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第1章自动控制系统简介1.1自动控制系统概述1.2开环控制与闭环控制1.3自动控制系统的组成与工作原理1.4自动控制系统的类型1.5对自动控制系统的基本要求第2章拉氏变换2.1复数与复变函数2.2拉氏变换的基本定义2.3常用函数的拉氏变换2.4拉氏变换的其他内容2.5拉氏变换相关定理2.6拉氏反变换2.7应用拉氏变换求解微分方程2.8应用MATLAB进行部分分式展开第3章自动控制系统的数学模型3.1线性自动控制系统的微分方程3.2微分方程的线性化方法3.3传递函数与脉冲响应函数3.4典型环节的传递函数3.5方框图3.6控制系统的传递函数3.7应用MATLAB求解串联、并联与闭环传递函数3.8建立与化简控制系统数学模型实例第4章时域分析4.1时域响应4.2时域响应的性能指标4.3系统的稳定性4.4系统稳定性的判定4.5一阶系统的时域响应4.6二阶系统的时域响应4.7稳态误差4.8给定信号下的稳态误差与误差系数4.9应用MATLAB和Simulink进行瞬态响应分析第5章根轨迹分析法5.1根轨迹的基本概念5.2绘制根轨迹图的一般规则5.3广义根轨迹5.4系统性能分析5.5应用MATLAB绘制根轨迹图5.6根轨迹图绘制实例第6章频域分析6.1频率特性基础6.2典型环节的频率特性6.3开环频率特性6.4闭环频率特性6.5频率特性与系统性能的关系6.6系统稳定性的判定6.7相对稳定性6.8应用MATLAB进行频域特性分析第7章系统的校正与设计7.1系统性能指标7.2系统校正7.3线性系统基本控制规律（PID）7.4校正装置及其特性与功能7.5用频率法进行系统串联校正7.6应用MATLAB和Simulink进行线性系统设计第8章采样控制系统基础8.1初识离散系统8.2采样8.3Z变换8.4脉冲传递函数8.5闭环极点与动态特性的关系8.6系统稳定性分析8.7单位输入下的系统稳态误差8.8MATLAB在采样控制系统中的应用第9章自动控制原理实验指导9.1模拟典型环节9.2二阶系统时域响应9.3三阶系统时域响应9.4PID控制器的输出参考文献
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摘 要 随着科学技术的不断的向前发展，人类社会的不断进步。自动化技术取得了巨大的进步，自动控制技术广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富和提高了人民的生活水平。当今的社会生活中，自动化装置无所不在，自动控制系统无所不在。因此我们有必要对一些典型、常见的控制系统进行设计或者是研究分析。一个典型闭环控制系统的组成是很复杂的。通常都由给定系统输入量的给定元件、产生偏差信号的比较元件、对偏差信号进行放大的放大元件、直接对被控对象起作用的执行元件、对系统进行补偿的校正元件及检测被控对象的测量元件等典型环节组成。而控制系统设计则是根据生产工艺的要求确定完成工作的必要的组成控制系统的环节，确定环节的参数、确定控制方式、对所设计的系统进行仿真、校正使其符合设计要求。同时根据生产工艺对系统的稳、快、准等具体指标选择合适的控制元件。原理分析1.1 信号流图信号流图是表示线性代数方程的示图。采用信号流图可以直接对代数方程组求解。在控制工程中，信号流图和结构图一样，可以用来表示系统的结构和变量传递过程中的数学关系。所以，信号流图也是控制系统的一种用图形表示的数学模型。由于它的符号简单，便于绘制，而且可以通过梅森公式直接求得系统的传递函数。因而特别适用于结构复杂的系统的分析。信号流图可以根据微分方程绘制，也可以从系统结构图按照对应的关系得到。任何线性方程都可以用信号流图表示，但含有微分或积分的线性方程，一般应通过拉氏变换，将微分方程或积分方程变换为s的代数方程后再画信号流图。绘制信号流图时，首先要对系统的每个变量指定一个节点，并按照系统中的变量的因果关系，从左到右顺序排列；然后，用表明支路增益的支路，根据数学方程式将各节点变量正确连接，便得到系统的信号流图。在结构图中，由于传递的信号标记在信号线上，方框则是对变量进行变换或运算的算子。因此，从系统结构图绘制信号流图时，只需在结构图的信号线上用小圆圈标志出的传递信号，便得到节点；用标有传递函数的线段代替结构图中的方框，便得到支路，于是，结构图也就变换为相应的信号流图了。1.2 传递函数 线性定常系统的传递函数，定义为零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 结构图的等效变换和简化由控制系统的结构图通过等效变换（或简化）可以方便地求取闭环系统的传递函数或系统输出量的响应。实际上，这个过程对应于由元部件运动方程消去中间变量求取系统传递函数的过程。一个复杂的系统结构图，其方框间的连接必然是错综复杂的，但方框间的基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。因此结构图简化的一般方法是移出引出点或比较点，交换比较点，进行方框运算将串联、并联和反馈连接的方框合并。在简化过程中应遵循变换前后关系保持等效的原则，具体而言，就是变换前后前向通路中传递函数的乘积应保持不变，回路中传递函数的乘积应保持不变。 串联方框的简化（等效）传递函数分别为G1(s) 和G2(s) 的两个方框，若G1(s) 的输出量作为G2(s) 的输入量，则G1(s) 与G2(s) 称为串联连接，见图1 – 1 。图1 – 1 串联方框的简化（等效）1.3.2 并联方框的简化（等效）传递函数分别为G1(s) 和G2(s) 的两个方框，如果他们有相同的输入量，而输出量等于两个方框输出量的代数和，则G1(s) 与G2(s) 称为并联连接，见图1 – 2 。图1 – 2 串联方框的简化（等效）1.3.3反馈连接方框的简化（等效）若传递函数分别为G1(s) 和G2(s) 的两个方框，如图1 – 3 形式连接，则称为反馈连接。“ + ”号为正反馈，表示输入信号与反馈信号相加；“ — ”则表示相减，是负反馈。图1-3 反馈连接方框的简化（等效 ）Ф(s)表示闭环传递函数，负反馈时， Ф(s)的分母为1＋回路传递函数，分子是前向通路传递函数。