 不带PG矢量控制方式B1-01 频率指令选择 1 B1-02 运行指令选择 1 B1-03 停止方法选择 0 B1-04 反转禁止选择 0 B2-01 零速电平选择 B2-04 停止时直流制动时间 L0S C1-03 加速时间2 C1-04 减速时间2 C2-01 加速开始时S型曲线时间 0AS C2-02 加速完了时S型曲线时间 0AS C2-03 减速开始时S型曲线时间 0AS C2-04 减速开始时S型曲线时间 C5-01 ASR比例增益1 5 C5-02 ASR积分时间1 3S D1-09 检修速度 200rpm E1-01 输入电压设置 380V E1-04 最高输出频率 50HZ E1-05 最大电压 380V E1-06 额定电压频率 50HZ E1-09 最低输出频率电压 0 E2-01 电机额定电流 按电机铭牌设置E2-02 电机额定滑差 按电机铭牌设置E2-03 电机空载电流 按电机铭牌设置E2-04 电机极数 按电机铭牌设置F1-01 PG常数 根据旋转编码器铭牌设置F1-02 PG短线检测时的动作选择 0 F1-03 超速时的动作选择 0 F1-04 超度偏差过大时的动作选择 0 F1-05 PG分频比 根据电机极数设置 要实现对变频器的控制,必须对PLC进行编程,通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。编程的重要依据是系统的工作过程。电梯的一次完整的运行过程,就是曳引电动机从起动、匀速运行到减速停车的过程。电梯运行方向确定后,在关门信号和门锁信号符合要求的情况下,电梯开始起动运行, PLC正转(或反转) 及高速信号输出有效,电动机从0Hz到50Hz开始起动,起动时间为,然后维持高速(变频器参数设置,D1202=50Hz)一直运行,完成起动及运行段的工作。在接近目标楼层时,相应的接近开关动作,给PLC输入换速信号,PLC撤消高速信号输出,同时输出爬行信号。爬行的输出频率由变频器参数设置(D1203=6Hz)。从高速的频率到爬行速度的频率的减速时间也是,当达到6Hz的速度后,电梯就以此速度爬行。电梯到达目标楼层时, 给PLC输入平层信号,PLC撤消正转(或反转)及爬行信号,电动机从爬行频率减速到0Hz, 减至0Hz后,零速输出点断开,通过PLC抱闸自动开门。 (2) PLC部分程序清单 0 LD M8000 1 AND C10 2 DMOV K3431 D303 11 DMOV K6557 D305 20 LD T11 21 SET S1 23 LDI T11 24 RST S1 26 LD M8000 27 OUT C235 K8888888 32 LD Y010 ………… 33 RST M8235 875 DZCPP D305 D307 C235 M64 892 LDI X020 893 AND M65 894 AND M151 895 MOV K3 D230 900 LD M151 901 OUT T50 K50 904 LDI M151 905 OUT T51 K10 908 LD T50 909 OUT M152 910 LD M50 911 OR X005 912 RST M151 913 LD X004 914 OUT Y043 915 END (3) 电梯变频调速系统PLC的I/O分配如下表2所示。 表2 电梯变频调速系统PLC的I/O分配 输入地址:一层限位行程开关SQ1 X0二层限位行程开关SQ2 X1三层限位行程开关SQ3 X2四层限位行程开关SQ4 X3一层上行请求开关1 X4二层上行请求开关2 X5三层上行请求开关3 X6四层下行请求开关4 X7一层上行请求开关1 X10二层上行请求开关2 X11三层上行请求开关3 X12四层上行请求开关4 X13极限开关SQ5 X14极限开关SQ6 X15 输出地址:电梯上行 Y0 Y2 M正转电梯下行 Y1 Y3 M反转 三、控制系统特点 (一)、采用优先级队列 根据电梯所处的位置和运行方向,在编程中,采用了四个优先级队列,即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中,上行优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列: 上行次优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。 (二)、用检测逻辑控制 当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车;如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。 (三)、采用先进先出队列 根据电梯的运行方向,将同向的优先级队列中非零单元(有呼叫时此单元为七零单元,无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先进先出队列FIFO), 利用先进先出读出SFRDP指令,将FIFO第一个单元中的数据送入比较寄存器。 (四)、对变频器的灵活控制 PLC根据控制的要求,可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号,再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。 (五)、可靠的系统工作状态 当系统出现故障时,PLC可向变频器发出信号,则避免了更大事故的发生。 结束语 以PLC和变频器为核心的电梯控制系统可根据客户的要求对以往的电梯控制系统进行改造,这不仅避免了旧系统的诸多缺点而且更加节约能源。本控制系统具有先进、可靠、经济的特色。 参考文献:①陈家盛:《电梯安装原理及安装维修》,机械工业出版社,2006年版。②刘载文:《电梯控制技术》,电子工业出版社,1996年版。③王仁祥:《通用变频器选型与维修技术》,中国电力出版社,2004年版。
浅析变频器发展和应用的趋势[摘要]随着变频控制理论和制造工艺的进一步发展,变频器的应用和发展将会朝着以下方向发展:矩阵变频器的出现和推广;网络化配置的变频器将成为主流;同步电动机的变频应用将得到更为迅猛的发展。 [关键词]矩阵变频器 网络化配置变频器 同步电机 一、矩阵变频器的出现 多年来,电气传动专家一直都在讨论关于“矩阵变换”技术的变频器将会是下一代变频器。几个主要的传动供应商包括罗克韦尔、西门子等都在研究该项技术。舆论一直认为:尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景,但是由于成本太高而无法在目前进行商业化应用。 从原理上讲,矩阵变频器使用了一组电力半导体开关,按照预定的数学算法控制开关顺序,并直接连接到三相电机上。在安川矩阵变频器中有9个开关,每一个都有2个IGBT组成双向开关,能允许正向电压和负向电压通到电机上。IGBT数量的增加是导致矩阵变频器造价昂贵的其中一个因素。 矩阵变频器使用了三相电压输入来控制输出电压,这就不仅能吸收任何电流杂波,也能提供一个清洁的输出电压,也就是说“可以有效地进行输入电源电流控制与输出电压控制”。这也是矩阵变频器吸引人们的一个重要点:能大大降低输入电流谐波的产生,只有大约传统交-直-交变频器的20%以下。而且矩阵变频器的电流几乎是正弦波,即使在带载情况下,也是如此。当有再生发电时,电流能以180°转换并反馈到电网中,而且也是以正弦波方式。在再生制动方式的工作中,矩阵变频器不需要制动电阻或特殊的变换器。反馈回的电亦无需额外的设备(如变压器等)进行处理。总之,传动能在四象限高效率地运行。 另外,一个吸引点就是矩阵变频器去掉了直流电容,作为有一定寿命地铝电解电容,交—直—交变频器就必须在一定年限更换电容,如5~8年,矩阵变频器就能长时间可靠工作。 在安川的计划中,矩阵变频器将逐步覆盖400V的,直至75kW,当然也有200V级的变频器。至于价格策略目前尚未公布,但基本上为目前通功率段传统变频器的2倍左右。 二、以网络配置为主的系统化 变频器的网络化配置主要基于三个层面:设备层、控制层和信息层。其中变频器做为执行器,可以配接最基本的RS232/RS485串行通讯协议、Profibus等的现场总线协议以及Internet局域网协议。针对不同的控制系统和不同的用户要求,配置和选用不同的网络协议。 网络化配置的变频器具有以下显著的特点: (1)高精度的频率设定; (2)远程控制与工厂信息化的基本要素; (3)远程诊断系统。 通过网络设定频率是一种高精度的频率设定,其具有通讯速率高,稳定可靠,接线简单等优点,而且在模拟量控制时,输出端经过一个数模转换器,经过导线,进入输入端(变频器)又经过一个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误差,而通讯传递直接是数字量,不需要转换,没有误差,在传输过程中不会造成损耗,而且响应速度率也会很高。 变频器经常被用于系统复杂、工作环境恶劣、高负荷、长时间运行的工况中,如无人值守泵站、油田磕头机等。变频器故障率在这种环境中自然,比较高,一般都采取事后维修的方式进行,随着电子技术的发展,传统的维修方式将变为故障预报和整机在线维修。有必要对其实现在线工作状态的监测以及常规故障机理的综合分析研究,以便对其故障的事先诊断分析。目前大功率变频器的故障诊断、远程监控系统及智能控制方面取得了较大进展,并已经投入实际运行。请登陆:输配电设备网浏览更多信息 在网络化日益普及的今天,与普通的点对点硬线连接方式而言,通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本。目前安装的现场总线模块有ProfibusDP、Interbus、DeviceNet、CANOpen和ModbusPlus等。用户可以有更大的自由根据生产过程来选择PLC型号和品牌,并非常简单地集成到现有地网络中去。而且通过现场总线模块,可以不考虑变频器的型号,而以同一种语言来与不同功率段、不同型号地变频器进行组构,如功率、速度、转矩、电流、设定值等。 由于采用了通讯方式,可以通过PC机来方便地进行组态和系统维护,包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。 以SEWMOVIDRIVE变频器为例,它可以如图2组成WAGO-I/O系统,利用后者地现场总线技术进行通讯互联。这种连接方式能通过WAGO的可编程总线控制器PFC实现变频器到网络控制主机之间的输入数据过程、输出数据过程的交换。而且,总线互联方式可以通过WAGO公司专用的软件功能块()方便地进行变频器参数的读龋该方式能在最大程度上降低变频器系统的构建成本。三、同步电机的配合应用 交流同步电动机已成为交流可调速传动中的一颗新星,特别是永磁同步电动机,电机是无刷结构,功率因数高、效率也高,转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类,自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似,用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器,如采用交-直-交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器,现正开发无转子位置传感器的系统,且已经取得重大进步和在市场的成功应用。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制,其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。 采用同步电机的最有效特点: (1)大大降低电机尺寸; (2)高效率的转矩输出; (3)无编码器运行。 目前大多数的纸机需要安装速度编码器来反馈电机转速,而且编码器也被证明是可靠的。但是安装的编码器由于是采用轴承需要常规定期性的维护保养和润滑,在一个大型的纸机(如50个传动)上每隔一定的周期还必须更换所有的编码器以防止意外的由编码器故障引起的纸机停机。从这个层面上来说,无编码器的运行自然是同步电机直接传动的一个优点和着眼点。 电机的实际速度是需要同时反馈和监测的,一个计算电机速度的新方法已经在ACSDTC得到发展和应用。为ABB造纸部门对直接传动的37kW永磁电机进行测试得出的波形曲线。上面的2条曲线是表示经速度编码器测量的数据和通过变频器计算出来的数据。从图中可以看出两条曲线几乎是一致的,即使在动态扰动中也是少有偏差。第3条曲线是表示电机由于突加负载产生的电机转矩,该负载的变化大概是正常负载的1/3,以表示在电机在正常运行下突然有一个大的变化。将ABB传统的交流传动纸机改造成一个直接传动的纸机系统是非常简单的,纸厂需要购买新的直接传动部分的电机,同时将ABB的常规变频器ACS600通过下载PM-DTC软件来升级,而且新的直接传动的系统可以与现 有的交流或直流传动同时正常运行。总而言之,用户将从直接传动中获益。 参考文献: [1]王廷才.变频器原理及应用[M].机械工业出版社,2005. [2]张选正,张金远.变频器应用经验[M].国电力出版社,2006. [3]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[M],机械工业出版社,2007.
随着我国电力技术和科技的快速发展,电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ,仅供参考! 变频器应用技术论文参考范文篇一:《变频器节能技术应用与研究》 【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点,阐述变频调速节能原理,提出泵与风机应采用变频技术,已降低成本,延长设备使用寿命,提高经济效益。 【关键词】变频器;节能;水泵;风机 0 引言 锅炉是比较常见的用于集中供热设备,通常情况下,由于气温和负荷的变化,需对锅炉燃烧情况进行调节,传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力,水泵采用调节阀门来控制流量,风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式,不论供热需求大小,水泵、风机都要满负荷运转,拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变,电动机消耗的能量也并没有减少,而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多,因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量,而且增大了设备损耗,导致设备使用寿命缩短,维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制,代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力,提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速,实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高,是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机,其耗电量就能随负荷变化,从而节约大量电能。 1 变频器应用在水泵、风机的节能原理 图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中,曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时,阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时,阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时,流(风)量从Q2减小到Q1,阻力曲线从R2移到R1,扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时,H(n2)移到H(n1),流(风)量从Q2减小到Q1,扬程(风压)从HA移到HC。 图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线 图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出,流(风)量Q1时,采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。 图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线 如果不计风机的效率η,则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表,而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表,后者较前者面积相差为HCHBBC,即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。 2 水泵、风机的节能计算和分析 通常转速n与频率f成正比,若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时,其实际转速则降为额定转速的80%,即实际转速nsn和额定转速nn:nsn=(■)nn=。设K为电机过载系数,则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时,实际功率为: Psn=Kn■■=K()3=■■= 节能率 =■=■=■= 表1 电动机节能率 供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速,其中: 表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表2的数据,一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费: ()×24×190×元 表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表3的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费: ()×24×190××5=元 表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表4的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费: ()×24×190××5=元 综上所述,胜利车间安装变频后,一个保温期合计节约电费: 元 节能效果明显。 通过上述分析和实际应用,锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。 (1)水泵、风机的电动机工作电流下降,温升明显下降,同时减少了机械磨损,维修工作量大大减少。 (2)保护功能可靠,消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象,延长了使用寿命,能长期稳定运行。 (3)电动机实现软起动,实现平滑地无级调速,精度高,调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。 (4)安装容易,调试方便,操作简便,维护量小。 (5)节能省电,燃煤效率提高。 (6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能,容易实现生产过程的自动控制。 3 结束语 引进变频器可以实现能源的有效利用,避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制,来降低管道阻力,减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下,这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术,自动化的运行能增加电力运行的可靠性,节省人力投入,从而实现了成本的节约。 【参考文献】 [1]赵斌,莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力. [2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社,1998. [3]梁学造,蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局. 变频器应用技术论文参考范文篇二:《变频器技术改造实践与应用》 【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用,并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。 【关键词】自动化控制;变频器;技术改造 1 锅炉风机电机应用变频器调速控制 以Ⅱ热水锅炉为例,每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台,各电机主要技术参数如下: 型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A) 引风机 Y280S4 75 380 鼓风机 Y200L4 30 380 57 在进行变频器改造以前,各风机在正常情况下的运行数据统计如下: 平均电流 最大电流 最小电流 引风机 142 145 139 鼓风机 59 63 57 首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试,并考虑到风机电机功率设计时配置,选择相匹配功率的变频器来控制电机,变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机),电压等级为380V,通过一段时间的运行测试,引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A),鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著,并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等),电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制,并可同DCS系统接口,通过DCS实现变频器的调速控制,变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示,以便操作人员进行操作控制。 