正反馈时， Ф(s)的分母为1－回路传递函数，分子为前向通路传递函数。单位负反馈时， 1.4稳定裕度控制系统稳定与否是绝对稳定性的问题。而对一个稳定的系统而言，还存在着一个稳定的程度的问题。系统的稳定程度则是相对稳定的概念。相对稳定性与系统的瞬态响应指标有着密切的关系。在设计一个控制系统时，不仅要求它是绝对稳定的，而且还应保证系统具有一定的稳定程度，即具备适当的稳定性。只有这样，才能不致因建立数学模型和系统分析计算中的某些简化处理，或因系统参数变化而导致系统不稳定。对于一个开环传递函数中没有虚轴右侧零、极点的最小相位系统而论，G K ( jω ) 曲线越靠近 （- 1，j 0）点，系统阶跃相应的震荡就越强烈，系统的相对稳定性就越差。因此，可用G K ( jω ) 曲线对（- 1，j 0）点的靠近程度来表示系统的相对稳定程度。通常，这种靠近程度是以相角裕度和幅值裕度来表示的。1.4.1 相角裕度设ωc 为系统的截止频率，A ( ωc ) = | G ( jωc ) H( jω c) | = 1 ,定义相角裕度为γ =180° +∠G ( jωc ) H( jω c)相角裕度γ的含义是，对于闭环稳定系统，如果系统开环相频特性再滞后γ度后，则系统将处于临界稳定状态。1.4.2 幅值裕度设ωx为系统的穿越频率 ， φ( ωx ) = ∠ G ( jωx ) H( jω x ) = ( 2k + 1 ) π ; k = 0 , ± 1 , ± 2 ……定义幅值裕度为 h = 1 /|G(jωx)H(jωx)|幅值裕度h的含义是，对于闭环稳定系统，如果系统开环幅频特性再增大h倍，则系统将处于临界稳定状态，复平面中γ和h的表示如图1-4 所示 图1-4 相角裕度和幅值裕度1.5 线性系统的校正方法基于一个控制系统可视为由控制器和被控对象两大部分组成，当被控对象确定后，对系统的设计实际上归结为对控制器的设计，这项工作称为对控制系统的校正。按照校正系统在系统中的连接方式，控制系统校正方式可分为串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正。1.5.1 串联校正串联校正装置一般接在系统误差测量点之后和放大器之间，串接于系统前向通路之中，如图1 – 5 。串联校正装置有源参数可调整。 图1 – 5 串联校正1.5.2 反馈校正反馈校正装着接在系统反馈通路之中。如图1 – 6 。反馈校正不需要放大器，可消除系统原有部分参数波动对系统性能的影响。 图1 – 6 反馈校正1.5.3 前馈校正前馈校正又称顺馈校正，是在系统主反馈回路之外采用的校正方式。前馈校正装置接在系统给定值之后及主反馈作用点之前的前向通路上，如图1 – 7 所示，这种校正方式的作用相当于给定值信号进行整形或滤波后，再送入反馈系统；另一种前馈校正装置接在系统可测扰动作用点与误差测量点之间，对扰动信号进行直接或间接测量，并经变换后接入系统，形成一条附加的对扰动影响进行补偿的通道，如图1 – 8 所示。 图1 – 7 前馈校正1 图1 – 8 前馈校正21.5.4 复合校正复合校正方式是在反馈控制回路中，加入前馈校正通路，形成一个有机整体，如图1 – 9 所示。 图1 – 9 复合校正1.6 期望对数频率特性设计方法期望特性设计方法是在对数频率特性上进行的，设计的关键是根据性能指标绘制出所期望的对数幅频特性。而常用的期望对数频率特性又有二阶期望特性、三阶期望特性及四阶期望特性之分。1.6.1 基本概念系统经串联校正后的结构图如图所示。其中G0(s)是系统固有部分的传递函数，Gc(s)是串联校正装置的传递函数；显然，校正后的系统开环传递函数为G(s) = Gc(s) G0(s)取频率特性，有G(jω) = Gc(jω) G0(jω)对上式两边取对数幅频特性，则L(ω) =Lc(ω) + L0(ω)式中，L0(ω)为系统固有部分的对数幅频特性； Lc(ω)为串联校正装置的对数幅频特性； L(ω)为系统校正后的所期望得到的对数幅频特性，称为期望对数幅频特性。上式表明：一旦绘制出期望对数幅频特性L(ω)，将它与固有特性L0(ω)相减，即可获得校正装置的对数幅频特性Lc(ω)。在最小相位系统中，根据Lc(ω)的形状即可写出校正装置的传递函数，进而用适当的网络加以实现，这就是期望频率特性设计法的大致过程。1.6.2 典型的期望对数频率特性通常用到的典型期望对数频率特性有如下几种；1.6.2.1 二阶期望特性校正后系统成为典型的二阶系统，又称为 Ⅰ 型二阶系统，其开环传递函数为G(s) = Gc(s) G0(s) = K /s (Ts +1 ) = ωn2 / s ( s + 2§ωn ) = ( ωn/( 2§))/(s(1/(2§ωn) s+1))式中，T = 1 / 2§ωn , 为时间常数；K = ωn/ 2§ ,为开环传递函数。相应的频率特性表达式是G ( jω ) = ( ωn/( 2§))/(jω(1/(2§ωn) jω+1))按上式给出的二阶期望对数频率特性如图 1 – 10 所示，其截止频率ωc = K =ωn/ 2§转折频率ω2 = 1 / T = 2§ωn 。 两者之比为ω2 /ωc = 4 § 2工程上常以 § = 0.707 时的二阶期望特性作为二阶工程最佳特性。此时，二阶系统的各项性能指标为σ % = 4.3 %ts = 4.144 T由渐进特性 ：ωc =ω2 / 2 , γ = 63.4° ;由准确特性 ：ω2 = 0.455ω2 ，γ = 65.53° 图 1 – 10 二阶期望对数频率特性1.6.2.2 三阶期望特性校正后系统成为三阶系统，又称为 Ⅱ型三阶系统，其开环传递函数为G（s）= K ( T1 s + 1 ) / s2 (T2 s + 1 )式中，1 / T1 <√K < 1 / T2 。相应的频率特性表达式为G ( jω ) = K ( jT1ω + 1 ) / (jω)2 (jT2ω + 1 )三阶期望对数幅频特性如图 1 – 11 所示。其中 ω 1 = 1 / T1 ，ω2 =1 / T2。由于三阶期望特性为Ⅱ型系统，故稳态速度误差系数Kv = ∞ ,而加速度误差系数Ka = K。三阶期望特性的瞬态性能和截止频率ωc 有关，又和中频段的宽度系数h有关。