2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制 以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例,其电动机的技术参数分别为: 序号 型号 功率 额定电流 流量 补水泵 1#泵 Y180M4 25 2#泵 Y180M4 25 循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630 2#泵 Y315M14 132 237 630 3#泵 Y315M14 132 237 630 4#泵 Y2315M4 132 630 正常补水时泵出力太大,紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要,同时启动时出力又太大,连续供水补水效率高,效果也好。补水泵改用变频器调节补水,不仅仅在于考虑它对电机的节能效益,更重要的是从生产设备运行安全角度考虑,变频器选用富士FRN132P11S―4CX,电压等级为380V。 为充分利用变频器,采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行,变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源,所以每台电机启动、停止必须相互闭锁,用逻辑电路控制,保证可靠切换,出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时,其中一台由工频供电作定速运行,另一台由变频器供电作变速运行,同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁,即在变速运行时,定速合不上,如下图中,1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠,变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内,控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室; 图1 补水泵电机变频器接线,虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题 锅炉的安全运行是全队动力的根本保证,虽然变频调速装置是可靠的,但一旦出现问题,必须确保锅炉安全供热,所以,必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统),在生产过程中,采用手工切换如能满足设备运行工艺要求,建议尽量不要选用自动旁路,对一般的小功率电机,采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。 对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机),在变频改造后,要注意风机可能存在扭曲共振现象,运行中,一旦发生共振,将严重损坏风机和拖动电机。所以,必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。 采用变频调速控制后,如果变频器长时间运行在1/2工频以下,随着电机转速的下降,电机散热能力也下降,同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的,仍旧能够正常运行而不至温度过高。 变频器不能由输出口反向送电,在电气回路设计中必须注意,如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中,要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上,不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁,同时要求在机械上实现机构互锁,以确保变频器的运行安全。 低压变频器,由于体积较小,在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置,既要考虑离电机设备不能太远,又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高,为了使变频器能长期稳定和可靠运行,对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间,如果温度超过允许值,应考虑配备相应的空调设备。同时,室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。 要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接,保证人员和设备安全。为防止信号干扰,控制系统最好埋设独立的接地系统,对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线,必须采用屏蔽电缆,屏蔽线的一端要求可靠接地。 随着电力电子技术的发展,变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高,在热电行业中,风机水泵类负荷较多,充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器,投资较低、效益高,一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展,使得变频器的性能价格比大大提高,为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。 参考文献: [1]王占奎.变频调速应用百例.北京:科学出版社出版, [2]吴忠智,吴加林.变频器应用手册.北京:机械工业出版社, 变频器应用技术论文参考范文篇三:《浅议变频调速技术的应用》 摘要:调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。 关键词:变频器,控制技术,应用 电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的 调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 1.变频调速技术的现状 电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。 国外现状 采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定: 市场有大量需求 随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。 功率器件发展迅速 变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。 IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。 控制理论和微电子技术的支持 在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。 国内现状 从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。 进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。 因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。 2.变频调速技术未来发展的方向 变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。 3变频调速技术的应用 纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。 有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。 参考文献 [1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) . [2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) . 猜你喜欢: 1. 电气类科技论文 2. 电子应用技术论文 3. 电气控制与plc应用技术论文 4. 变频器应用技术论文 5. 变电运行技术论文 6. 光伏应用技术论文
1 王鹏英.新编空气调节[M].上海:上海工程技术大学机械工程学院,20033 陈沛霖,岳孝.空调与制冷技术手册[M].上海:同济大学出版社,19904 郑爱平.空气调节工程[M].北京:科学出版社,2002
十大关键词 回顾变频器辉煌60年 六十,这是最近每个中国人心里默念的一个数字。是啊,六十年,新中国崛起的六十年,一头连着满目疮痍的旧社会,一头连着繁荣兴旺的新中国!六十一甲子,历史长河中的一小簇浪花,在中国五千年的历史中,也不过是短暂的一瞬,新中国却完成了从一片废墟到世界强国过渡,一个看似不可能完成的任务。关键词一:增长根据本刊调查统计,中国变频器市场2008年为120多亿,品牌数量达220多家,装机容量为3000多万kW。在过去的十几年中,国内变频器市场保持着12%~15%的增长率,虽然2008年全球经济遭受了严重的冲击,中国的变频器市场仍然保持了10%左右的增长。 关键词二:国产化进入21世纪,国产变频器得到了前所未有的发展,国产变频企业到现在已超过100多家,并且在技术上也有了很大的进步。关键词三:本土化过去十几年的中国变频器行业,外资企业大面积抢滩中国,在本土化上作了很多卓有成效的努力。国内变频器行业的飞速发展与外资企业的本土化战略密不可分。关键词四: 矢量控制矢量控制是将交流电机空间磁场矢量的方向作为坐标轴的基准方向,通过坐标变换将电机定子电流正交分解为与磁场方向一致的励磁电流分量和与磁场方向垂直的转矩电流分量,然后就可以像直流电机一样控制。矢量控制理论的提出为交流调速开辟了广阔的空间。关键词五:直接转矩控制直接转矩控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高性能的新型交流调速控制方式。直接转矩控制完成了交流调速的又一次飞跃。关键词六:高压变频器在变频器业界内有这样一种说法,谁拥有高压变频器技术优势,谁就将在变频器行业乃至工控领域占有一席之地。目前,国内已经有十几家企业有能力生产高压变频器,国产品牌约占市场的50%以上。关键词七:矩阵变频器矩阵式交-交变频器能实现功率为1,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大,并能实现轻量化。然而舆论却认为:尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景,但由于成本太大,目前无法进行商业化应用。关键词八:并购与整合国外巨头将目光锁定在一些竞争力较强的国内变频器制造商,通过并购的方式快速进入中国市场或巩固其在亚太地区乃至全球产业链中的地位。国内部分变频器企业也通过构筑联盟等方式,扩大其在产业中的竞争力。关键词九:节能2008年4月1日,新的能源法正式施行,它在法律层面将节约资源确定为中国的基本国策。作为节能的最直接产品,变频器的发展遇到了一个难得的良好机遇。关键词十:国际化随着经济全球化、一体化的深入发展,中国变频器行业在积极“引进来”的同时,一批优秀企业也在积极地“走出去”。2008年的经济危机使全球的经济都受到了重创,用户越来越注重产品性价比,这为中国变频器企业“走出去”创造了前所未有的机会。可能没有三千字哦
参考文献[1] 俞大光. 电工基础(修订本)上册[M]. 北京:高等教育出版社,1964.[2] (日)安川电机.インバ─タドライブ技术(第2版)[M]. 日刊工业新闻社,1997.[3] (日)久保岛毅监修.インバ─タ导入実践ガイド[M].电气书院,1995.[4] (日)Hitachi inverter TECHNICAL GUIDE BOOK[Z]. HitachiLtd,1995.[5] Andrzej M. Trzynadlowski著,李鹤轩,李杨译.异步电动机的控制[M]. 北京:机械工业出版社,2003.作者简介张燕宾(1937-) 男 高级工程师 退休前在宜昌市自动化研究所工作,曾任自动化研究所副所长、宜昌市科委驻深圳联络处主任; 宜昌市自动化学会理事长、湖北省自动化学会常务理事。著作:SPWM变频调速应用技术(编著,机械工业出版社1997年12月初版; 2002年4月第二版); 变频调速应用实践(主编,机械工业出版社2001年1月出版); 变频器应用基础(副主编,机械工业出版社2003年1月出版)。
空调变频技术现状与未来展望论文。变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器,变频空调的参考文献有空调变频技术现状与未来展望论文,压缩机是空调的心脏,其转速直接影响到空调的使用效率。
十大关键词 回顾变频器辉煌60年 六十,这是最近每个中国人心里默念的一个数字。是啊,六十年,新中国崛起的六十年,一头连着满目疮痍的旧社会,一头连着繁荣兴旺的新中国!六十一甲子,历史长河中的一小簇浪花,在中国五千年的历史中,也不过是短暂的一瞬,新中国却完成了从一片废墟到世界强国过渡,一个看似不可能完成的任务。关键词一:增长根据本刊调查统计,中国变频器市场2008年为120多亿,品牌数量达220多家,装机容量为3000多万kW。在过去的十几年中,国内变频器市场保持着12%~15%的增长率,虽然2008年全球经济遭受了严重的冲击,中国的变频器市场仍然保持了10%左右的增长。 关键词二:国产化进入21世纪,国产变频器得到了前所未有的发展,国产变频企业到现在已超过100多家,并且在技术上也有了很大的进步。关键词三:本土化过去十几年的中国变频器行业,外资企业大面积抢滩中国,在本土化上作了很多卓有成效的努力。国内变频器行业的飞速发展与外资企业的本土化战略密不可分。关键词四: 矢量控制矢量控制是将交流电机空间磁场矢量的方向作为坐标轴的基准方向,通过坐标变换将电机定子电流正交分解为与磁场方向一致的励磁电流分量和与磁场方向垂直的转矩电流分量,然后就可以像直流电机一样控制。矢量控制理论的提出为交流调速开辟了广阔的空间。关键词五:直接转矩控制直接转矩控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高性能的新型交流调速控制方式。直接转矩控制完成了交流调速的又一次飞跃。关键词六:高压变频器在变频器业界内有这样一种说法,谁拥有高压变频器技术优势,谁就将在变频器行业乃至工控领域占有一席之地。目前,国内已经有十几家企业有能力生产高压变频器,国产品牌约占市场的50%以上。关键词七:矩阵变频器矩阵式交-交变频器能实现功率为1,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大,并能实现轻量化。然而舆论却认为:尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景,但由于成本太大,目前无法进行商业化应用。关键词八:并购与整合国外巨头将目光锁定在一些竞争力较强的国内变频器制造商,通过并购的方式快速进入中国市场或巩固其在亚太地区乃至全球产业链中的地位。国内部分变频器企业也通过构筑联盟等方式,扩大其在产业中的竞争力。关键词九:节能2008年4月1日,新的能源法正式施行,它在法律层面将节约资源确定为中国的基本国策。作为节能的最直接产品,变频器的发展遇到了一个难得的良好机遇。关键词十:国际化随着经济全球化、一体化的深入发展,中国变频器行业在积极“引进来”的同时,一批优秀企业也在积极地“走出去”。2008年的经济危机使全球的经济都受到了重创,用户越来越注重产品性价比,这为中国变频器企业“走出去”创造了前所未有的机会。可能没有三千字哦
浅析变频器发展和应用的趋势[摘要]随着变频控制理论和制造工艺的进一步发展,变频器的应用和发展将会朝着以下方向发展:矩阵变频器的出现和推广;网络化配置的变频器将成为主流;同步电动机的变频应用将得到更为迅猛的发展。 [关键词]矩阵变频器 网络化配置变频器 同步电机 一、矩阵变频器的出现 多年来,电气传动专家一直都在讨论关于“矩阵变换”技术的变频器将会是下一代变频器。几个主要的传动供应商包括罗克韦尔、西门子等都在研究该项技术。舆论一直认为:尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景,但是由于成本太高而无法在目前进行商业化应用。 从原理上讲,矩阵变频器使用了一组电力半导体开关,按照预定的数学算法控制开关顺序,并直接连接到三相电机上。在安川矩阵变频器中有9个开关,每一个都有2个IGBT组成双向开关,能允许正向电压和负向电压通到电机上。IGBT数量的增加是导致矩阵变频器造价昂贵的其中一个因素。 矩阵变频器使用了三相电压输入来控制输出电压,这就不仅能吸收任何电流杂波,也能提供一个清洁的输出电压,也就是说“可以有效地进行输入电源电流控制与输出电压控制”。这也是矩阵变频器吸引人们的一个重要点:能大大降低输入电流谐波的产生,只有大约传统交-直-交变频器的20%以下。而且矩阵变频器的电流几乎是正弦波,即使在带载情况下,也是如此。当有再生发电时,电流能以180°转换并反馈到电网中,而且也是以正弦波方式。在再生制动方式的工作中,矩阵变频器不需要制动电阻或特殊的变换器。反馈回的电亦无需额外的设备(如变压器等)进行处理。总之,传动能在四象限高效率地运行。 另外,一个吸引点就是矩阵变频器去掉了直流电容,作为有一定寿命地铝电解电容,交—直—交变频器就必须在一定年限更换电容,如5~8年,矩阵变频器就能长时间可靠工作。 在安川的计划中,矩阵变频器将逐步覆盖400V的,直至75kW,当然也有200V级的变频器。至于价格策略目前尚未公布,但基本上为目前通功率段传统变频器的2倍左右。 二、以网络配置为主的系统化 变频器的网络化配置主要基于三个层面:设备层、控制层和信息层。其中变频器做为执行器,可以配接最基本的RS232/RS485串行通讯协议、Profibus等的现场总线协议以及Internet局域网协议。针对不同的控制系统和不同的用户要求,配置和选用不同的网络协议。 网络化配置的变频器具有以下显著的特点: (1)高精度的频率设定; (2)远程控制与工厂信息化的基本要素; (3)远程诊断系统。 通过网络设定频率是一种高精度的频率设定,其具有通讯速率高,稳定可靠,接线简单等优点,而且在模拟量控制时,输出端经过一个数模转换器,经过导线,进入输入端(变频器)又经过一个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误差,而通讯传递直接是数字量,不需要转换,没有误差,在传输过程中不会造成损耗,而且响应速度率也会很高。 变频器经常被用于系统复杂、工作环境恶劣、高负荷、长时间运行的工况中,如无人值守泵站、油田磕头机等。变频器故障率在这种环境中自然,比较高,一般都采取事后维修的方式进行,随着电子技术的发展,传统的维修方式将变为故障预报和整机在线维修。有必要对其实现在线工作状态的监测以及常规故障机理的综合分析研究,以便对其故障的事先诊断分析。目前大功率变频器的故障诊断、远程监控系统及智能控制方面取得了较大进展,并已经投入实际运行。请登陆:输配电设备网浏览更多信息 在网络化日益普及的今天,与普通的点对点硬线连接方式而言,通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本。目前安装的现场总线模块有ProfibusDP、Interbus、DeviceNet、CANOpen和ModbusPlus等。用户可以有更大的自由根据生产过程来选择PLC型号和品牌,并非常简单地集成到现有地网络中去。而且通过现场总线模块,可以不考虑变频器的型号,而以同一种语言来与不同功率段、不同型号地变频器进行组构,如功率、速度、转矩、电流、设定值等。 由于采用了通讯方式,可以通过PC机来方便地进行组态和系统维护,包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。 以SEWMOVIDRIVE变频器为例,它可以如图2组成WAGO-I/O系统,利用后者地现场总线技术进行通讯互联。这种连接方式能通过WAGO的可编程总线控制器PFC实现变频器到网络控制主机之间的输入数据过程、输出数据过程的交换。而且,总线互联方式可以通过WAGO公司专用的软件功能块()方便地进行变频器参数的读龋该方式能在最大程度上降低变频器系统的构建成本。三、同步电机的配合应用 交流同步电动机已成为交流可调速传动中的一颗新星,特别是永磁同步电动机,电机是无刷结构,功率因数高、效率也高,转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类,自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似,用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器,如采用交-直-交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器,现正开发无转子位置传感器的系统,且已经取得重大进步和在市场的成功应用。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制,其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。 采用同步电机的最有效特点: (1)大大降低电机尺寸; (2)高效率的转矩输出; (3)无编码器运行。 目前大多数的纸机需要安装速度编码器来反馈电机转速,而且编码器也被证明是可靠的。但是安装的编码器由于是采用轴承需要常规定期性的维护保养和润滑,在一个大型的纸机(如50个传动)上每隔一定的周期还必须更换所有的编码器以防止意外的由编码器故障引起的纸机停机。从这个层面上来说,无编码器的运行自然是同步电机直接传动的一个优点和着眼点。 电机的实际速度是需要同时反馈和监测的,一个计算电机速度的新方法已经在ACSDTC得到发展和应用。为ABB造纸部门对直接传动的37kW永磁电机进行测试得出的波形曲线。上面的2条曲线是表示经速度编码器测量的数据和通过变频器计算出来的数据。从图中可以看出两条曲线几乎是一致的,即使在动态扰动中也是少有偏差。第3条曲线是表示电机由于突加负载产生的电机转矩,该负载的变化大概是正常负载的1/3,以表示在电机在正常运行下突然有一个大的变化。将ABB传统的交流传动纸机改造成一个直接传动的纸机系统是非常简单的,纸厂需要购买新的直接传动部分的电机,同时将ABB的常规变频器ACS600通过下载PM-DTC软件来升级,而且新的直接传动的系统可以与现 有的交流或直流传动同时正常运行。总而言之,用户将从直接传动中获益。 参考文献: [1]王廷才.变频器原理及应用[M].机械工业出版社,2005. [2]张选正,张金远.变频器应用经验[M].国电力出版社,2006. [3]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[M],机械工业出版社,2007.