h = ω2 /ω1 = T1 / T2在h值一定的情况下，一般可按下列关系确定转折频率ω1和ω2：ω1 = 2ωc /h+1 , ω2 = 2hωc /h+1 图 1 – 11 三阶期望对数幅频特性1.6.2.3 四阶期望特性校正后系统成为三阶系统，又称为 Ⅱ型三阶系统，其开环传递函数为G（s）= K ( T2 s + 1 ) / s (T1 s + 1 ) (T3 s + 1 ) (T4 s + 1 )相应的频率特性表达式为G（jω）= K (jT2 ω + 1 ) / jω(jT1 ω + 1 ) (jT3 ω + 1 ) (jT4 ω + 1 )对数幅频特性如图 1 – 12 所示。图 1 – 12 对数幅频特性其中截止频率ωc 、中频段宽度h可由要求的调节时间ts 和最大起调量σ% 确定，即ωc ≥ (6 ～ 8)/ts h ≥ σ+64 / σ- 16近似确定ω2 和ω3 如下：ω2 = 2ωc /h+1 , ω3 = 2hωc /h+1四阶期望对数幅频特性由若干段组成，各段特性的斜率依次为-20dB/dec、-40dB/dec、-20dB/dec、-40dB/dec、-60dB/dec。若以-20dB/dec作为1个斜率单位，则-40dB/dec可用2表示，-60dB/dec可用3表示。于是，各段的斜率依次为1、2、1、2、3，这就是工程上常见的所谓1-2-1-2-3型系统。其中：低频段：斜率为-20dB/dec，其高度由开环传递函数决定。中频段：斜率为-20dB/dec，使系统具有较好的相对稳定性。低中频连接段、中高频连接段和高频段：这些对系统的性能不会产生终于影响。因此，在绘制时，为使校正装置易于实现，应尽可能考虑校正前原系统的特性。也就是说，在绘制期望特性曲线时，应使这些频段尽可能等于或平行于原系统的相应频段，连转折频率也应尽可能取未校正系统相应的数值。具体分析及计算过程2.1 画信号流图信号流图如图2 – 1 所示 G1 (s) = 4 ，G2 (s) = 10 ,G3 (s) = 2.0 / (0.0.25 s+1) , G4 (s) = 2.5 / s(0.1 s+1)图2 – 1 小功率随动系统信号流图2.2 求闭环传递函数系统的开环传递函数为G（s） = G1 (s) G2 (s) G3 (s) G4 (s) = 200 / s (0.025 s + 1 ) (0.1 s + 1)= 200 / ( 0.0025 s3 + 0.125 s2 + s )则系统的闭环传递函数为Ф = 200 / ( 0.0025 s3 + 0.125 s2 + s + 200 ) 求开环系统的截至频率G（s） = 200 / s (0.025 s + 1 ) (0.1 s + 1)相应的频率特性表达式为G（jω） = 200 / jω (0.025 jω + 1 ) (0.1 jω + 1)由|G（jω）|= 1 可得截止频率 ωc = 38 s-1 求相角裕度将ωc = 38 s-1带入G（jω），可得相角裕度γ= 180°+（0°- 90°- arctan1/0.95- arctan1/3.8）=-28.3° 求幅值裕度令G（jω）的虚部等于0.可得穿越频率ωx=20 s-1此时，G（jω）=A(ω)=0.0833,则幅值裕度h=1/ A(ω)=12 设计串联校正装置绘制未校正系统的对数幅频特性，程序如下num=200;den=[0.0025,0.125,1,0];sys=tf(num,den);[mag,phase,w]=bode(num,den);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);margin(sys)未校正系统的对数幅频特性如图2 – 2 所示，其低频特性已满足期望特性要求 图2 – 2 未校正系统的对数幅频特性计算期望特性中频段的参数：ωc ≥ (6 ～ 8)/ts = (6 ～ 8)/ 0.5 = 12 ～ 16（rad s-1）h ≥ σ+64 / σ- 16 =25 + 64 / 25- 16 = 9.89取ωc = 20 rad s-1 ，h = 10。计算ω2 ，ω3 ：ω2 = 2ωc /h+1=≅ 2ωc / h = 2×20 / 10 = 4 ω3 = 2hωc / h + 1 ≅ 2 × 20 = 40由此可画出期望特性的中频段，如图2 – 3所示。根据期望对数频率特性设计方法，可以画出期望对数幅频特性曲线，如图2 – 3。图2 – 3 期望对数幅频特性曲线将L ( ω )减去L 0( ω )（纵坐标相减）即得L c( ω )，L c( ω )即为系统中所串进的校正装置的对数幅频特性，如图2 – 4 所示。图2 – 4 校正装置的对数幅频特性根据其形状特点，可写出校正装置的传递函数为Gc(s) = ( 0.25s + 1 ) ( 0.1s + 1 ) / ( 2.5s + 1 ) ( 0.01s + 1 )要获得上式所描述的传递函数，既可用无源校正网络实现，又可用有源校正网络实现。 采用无源滞后------超前网络无源滞后------超前网络如图2 – 5 图2 – 5 无源滞后------超前网络其传递函数Gc（s）=(( T1 s + 1 ) ( T2 s + 1 ))/(( T1 s / β + 1 ) ( βT2s + 1 ))比较上式与校正装置的传递函数可得T2 s = R2 C2 = 0.25 , βT2 = 2.5T1 s = R1 C1 = 0.1 , T1 / β = 0.01如选C1 =0.33μF，C2=5μF，则可算得R1=0.1/0.33×10-6=3000kΩR2=0.25/5×10-6=50 kΩ系统校正后的结构图如图2 – 6 所示图2 – 6 系统校正后的结构图 采用有源校正网络由于运算放大器组成的有源校正网络同时兼有校正和放大作用，故图2 – 7 中的电压放大和串联校正两个环节可以合并，且由单一的有源网络实现。