优秀的plc毕业论文参考文献
难忘的大学生活即将结束,我们毕业前都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的、比较正规的检验大学学习成果的形式,写毕业论文需要注意哪些格式呢?下面是我帮大家整理的优秀的plc毕业论文参考文献,仅供参考,欢迎大家阅读。
plc毕业论文参考文献1:
[1]郭鹏,李悦,高文彬.三菱Q系列PLC与FX系列PLC基于CC-Link通讯在轮胎设备中的应用[J].橡胶科技市场,2007(02),13~16.
[2]范明锦.三菱Q系列PLC与FX系列PLC的通讯[J].科技致富向导,2011(23),190~191.
[3]王辉.三菱电机通讯网络应用指南[M].北京:北京工业出版社,2010.
[4]曹惠彬.电力线通信(PLC)技术综述[J].电力系统通信,2004,(1).
[5]戚佳金,陈雪萍,刘晓胜.低压电力线载波通信技术研究进展[J].电网技术,2010,(5).
[6]程晓荣.宽带电力线通信信道特性及网管技术研究[D].华北电力大学(保定),2006.
[7]康恩婷.宽带电力线信道特性及OFDM性能的分析与研究[D].华北电力大学(保定),2005.
[8]俞王杰.自组织窄带电力线通信网络MAC机制研究[D].北京邮电大学,2015.
[9]汪涛.宽带电力线通信MAC层协议优化及仿真平台搭
plc毕业论文参考文献2:
[1]拾以超.仿真软件在PLC教学中的应用[J].机电技术,2011,05:149-151.
[2]姜坤.浅谈PLC仿真软件在PLC教学中的应用[J].电子世界,2012,07:167-169.
[3]叶坚.PLC仿真软件在PLC教学中的应用探讨[J].无线互联科技,2013,06:238.
[4]潘春玲.仿真软件在PLC教学中的应用[J].佳木斯教育学院学报,2014,02:265-269.
[5]刘佳.PLC技术在电气自动化控制中的运用[J].信息记录材料,2016,(04):11.
plc毕业论文参考文献3:
[1]孙晓峰.基于PLC的输煤程控系统改造[J].自动化应用,2010(2).
[2]王占彬.PLC控制网络在火力发电厂输煤控制系统的应用[J].中国电力教育,2009(S1).
[3]张金姣.基于组态技术的PLC电厂输煤控制系统的仿真[J].湖北工业大学学报,2009(4).
[4]甘焱.火力发电厂输煤控制系统浅谈[J].红水河,2010(3).
[5]张东实,李亮.火电厂输煤自动化的发展与探讨[J].电气传动自动化,2009(6).
[6]杜伟炯.电气控制与PLC应用技术的分析[J].电子制作,2016,(22):122-124.
关于PLC论文的开题报告
院(系)名称
专业名称
年 级
学生姓名 学 号 指导教师姓名
填表时间: 201XX 年3 月 20 日
机电工程系 机电一体化 09机电三班袁照兰
填 表 说 明
(1)胜任的。 传统的智能控制是一种技术的事先安排,说到底是一种程序控制,是一种周期性的系统自动控制,实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点,不仅具有传统的人工智能的所有优点,而且还有传统的人工智能无法比拟的东西,具有动念和随机处理各种问题的能力,诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息,自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等,让乘客有更多的主动性,使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能,让电梯自己能够检测到电梯的故障所在,并及时报警予以排除。
(2)安全。 运行安全是电梯的根本和关键。可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射,使用安全材料和运行稳定,而且要有一种良好的视觉效果,让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时,电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时,不但要使乘客容易与外界沟通联系,而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐,彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时,电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾,不但让老人和孩子感到方便和舒适,而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能,使电梯在保证运行效率最高的同时,使电梯能最大限度地得到休眠。
(3)与环境的协调和平衡,包括以下几个方面:
①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展:视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人,格调高雅,制作精良的电梯,有一种视觉上的舒适。用料低廉,款式陈旧,色彩沉闷,甚至破破烂烂的电梯,乘客视觉协调无从谈起,国内的许多电梯公司对此的`重视是远远不够的,甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。
②消除电磁辐射。如前所述,由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶,所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小,而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康,而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。
③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器,可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式,按人体生理适应要求,利用计算机优化设计而成的理想运行曲线,实现更稳定、更舒适的运行。
对现代化电梯性能的衡量,主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外,对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展,相信电梯行业会越来越贴近生活。
研究的主要内容及所解决的问题
目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
电梯的控制是比较复杂的,可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间,随着PLC应用技术的不断发展,将使得它的体积大大减小,功能不断完善,过程的控制更平稳、可靠,抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内,把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此,研究plc技术更具有了战略性的意义。
PLC电气工程自动化控制中的应用论文
摘要 :随着科技水平的不断发展,现代计算机技术已经得到了快速发展,在此优良的环境下,PLC关键技术因此而生。此技术在电器工程控制中得到广泛应用,大大提高了自动化控制水平效率,PLC技术应用及高性能高效率的特点与优势占据现代电气工程市场的大部分,成为电气系统自动化应用中最为广泛的技术之一。
关键词 :PLC技术;电气工程;自动化;应用
1PLC技术在电气工程自动化控制中的特点
通用性强
在PLC应用过程中能够支持对工业环境的设计,PLC的通用性在运用过程中表现在相对应的装置设备特别齐全,能够满足不同控制对象所需要的不同的要求,同时在PLC使用过程中人与机器能够相互配合及通讯设备良好应用,相关控制工作可行性非常高,操作过程简单易学。PLC技术的通用性大大提高了电气自动化控制中的效率。PLC技术可以和其它设备进行合理的契合以此达到电气工程自动化控制的要求。
可靠性高
PLC实现了对大规模集成电路技术的大幅度应用,对于传统意义上来讲,在接触器的控制系统而言,PLC的好处便在于它省去了大量的硬接点去也就意味着在PLC技术的运用期间故障的发生率会大大的降低,对PLC的系统工程抗干扰能力也有大幅度提升的重要价值。PLC技术相对于其他技术而言可靠性较高,有较强的可参考性。PLC的运行速度快,智能化程度高,集成密度大网络分布范围大,这些特点和优势充分满足了电气工程自动化的需要,也是PLC技术在于电气工程自动化技术的优势因素。
便捷性好
PLC系统支持利用计算机进行现实模拟实验来支持对相关设备的设计安全操作,此行为对减少工作量、加大工作效率有重要效果,同时PLC技术拥有自我诊断的作用,能够在相应合适的时间段内进行相应高效的对于故障进行分析与检测,来对维修提供准确切实的技术及数据支持,来保证系统正常有效率的运行。在PLC控制系统实际应用中,其良好的便捷性为自动控制的完成提供了保障,所以在PLC控制技术的研究中,我们必须加强对系统整体便捷性的技术研究工作,特别是在高温高压等较为恶劣的生产环境及生产过程中,电磁干扰严重的生产环境中,更要提高系统整体的便捷性来达到技术进一步的高效应用。
2PLC技术在电气工程自动化控制中的应用要点
顺序控制技术
在现代社会中,大多数的企业利用PLC技术是作为顺序控制器来用用的,例如在火力电厂及其它电厂中除灰的过程中就要运用PLC技术及控制顺序这项技术,在发电的过程中,能否提高除灰效率的影响因素就是电气工程自动化控制的好坏。提高效率是一个发电厂最重要的目标。为了达到理想,达到合适的效率大幅度提升必须利用PLC技术,PLC技术的重要性就在于在电气工程自动化控制中很大程度地降低了企业的成本,大大减少了劳动力成本工作人员及技术人员可以通过控制适中的程序就可以进行有效的控制来达到减少企业劳动力,达到施工过程中运行效率的提高。目前我国的控制技术已达到了一定的水准,PLC技术也因此得到了广泛的应用及推广。
闭环控制技术
众所周知,电气化自动控制系统分为现场手动系统和机器启动技术,电气化自动控制系统中PLC系统的闭环控制发挥着很大的作用,它可对自动化控制系统的运行造成影响,例如在在动力机开机时PLC模版结合点器自动化系统的运行进行正确的访问,即可确定是否启动或关闭,从当前技术的应用状态来看闭环技术已经在电气化自动工程中发挥着重大的作用。PLC技术与常规控制系统有效率的结合来弥补PLC系统的不足。常规控制系统现已经得到了企业的广泛应用,闭环控制技术现已得到了大众的广泛认知。
开关量控制技术
在传统的电气控制系统中,电磁性电器是电器正常控制系统的主要载体,但电磁性继电器在运行过程中经常会出现故障,严重的降低了电力系统正常运行的能力,在开关量控制过程中,PLC技术采用的大量的电器提高了电气自动化过程中的安全性。也维护了其他电器功能齐全的特点。在满足电力系统设备的同时,简化了电气二次设备接线的过程,再用PLC系统技术时,电气自动化过程故障出现率大幅度降低,辅助开关数量明显减少可集中控制多个断路的运行信号,例如,在火力发电系统中,电气自动化系统在合理运用PLC技术后,技术人员可根据系统运行状况进行合理的调整,保证整个系统的数据处理能力的完整性,实现电气自动化系统的稳定运行。开关量控制的有效实施将保证电气自动化控制应用中的一个里程碑的建立,与传统的电气自动化控制形成鲜明的对比来体现现代电器化自动控制的优势与特点。
网络控制技术
由于神经网络控制具有高性能的特点,能够在很大程度上减少及定位的时间,对于非初始速度的变化进行有效的监控,在神经网络控制中其结构具有多样性复杂性的特点,它能够进行反向和正向的学习计算,在网络控制系统中,可以根据电气参数对速度进行合理的控制及计算,能够在信号处理及其它模式识别方面进行有效的应用,具有非线性一致估计在电气工程自动化控制方面也有很大的应用,网络控制系统及神经网络技术具有较强的一致性及复杂性,在进行操控是对技术人员的要求较高,不需要网络教学模型同时对于故障也有一定的抗低抗性。这就需要企业提高技术人员的能力,加大对于技术人员的培训及专业知识能力的培养。以此来达到网络控制技术高效率的实施。如果企业不能保证技术人员的能力,就不能保证电气工程自动化系统过程中故障的排除。不能达到网络控制技术高性能的实施。
3结束语
PLC技术以处理器为基础建立在数字运算知识向实现自动控制,具有通用性可靠性高的优良特点,对电气自动化的发展有很好的较强的推动作用,PLC技术在电气自动化控制系统中提升了系统的运作效率,提升其灵活性及智能化水平,大大的简化了系统维护程序,降低系统基本成本。可以预测PLC技术在电气化自动控制系统中的应用将越来越广泛,发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]张振国.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2012(22):33-35.
[2]傅建斌.试论PLC技术在电气工程电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2015(67):77-81.
十大关键词 回顾变频器辉煌60年 六十,这是最近每个中国人心里默念的一个数字。是啊,六十年,新中国崛起的六十年,一头连着满目疮痍的旧社会,一头连着繁荣兴旺的新中国!六十一甲子,历史长河中的一小簇浪花,在中国五千年的历史中,也不过是短暂的一瞬,新中国却完成了从一片废墟到世界强国过渡,一个看似不可能完成的任务。关键词一:增长根据本刊调查统计,中国变频器市场2008年为120多亿,品牌数量达220多家,装机容量为3000多万kW。在过去的十几年中,国内变频器市场保持着12%~15%的增长率,虽然2008年全球经济遭受了严重的冲击,中国的变频器市场仍然保持了10%左右的增长。 关键词二:国产化进入21世纪,国产变频器得到了前所未有的发展,国产变频企业到现在已超过100多家,并且在技术上也有了很大的进步。关键词三:本土化过去十几年的中国变频器行业,外资企业大面积抢滩中国,在本土化上作了很多卓有成效的努力。国内变频器行业的飞速发展与外资企业的本土化战略密不可分。关键词四: 矢量控制矢量控制是将交流电机空间磁场矢量的方向作为坐标轴的基准方向,通过坐标变换将电机定子电流正交分解为与磁场方向一致的励磁电流分量和与磁场方向垂直的转矩电流分量,然后就可以像直流电机一样控制。矢量控制理论的提出为交流调速开辟了广阔的空间。关键词五:直接转矩控制直接转矩控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高性能的新型交流调速控制方式。直接转矩控制完成了交流调速的又一次飞跃。关键词六:高压变频器在变频器业界内有这样一种说法,谁拥有高压变频器技术优势,谁就将在变频器行业乃至工控领域占有一席之地。目前,国内已经有十几家企业有能力生产高压变频器,国产品牌约占市场的50%以上。关键词七:矩阵变频器矩阵式交-交变频器能实现功率为1,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大,并能实现轻量化。然而舆论却认为:尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景,但由于成本太大,目前无法进行商业化应用。关键词八:并购与整合国外巨头将目光锁定在一些竞争力较强的国内变频器制造商,通过并购的方式快速进入中国市场或巩固其在亚太地区乃至全球产业链中的地位。国内部分变频器企业也通过构筑联盟等方式,扩大其在产业中的竞争力。关键词九:节能2008年4月1日,新的能源法正式施行,它在法律层面将节约资源确定为中国的基本国策。作为节能的最直接产品,变频器的发展遇到了一个难得的良好机遇。关键词十:国际化随着经济全球化、一体化的深入发展,中国变频器行业在积极“引进来”的同时,一批优秀企业也在积极地“走出去”。2008年的经济危机使全球的经济都受到了重创,用户越来越注重产品性价比,这为中国变频器企业“走出去”创造了前所未有的机会。可能没有三千字哦
基于PLC的恒压供水系统设计摘要随着人民生活水平的日趋提高,新技术和先进设备的应用,使给供水设计得到了发展的机遇。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式,对我们给供水设计带来了新的挑战。本系统采用PLC进行逻辑控制,采用带PID功能的变频器进行压力调节,系统存在工作可靠,使用方便,压力稳定,无冲击等优越性。本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的;系统水处理设备运转的监视、控制;故障及异常状况的报警等。现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求,即根据供水管的高/低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关,并且进行溢水和枯水的预警等。文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况,给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。关键词:可编程控制器;变频器;传感器目录1前言供水系统发展过程及现状供水系统的概述.变频恒压供水系统主要特点:.恒压供水设备的主要应用场合:.恒压供水技术实现:32系统总体设计方案系统设计方案系统控制要求控制方案运行特征系统方案可编程控制器(PLC)的特点及选型特点及应用可编程控制器的选型.PLCCPM2A模拟量输入/输出单元变频器选型及特点产品信息:变频节能理论:.变频恒压供水系统及控制参数选择:.变频恒压供水系统的优点及体现远传压力表主要技术指标结构原理系统控制流程设计系统组成及作用系统运行过程203软件设计系统中检测及控制开关I/O分配地址及标志位分配表流程图程序设计:294.结论43致谢44参考文献45
随着科技的进步,智能机器人的性能不断地完善,因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文,供大家参考!机器人的科技论文篇一:《浅谈智能移动机器人》 摘要:随着科技的进步,智能机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围也越来越广,广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术,提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构,并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上,论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。 关键词:智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言 上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天,机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术 由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景,使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为:(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架,机器人所有的模块都依靠其支撑,机械机构单元的结构,性能,强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发,使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高,机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效,更加轻便美观,更加环保节能,更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官,机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集,然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号,输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分,能根据控制中心的命令执行命令,完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构,执行机构的设计影响着对要执行动作的效率,精度,稳定性,可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分,它如人的大脑一样,调控着整个系统,一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总,存储,对所有信息分析,规划决策,输出命令。使机器人有目的的运行。 智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果,从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人 我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能,前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度,带动相关的平面连杆机构运动,从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构,前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动,带动平面连杆机构的运动,实现前后轮的伸展和收缩,实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度,通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况 随着科技的进步,机器人的功能不断完善,智能移动机器人的应用范围也大大拓宽,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。 陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期,苏美为了完成对宇宙空间的占领,完成月球探测计划,各自研制开发并应用了移动机器人,通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事,可以完成排除爆炸物,扫雷,侦查,清除障碍物等等,近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。 水下智能移动机器人 近年来,人们对资源的渴求加大,开始对原子能和海洋资源的开发,加之水下环境十分复杂(能见度差,定位困难,流体变化等),水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”,这架深水机器人能够下探到6000米深的海底,寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。 仿生智能移动机器人 近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势,例如,蛇形机器人重心低,能够模仿蛇的动作,穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景 影响移动机器人发展的因素主要有:导航与定位技术,多传感器信息的融合技术,多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括: (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展,人们对人机交互的技术的要求越来越高,具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能,人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难,但是终有一天,随着科学技术的突破,它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的,自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓,各种危险的复杂多变的环境,人类无法涉足,因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现,高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展,机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的,在日常生活中为人们服务。例如在家庭中,机器人可以帮助人们做各种家务,和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域,不同的目的,设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向,如纳米机器人,宇宙探索机器人,深海探索机器人,娱乐机器人等等。 6 结束语 总之,智能移动机器人涉及到传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活,安全可靠,操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着,但是实现高适应性,智能化,情感化,多功能化的移动机器人还有很长的路要走。 参考文献: [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二:《浅谈机器人设计 方法 》 摘要:机器人是人类完成智能化中非常重要的工具,随着时代的发展,机器人已经在世界有了一定的发展,甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题,因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。 关键词机器人;设计;方法 1.前言 纵观人类的发展史,工具的进步才能带动人类的文明,如今设计朝着智能化的方向在发展,机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物,因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计 在现代科学技术不断发展的背景之下,工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成:控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,运算速度快,具有多路PWM输出,可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理,并输出控制信号给驱动放大电路,从而控制电机转速,此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好,而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走,循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器,发射管为普通LED灯,接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为:不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度,光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线,就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端,并与电位器设定的电压V0相比较,当Vx>V0时,比较器输出高电平,当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中,中间三个灰度传感器起巡线的作用,两端的灰度传感器起探测弯道作用,剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明,这样的灰度传感器的布置图,机器人循迹的效果好,且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器,当红外感应避障模块靠近物体时,输出低电平信号;当没有感应到物体时,输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口,控制程序就能起到探测障碍物的作用,当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速,因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块,其输入电压为11V到24V,最大输出电流为20A,满