如图2 – 7 所示的网络中，当R5≫R3时，导出的传递函数为G ( s ) = - Z2 ( Z2 + Z4 ) / Z1 Z4 )式中，Z 1 = R1 ；Z2 = R 5 + R 2 / R 2 C 1 s + R2Z 3 = R3 ；Z4 = R 4 + 1/ C 2 s再经一级倒相后，网络的传递函数可表示成G(s)=(R2+R5)/R1 (R2R5/(R2+R5) C1s+1)/(R2C1s+1) ((R3+R4)C2s+1)/(R4C2s+1) 图2 – 7 有源校正网络电压放大与校正环节合并后的传递函数为10 Gc（s）=10×( 0.25s + 1 ) ( 0.1s + 1 ) / ( 2.5s + 1 ) ( 0.01s + 1 )比较以上两式，并选C1=10μF, C2=20μF，则可求得校正网络的参数如下：R 2 C 1=2.5，故R 2=250kΩR 4 C 2=0.01，故R 4=500kΩ（R 3+ R 4）C2=0.1, 故R 3=4.5kΩR2R5/(R2+R5) C1= 0.25，故R 5=28kΩ(R2+R5)/R1=10，故R 1=28kΩ取R 0=R 1=28kΩ。则系统校正后的结构图如图2 – 8 所示。图2 – 8 系统校正后的结构图3绘制校正前后系统的bode图3.1 绘制未校正系统的对数幅频特性未校正系统的对数幅频特性如图2 – 2。程序如下num=200;den=[0.0025,0.125,1,0];sys=tf(num,den);[mag,phase,w]=bode(num,den);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);margin(sys)3.2 绘制校正系统的对数幅频特性校正系统的对数幅频特性，如图2 – 3 。程序如下num=[0.025,0.35,1];den=[0.025,2.51,1];sys=tf(num,den);[mag,phase,w]=bode(num,den);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);margin(sys)3.3 绘制校正后系统的对数幅频特性校正后系统的对数幅频特性如图2 – 4 。程序如下：num=[50,200];den=[0.000625,0.08775,2.535,1,0];sys=tf(num,den);[mag,phase,w]=bode(num,den);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);margin(sys)总结课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
这么简单的题目?关于PLC就可以?没别的要求了 ? 没有个设计方向?我这好象有几套...2008毕业论文(自动化)
应自动门机的种类很多，且在选购自动门一篇中已有简单介绍，在此，仅以平移型感应自动门机为例介绍一下自动门机的基本工作原理。 首先，平移式自动门机组由以下部件组成： （1） 主控制器：它是自动门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。 （2） 感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号； （3） 动力马达：提供开门与关门的主动力，控制门扇加速与减速运行。 （4） 门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。 （5） 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。 （6） 同步皮带（有的厂家使用三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统。 （7） 下部导向系统：是门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。 当门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下： 感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启；门扇开启后由控制器作出判断，如需关门，通知马达作反向运动，关闭门扇。
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摘要：通过对应急发电机自启动要求的分析，结合装备现状、配电系统的设计要求，利用PLC（可编程控制器）改造现有设备的优势，提出了详细的设计思路和方案以供参考。 关键词：PLC 应急发电机 方案 配电系统 通过对应急发电机自启动要求的分析，结合装备现状、配电系统的设计要求，利用PLC（可编程控制器）改造现有设备的优势，提出了详细的设计思路和方案以供参考。 通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式，中间继电器和时间继电器太多，体积大，功能少，寿命短，线路复杂，接点多，造成故障多可靠性差，维修困难；而采用微电子技术由于集成电路（IC）的系统芯片种类繁多，体积大，设计周期长，费用低，工艺复杂，抗干扰性差，可靠性差；而可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。 应急发电机组用PLC控制有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高。 主要设计功能 在生产过程中突然停电，应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机，并设有自启动装置，保证在主站失电后0-50秒内启动，应急电网通常为主电网的一部分，在正常情况下，这些用电设备由总配电板供电，只是在应急情况下由应急发电机组供电，因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁，以保证安全。 应急发电机组作为一个应急电源，应具备以下基本要求： 1、自动启动 当正常供电出现故障(断电)时，机组能自动启动、自动升速、自动合闸，向应急负载供电。 2、自动停机 当正常供电恢复，经判断正常后，控制切换开关，完成应急电到正常电的自动切换、然后控制机组降速到怠速、停机。 3、自动保护 机组在运行过程中，如果出现油压过低（小于0.3MP）、冷却水温过高（大于95度）、电压异常故障，则紧急停机，同时发出声光报警信号，如果出现水温高（大于90度）、油温高等故障。