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm,堵转力矩为,具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号,分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能:①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心,把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为,而循迹机器人需要较大电流,所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容,过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块:照相机实时捕捉图像,处理转化后和初始图像进行处理比较,找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块:视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器,控制器可以作客户机或服务器实时传输数据,:定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块:把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人,控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块:进行运动轨迹规划和速度规划,根据机器人当前的位置和目标位置,选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹),然后对轨迹、速度进行插补,插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性,再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块:根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块:根据控制器所发送数据,结合各伺服控制参数,驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理 精度标定 精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前,需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数,给运动学、控制器系统,机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块,确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。 视觉处理软件 包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系,此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系,随着机器人运动而实时改变位置,此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。 人机界面设计及实现 当机器人出现故障,不能自动移动位置时,比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时,此时可以进入手动页面,选择机器人操作,移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线,需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数,等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能,产品覆盖了袋子、箱子,以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量,改变产品方向,单步数量修改,产品位置移动以及旋转等设置。本页面中,示例生成了每层五包的袋装产品,编号从1到5,可以通过调整编号的顺序,达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语 总之,在进行机器人的设计过程中,要根据设计的用途进行针对性的设计,对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决,随着机器智能化的推广,无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。 参考文献: [1]张海平,陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件,2012(3):70-72. [2]朱华栋,孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运,2008(11):125-126. [3]金长新,李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息,2005(21):132-134. 机器人的科技论文篇三:《浅谈igm焊接机器人的故障处理》 [摘 要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理,以及在实际工作中机器人的常见故障现象,对故障产生的原因进行分析,并提出了相应的维修方法。 [关键词]igm焊接机器人 工作原理 故障处理 0 前言 机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入,对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性,发挥机器人的最大优势,针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。 1 igm焊接机器人组成及工作原理 igm焊接机器人的组成 igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。 igm焊接机器人工作原理 igm焊接机器人内部轴控制原理:通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息,处理后的信息送馈到伺服驱动器,由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制,然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时,编码器同步运行,并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板,通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板,做下一个周期的计算处理,此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。 2 igm焊接机器人故障诊断及分析 焊接机器人故障类型 焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障,由机器软件造成的故障,如系统停机 死机 的现象;由机器硬件造成的故障,如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说,自然故障和突发故障的排除就显得困难,因为这种维修不仅仅针对故障单元本身,还要对系统进行改进,这就需要周密分析,对故障诊断进行优化和改进,避免排除过的故障重复出现,使系统进一步稳定可靠。 igm焊接机器人常见故障处理 机器人开机后示教器无报警信息,但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气,发现送丝系统无法手动送丝,保护气瓶有压力,但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板,都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的,可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。 回路阻抗的测试步骤: i把连接工件的地线接好,保证地线夹与工件接触部分干净良好; ii接通机器人电柜电源,将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置; iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。 iv取下焊枪喷嘴,拧上导电嘴,将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是,测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时,送丝机和冷却系统不启动; v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中,右显示屏显示“run”; vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳),说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试,焊接机器人能正常引弧,应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。 igm机器人在焊接过程中,引弧困难、焊接电流极不稳定,且经常断弧,反复出现“Arc fault”电弧故障。 i检查接地电缆,测量回路电阻值为Ω,正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)与送丝轮的公称直径相匹配。 iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后观察焊枪喷嘴处,存在大量粉尘的切粉,手动送出的焊丝不光滑平整,有小量弯曲及伤丝情况,说明送丝不畅。 v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开,手盘焊丝盘将焊丝收回,发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。 vi检查送丝轮磨损情况,V型送丝槽不易过深过宽,以正好放置一根Ф规格的焊丝为佳,间隙过大,将影响送丝的稳定性,焊接电流的稳定性。拆下送丝轮,发现送丝轮磨损严重,圆度误差较大,送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控,就会高速送丝,焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速),不能提供稳定的电流、电压,造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管,并进行压力调整,故障解除,焊接正常。 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时,回零参数自动丢失,重新校零、输入参数,保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常,检查后备电池(缓冲电瓶,用于关机或意外掉电情况下,为系统提供短时间供电,进行信息的存储)测量电压值,一个为,一个为12 V,总电压为21 V,正常值为24V,更换一组电池后一切正常,再未出现数据丢失现象。 突发故障的分析及处理 该故障无可预见性,事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障,如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压 电源故障 、通讯故障等,反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常,但不久又出现报警,这类故障造成整个系统不稳定。 为了进一步判断驱动器的好坏,缩小故障范围, 对编码器进行检查,RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器,它是一种电磁部件,可以传递旋转角度的信息,由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成,原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下,分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值,结果没有一项有阻值,说明编码器出现异常。 找到12轴伺服电机,检查发现编码器插头锁紧并帽已退出,插头连接松动。将插头重新安插,锁紧到位,再次测量11-12端子阻值为94Ω,13-5端子阻值为65Ω,14-4端子阻值为65Ω,9-10端子阻值为600Ω,说明各绕组正常。上电后,驱动可正常打开,故障解除。 3 结束语 维修工作是理论指导实践,实践促进理论的一个反复过程,理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入,更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力,操作中一定要注意观察,不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态,要养成做工作记录的好习惯,归纳 总结 各类故障现象以及处理过程,积累故障诊断和维修方面的 经验 ,以提高维修水平。 参考文献 [1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆:中国嘉陵工业股份有限公司,2003. [2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社,2014. [3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春:长客股份制造中心,2011. 猜你喜欢: 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文
机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,实现文明生产等方面具有重大作用。下面是我整理的机器人焊接技术论文,希望你能从中得到感悟!