则发出声光报警信号，提醒维护人员进行干预。 4、三次启动功能 机组有三次启动功能，若第一次启动不成功，经10秒延时后再次启动，若第二次启动不成功，则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功，就按预先设置的程序往下运行；若连续三次启动均不成功，则视为启动失败，发出声光报警信号（也可以同时控制另一台机组起动）。 5、自动维持准启动状态 机组能自动维持准启动状态。此时，机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。 6、具备手动、自动两种操作模式。 控制系统的硬件设计 应急电源多采用135系列的柴油机组，下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。 电路分析 设计说明：控制面板上有“手动/自动”选择旋钮， “启动”、“加速” 、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮，柴油机上加装接近开关(旋转编码器),用于测速度，加装油门电机用于控制柴油机转速，加装电磁铁用于停机熄火，电压检测、水温、油压都是外部开关信号。 一次启动过程：正常电失电后，经5秒确认，“启动电机”启动4秒钟，如柴油机发火运行，则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达到启动转速，PLC立即停止“启动电机”。柴油机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速，直到稳定转速，发电机开始发电，电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。 三次启动过程：若一次启动未成功，则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达不到启动转速速度，并在5秒后测不到柴油机转速，由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动，以10秒作为一个周期，三次启动时间约30秒，32秒后输出报警，如启动中接近开关(旋转编码器)测不到柴油机达转速，则直接启动失败。 启动失败及柴油机组停机：启动失败后，电磁电把油门拉回到“停机”位置，当正常电恢复时，PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后，电磁电将油门拉回“停机”位置，柴油机缺油熄火。 并可根据用户需要增加小型人机界面，以文字、指示灯、图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数，对输入的数据进行范围设定，超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障，如三次起动失败，转速高，缸温高，市电供电等等。带密码保护功能，可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。机组--自控的特点（1）机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成，可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制（无人值守）。（2）控制柜的核心是可编程序控制器（PLC），通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器，运行可靠，质量稳定。（3）充分利用PLC的指令和功能编制程序，尽量减少外围控制元器件和接口，电路简单，操作方便，便于维护。（4）利用PLC的高速计数器功能，准确测出机组转速，不采用原来的测速发电机、转速表，避免了安装困难并提高了可靠性。（5）控制器采用直流24V供电，并配备先进的高频开关式直流充电设备，可对蓄电池进行浮充电，保证控制柜直流供电。（6）PLC中的EPROM（只读存储器）可固化程序，使原程序长期不丢失。（7）利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。技术要求：采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。接近开关技术要求：螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型：10-30VDC 三线型响应频率400Hz 接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。根据所需的输入/输出点数选择PLC机型 根据自动化机组的控制要求，所需PLC的输入点数为14个，输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量，只有电压是模拟量，为了降低成本，可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器，可靠性高，体积小，输入点数为14个，输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。分配PLC输入输出 根据自动化机组的控制要求和电气原理图，PLC输入、输出信号分配表见表1。表1输入/输出分配表I0.0 停市电信号 Q0.0 油门加速 I0.1 接近开关 （旋转编码器） O0.1 油门减速 I0.2 接近开关** （旋转编码器）** Q0.2 启动电机 I0.3 电压正常 Q0.3 合闸 I0.4 油压低 Q0.4 分闸 I0.5 水温高 Q0.5 停机电磁铁 I0.6 手动/自动 Q0.6 故障信号 I0.7 启动按钮 Q0.7 I1.0 加速按钮 Q1.0 I1.1 减速按钮 Q1.1 I1.2 停机按钮 I1.3 合闸按钮 I1.4 分闸按钮 I1.5 合闸输出信号注： I全为直流24V输入Q为无源触点输出（24V3A）1表示接通0表示断开 电路设计见附录1所示：（Autocad2004打开） 发电机时序图见附录2所示：（Autocad2004打开） 发电机PLC源程序见附件：（从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开）源程序是加装接近开关，柴油机每转发出6个脉冲信号，柴油机每分钟1000转，0.5秒一个周期测速，如采用旋转编码器则0.1秒一个周期测速，效果更佳。结论 采用PLC控制的自动化柴油发电机组，硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验，性能稳定，运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改，就可以满足用户不同的控制要求，对于现代智能楼宇，控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中，体现出极大的灵活性和适应性，具有极高的实际推广价值。
1、 高压软开关充电电源硬件设计2、 自动售货机控制系统的设计3、 PLC控制电磁阀耐久试验系统设计4、 永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究5、 PLC在热交换控制系统设计中的应用6、 颗粒包装机的PLC控制设计7、 输油泵站机泵控制系统设计8、 基于单片机的万年历硬件设计 9、 550KV GIS中隔离开关操作产生的过电压计算10、 时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计11、 多路压力变送器采集系统设计12、 直流电机双闭环系统硬件设计 13、 漏磁无损检测磁路优化设计14、 光伏逆变电源设计15、 胶布烘干温度控制系统的设计16、 基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真17、 电镀生产线中PLC的应用18、 万年历的程序设计19、 变压器设计20、 步进电机运动控制系统的硬件设计21、 比例电磁阀驱动性能比较22、 220kv变电站设计 23、 600A测量级电流互感器设计24、 自动售货机控制中PLC的应用25、 足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究26、 厂区35kV变电所设计27、 基于给定指标的电机设计28、 电梯控制中PLC的应用29、 常用变压器的结构及性能设计30、 六自由度机械臂控制系统软件开发31 输油泵站热媒炉PLC控制系统设计32 步进电机驱动控制系统软件设计33 足球机器人的视觉系统与色标分析的研究34 自来水厂PLC工控系统控制站设计35 永磁直流电动机磁场分析36 永磁同步电动机磁场分析37 应用EWB的电子表电路设计与仿真38 电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计39 逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究40 机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究41 自来水厂plc工控系统操作站设计42 PLC结合变频器在风机节能上的应用43 交流电动机调速系统接口电路的设计44 直流电动机可逆调速系统设计45 西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用46 DMC控制器设计47 电力电子电路的仿真48 图像处理技术在足球机器人系统中的应用49 管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究 50 生化过程优化控制方案设计51 交流电动机磁场定向控制系统设计52 开关电磁阀流量控制系统的硬件设计53 比例电磁阀的驱动电源设计54 交流电动机SVPWM控制系统设计55 PLC在恒压供水控制中的应用56 西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用57 基于侧抑制增强图像处理方法的研究58 西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用59 西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用60 PLC在恒压供水控制中的应用61 磁悬浮系统的常规控制方法研究62 建筑公司施工进度管理系统设计63 网络销售数据库系统设计64 生产过程设备信息管理系统的设计与实现
1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。 2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录） 3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。 4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。 5、论文正文： （1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容： a.提出-论点； b.分析问题-论据和论证； c.解决问题-论证与步骤； d.结论。 6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是： （1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。 （2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
热交换站PLC控制，这个难一点。南方人，热交换站是什么都不知道，就是做的这个毕业设计｜、
论文题目应以最恰当、最简明的词语反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合，关于自动化专业的论文题目有哪些?下面我给大家带来自动化专业的论文题目选题参考，希望能帮助到大家!