浅谈焊接机器人
概要:本文从国内外工业机器人的发展,焊接机器人技术及现状,及焊接机器人的发展及前景,焊接机器人在生产中应用的主要 经验 和问题,四个方面分别进行阐述,为今后焊接机器人的研究提供了依据。
关键词:焊接机器人 机器人 管道焊接
中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章 编号:
1.国内外工业机器人的发展
机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率、实现文明生产等方面具有重大作用。大工业革命曾使人沦落为机器的奴隶,而机器人的诞生和广泛推广应用又重新使人类恢复了尊严。目前机器人技术已成为世界各发达国家竞相发展的高技术,其发展水平已成为衡量一个国家技术发展程度的重要标志之一。
美国是最早出现工业机器人的国家,1954年美国的.戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文,第一次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念。1959年美国Unimation公司推出第一台工业机器人。1967年日本从美国引进Unimate和Ver satran等类型的工业机器人以后,结合国情,面向中小企业,采取一系列鼓励使用工业机器人的 措施 ,率先在汽车制造业的喷涂、焊接、装配等重要工序中得到应用。并以此为契机,向 其它 产业渗透。
在我国,人工焊接仍然占据焊接作业的主导地位,人工施焊时焊接工人经常会受到心理、生理条件变化以及周围环境的干扰。在恶劣的焊接条件下,操作工人容易疲劳,难以较长时间保持焊接工作稳定性和一致性,而焊接机器人则工作状态稳定,不会疲劳。因而,选择应用焊接机器人对产品进行焊接可以实现用稳定一致的工艺条件确保产品焊接强度和满足产品各项性能指标的要求,同时满足焊缝成型良好的产品外观质量要求。随着国外及国内对工业机器人在焊接方面的研究应用,我国也开始了焊接机器人的研究应用。在引进国外技术的基础上,中国于20世纪70年代末开始研究焊接机器人。1985年哈尔滨工业大学研制成功我国第一台HY-1型焊接机器人。1989年北京机床研究所和华南理工大学联合为天津自行车二厂研制出了焊接自行车前三脚架的TJR-G1型弧焊机器人,为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”示教型机器人也都具有弧焊和点焊的功能[3]。20世纪节式机器人。1999年北京机械工业自动化研究所机器人中心研制的AW-600型弧焊机器人工作站,采用PC工控机控制和PMAC可编程多轴控制系统,于1999年4月通过了国家机械工业局的鉴定。1999年7月15日,国家863计划智能机器人主题专家验收通过了由“一汽”集团、哈尔滨工业大学和沈阳自动化研究所联合开发的H-100 A型 点焊机器人。由此可见,我们国内的焊接机器人已开始走向实用化阶段。
2. 焊接机器人技术及现状
焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高升产效率,更主要原因是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性,这对于保证批量生产的产品焊接质量至关重要。
通常情况下,焊接机器人系统由焊接机器人、机器人焊机、变位机以及回转工作台等周边装置、焊接夹具、安全装置等组成。焊接机器人的工作对象几乎和手工焊接一样广泛,可以焊接低碳钢、不锈钢、铝材、铜材等。焊接材料的厚度可以从零点几毫米到几毫米、十几毫米、直至几十毫米。并且能够灵活调整焊枪姿态,实现对工件的最佳焊接。
随着机器人控制技术的发展和焊接机器人应用范围的扩大,尤其为适应现代产品更新换代快和多品种小批量的需要,要求焊接机器人和变位机,弧焊电源等周边设备实现柔性化集成。这有助于减少辅助时间,是提高生产效率的关键之一。例如,在球形或椭圆形工件的径向焊缝或复杂形状工件的周边的卷边接头等状态下焊接时,为了使整条焊缝在焊接时都能使焊池水平或稍微下坡状态,焊接时变位机必须不断地变换工件位置和姿态。即变位机在焊接过程中不是静止不动的,而是要做相应的协调的运动。弧焊电源和工装夹具等也要在机器人统一控制下作相应的协调运动,才能保证整个系统的高效率,高质量的工作。
3. 焊接机器人的发展及前景
随着我国国民经济的发展和工业自动化水平的不断提高,特别是加入WTO,许多生产企业为提高产品质量和生产效率,争取尽快和国际市场接轨,在市场竞争中争取主动权,对在生产中采用机器人的要求越来越强烈,对应用机器人的呼声也越来越高,为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。机器人的需求量在逐年增加,中国近几年机器人市场将会一个大的跨越。
种种迹象表明,今后几年中国的焊接机器人市场将是技术不断提高,市场迅速扩大,应用工程项目市场竞争激烈的局面。预计今后的几年内,国内企业对点焊、弧焊机器人的需求量将以 30% 以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,机器人的感觉功能将实现多传感器信息的融合,控制系统从示教、离线编程向模糊控制发展,实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。从应用技术市场角度分析,性能和价格以及技术服务的质量将仍然是决定用户做出正确选择的主要因素。随着国内机器人公司自主品牌的性能价格比进一步提高,短期内将可以达到与国外产品抗衡的能力。从机器人应用范围来看,焊接机器人的应用在传统制造业领域的需求持续增长同时不断向其它行业扩散。国内外众多机器人厂家激烈竞争的结果将促进我国工业制造技术自动化水平的不断提高,应用焊接机器人的企业在高技术、高质量、低成本条件下获得高速发展。
4 .焊接机器人在生产中应用的主要经验和问题
弧焊机器人在实际生产中的应用及产业化仍有如下的关键问题等待进一步研究解决:
(1)弧焊机器人系统的柔性化集成及优化,减少辅助时间,提高生产效率;
(2)新型机器人用弧焊逆变电源结构和性能的优化及电流波形控制,使熔滴实现最佳过渡,减少飞溅;
(3)弧焊过程实用传感技术,快速准确地提取弧焊过程的特征信息,实现焊缝自动跟踪;
(4)实用化的弧焊动态过程和焊接质量的实时智能控制技术;
(5)弧焊机器人工程应用和产业化中的技术成果转化。
5 .结论
工业机器人技术的研究、发展与应用,有力地推动了世界工业技术的进步。特别是焊接机器人在高质高效的焊接生产中,发挥了极其重要的作用。我国焊接机器人技术的研究应用虽然较晚,但借鉴于国外的成熟技术,得到了迅速的发展。近年来,我国在焊缝跟踪、智能控制、信息传感、周边设备及机器人专用电源等方面进行了大量的研究与应用,取得了许多优秀的成果。随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展,焊接机器人系统还有许多值得我们认真研究的问题,特别是多智能体系统、基于PC的控制器和模糊神经网络等方面将是研究的 热点 问题。
参考文献
1 孙明如 日本焊接自动化和焊接机器人发展动态 电焊机,(11):30~31;
2龚进峰,彭商贤,履带式可变结构管道机器人及其双控制系统的研究 高技术通讯;
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