自动化 毕业 论文题目
1、配网自动化相关技术的研究
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5、冶金自动化发展的策略与思考
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15、配电自动化试点工程技术特点及应用成效分析
16、大型自动化控制系统故障报警技术应用研究
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18、浅谈变电站综合自动化系统的结构形式
19、如何提高综合自动化变电站的抗电磁干扰能力
20、动力部一降压变电站综合自动化系统改造及应用
21、智能变电站是变电站综合自动化的发展目标
22、中心城市大型配电自动化设计方案与应用
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24、建筑电气自动化系统安装的施工技术探讨
25、水电厂电气自动化控制设备的可靠性探讨
26、铝工业电气自动化的现状与发展趋势
27、配网自动化建设对供电可靠性的影响研究
28、浅谈电力自动化管理系统
29、铁路变电站自动化监控系统的研制
30、浅析集控站综合自动化系统运行中存在的问题
31、基于IEC 61850的变电站自动化 系统安全 风险评估
32、新型智能配电自动化终端自描述功能的实现
33、天津城市核心区配电自动化技术实施与进展
34、配电自动化若干问题的探讨
35、矿井主扇风机自动化与信息化改造
36、馈线自动化自适应快速保护控制方案
37、自动化系统运行中出现的操作失误、服务失败及补救 措施
38、应用于拣选操作的自动化立体仓库作业优化调度
39、地质环境自动化远程监测项目社会评估--以山东省为例
40、矿井自动化项目技术管理模式浅论
41、自动化仓储系统优化 方法 的研究
42、电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势
43、自动化专业卓越工程师课程体系的改革与实践
44、国外配网自动化建设模式对我国配网建设的启示
45、煤矿自动化与信息化技术回顾与展望
46、基于调度策略的自动化仓库系统优化问题研究
47、配网自动化建设抵御呼伦贝尔寒冬
48、藁城新区水厂的自动化建设
49、综合自动化变电站电压量传输新方式
50、以先进自动化技术确保中线调水畅通
电气自动化专业毕业论文题目
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2、 电气自动化在电气工程中的应用
3、 建筑中的电气工程及自动化技术探讨
4、 成品金电气自动控制称量与熔铸的研发与应用
5、 电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势
6、 探究加强企业电气控制线路的合理设计
7、 电动挖掘机在高原环境下的电气特性及系统设计
8、 浅谈电气自动化控制系统的应用及发展
9、 电气自动化工程控制系统现状及其发展趋势探讨
10、 试论电气工程及其自动化的发展趋势
11、 高职电气自动化专业的现状分析及发展
12、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
13、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探究
14、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
15、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
16、 浅析煤矿生产中电气自动化技术的应用及发展
17、 电气自动化在煤矿生产中的应用
18、 单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究
19、 基于人工智能的电气自动化控制研究
20、 工业电气自动化中数字技术的应用与创新
21、 多功能舞台电气控制系统的研究与设计
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23、 电气自动化技术在铝电解过程中的应用研究
24、 电气自动化控制中的人工智能技术探讨
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27、 电气自动化控制中的PLC的有效应用
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29、 井下电气自动化控制系统优化分析
30、 矿井电气自动化系统优化分析研究
31、 智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用初探
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34、 面对人才需求的高校电气自动化专业创新能力培养模式研究
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电气工程及其自动化论文题目
1、智能化技术电气工程及其自动化的应用探析
2、探讨电气工程及其自动化发展问题分析及应对措施
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电力拖动自动控制系统 课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。下面是我为大家整理的电力拖动自动控制系统论文，供大家参考。
《 浅析电力拖动自动控制系统 》
【摘 要】电力拖动控制系统是一种较为重要的控制系统，其在工业生产中发挥着很大的作用，随着社会的发展以及科技的推动，这一系统开始趋向于自动化的应用形式。电能在人们的生活中发挥着重要的作用，电器的种类越来越多，现代社会对电力的需求量也越来越大，所以，自动化的电力拖动控制系统，可以更好的满足人类社会对电力的需求。本文分析了电力拖动自动控制系统的设计原理，还介绍了电力拖动自动控制系统的安全防护，希望对相关电力人员有所帮助，使相关企业生产可以更加安全、稳定的进行。
【关键词】电力拖动;系统;自动控制;原理;安全防护
电力拖动系统在工业领域应用极其广泛，伴随着我国科技的发展，工业企业的生产效率越来越高，人类社会对电能的需求量也越来越大。很多工业企业引进了先进的机械设备，提高了企业的生产水平，同时也对电力拖动控制系统提出了更高的要求，所以，电力拖动控制系统的自动化也是企业未来发展的必然趋势。电力拖动自动控制系统是对传统系统的改进与优化，这种系统在运行的过程中，更加安全稳定，而且满足了企业对自动化机械设备生产运行的要求。为了使电力拖动自动控制系统发挥更大的效用，相关人员要研究出更加完善的安全防护 措施 ，这也可以为企业增产以及效益提升做出更大的贡献。
1.电力拖动自动控制系统的设计原理
电力拖动控制系统在工业企业生产中发挥着重要的作用，工作人员在系统运行的过程中，可以更好的掌握电动机的运行状况，还可以通过信息反馈，了解企业生产运行机制的运转情况，比较常见的反馈信息是电流信息。电力拖动控制系统中包含着很多的构件，其中电气设备是生产运行机制中比较重要的系统，其也是企业实现机械自动控制的关键因素。在利用计算机设备，可以在系统运行的过程中，可以直观的从 显示器 中，了解设备的运行状况，通过计算机等设备的信息反馈，可以有效的实现电力拖动的自动化控制。
实现电力拖动控制系统的自动化运行，需要借助先进的计算机技术，相关工作人员通过计算机信息的反馈，以及企业生产需求的变化，可以有效的制定出不同的控制方案，还可以实现机械运行的自动化生产。在这一过程中，计算机的编程起着至关重要的作用，计算机不但具有强大的计算等功能，还具有操作便捷等特点，所以，工作人员一定要多了解计算机相关知识，这样才能编制出独立的驱动程序，实现多种设备的自动控制。工作人员还要利用计算机操作技术，实现系统的对接测试，这些步骤有利于简化电力拖动自动化控制编程。电力拖动自动控制系统的各项参数可以认为调动，根据不同的要求，技术人员可以更改编程，所以这项工作具有一定的变动性。但是从系统的设计原理来看，电力拖动自动控制系统在调整的过程中，需要遵循一定的设计原则，其主要是利用计算机作为控制中心，而且是通过信号传输完成下达命令以及执行命令这一系列工作。
2.电力拖动系统自动控制的内容选择
2.1电力拖动自动控制系统对电动机的选择
电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、价格低廉的交流异步电动机。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。在选择电动机时也要考虑后期维护问题，任何系统在使用一段时间后，都可能因为外界因素的干扰而出现故障，为了降低线路损坏对企业生产效益的影响，设计人员一定保证维护工作的便捷性，便于及时抢修。
2.2电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择
电器控制线路的选择是电力拖动自动控制系统中一项重要的工作，其不但影响着整个控制系统的安装设计，也影响着电器选择的质量，在选择电器控制线路时，需要参考不同部件的特点以及生产的需求，在控制线路时，要利用总体框架，细化生产线路中局部电器的控制，还要考虑不同设备之间的关联，将局部电器控制融入整体线路控制中，构成完整的控制线路。
在设计的过程中，还要保证线路运行的稳定性以及安全性，这样才能有效的提高企业的生产效率，降低生产过程中安全事故发生的概率。电器控制线路的选择，需要保证元件选择的正确性，所以，设计人员一定要选择性能良好的设备，这样能延长设备使用年限，还能降低外界因素对电器的影响与干扰，使电器的运行线路更加稳定。相对而言，选择安全可靠的继电器，可以降低电器出现故障的概率，也可以降低设备维修的成本。另外，在选择具体的电器控制线路时，设计人员还要注意以下几点内容：
2.2.1触头设计
在选择电器控制线路时，首先要保证线路中的电器触头可以有效的对接在一起。比如，有的线路中，将常闭与常开的电器触头连接在一起，这两种电器处于不同的电源中，很容易因为触头的长期接触而出现短路等问题，而且如果该线路的绝缘防护措施做的不好，则很容易引发线路的安全故障。
2.2.2电器线圈联接
在设计电器的线圈联接时，要注意线路中的电器线圈是否联接正确，如果出现线圈设计失误问题，一定要及时处理，否则也会影响线路的正常运行。在检测电器线圈的联接时，要观察串联的线圈是否存在于交流控制线路中，要保证两个线圈的外加电压不能超过额定电压，另外，非并联的线圈也不能直接联接。
3.电力拖动自动控制系统的安全防护
3.1短路保护
短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。
3.2过流保护
如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。
3.3热保护
任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的 方法 进行热保护。
4.结语
综上所述，本文对电力拖动自动控制系统的设计原理、设计时电动机以及电器线路的选择进行了介绍，这些内容可以有效的保证电力拖动控制系统的稳定运行。另外，笔者还对电力拖动自动控制系统的安全防护提出了几点建议，希望对相关设计人员有所帮助，从而提高该系统的安全性以及稳定性，使其在工业生产应用的过程中，发挥更大的效用。
【参考文献】
[1]王春凤，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011(07).
[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统―运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息，2010(35).
《 试论电力拖动自动控制系统 》
摘要：随着社会的高速发展，更多电器的出现导致电力的需求不断攀升，因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。鉴于此，拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析，为使用者与企业提供借鉴与参考。
关键词：电力拖动 自动控制 运行
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章 编号：1007-3973(2012)010-028-02
1 引言
随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身 系统安全 稳定运行;另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。
2 电力拖动系统自动控制原理及其设计
2.1 电力拖动系统自动控制原理
操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。
在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。
2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定
在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。
学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说，在设计效率要求较高的加工机床时，拖动方式可以随机变化，如可以使用直流拖动，也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后，拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了，控制方式的选择就是控制要求的选择。
2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择
在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过 总结 ，归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点：
(1)电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1)允许过载能力;2)启动能力;3)电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。
(2)电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。
(3)电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择;如果企业使用电动机频繁，那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。
(4)必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数，必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。
总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。
2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计
拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据，通常，电器控制线路的设计方法是，根据所有部件不同的需求，根据控制线路的总体框架来细化局部线路，最后根据生产机械的实际需求与相互关联，将局部线路统筹规划到线路总体框架中，形成一个完整的控制线路。
设计前期调研：控制线路设计之初，设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言，控制线路仅需要满足下属三种功能即可：即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外，操作者能否对控制线路做出及时反应，能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。
设计过程的掌控：控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定，因此在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器，同时在规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容： (1)触头的设计，要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器，如果将常闭与常开的辅助头放在一起，那么当将它们接在不同相的电源上时，很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路，如果线路没有良好的绝缘性，那么势必会造成电路短路事故。
(2)设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中，即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压，也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器，接触器与线圈的同步，应当将所有线圈并联在电路中，使所有线圈承受相同的额定电压。
(3)设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式，例如，在进行自动控制时，可以根据需求直接切换到手动控制，所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性，同时还需为其配置隔离电器，以便在仪器出现故障时进行抢修。
2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则
笔者通过总结，归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则：
(1)经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。
(2)稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。
3 电力拖动自动控制系统的安全防护
任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护;另一种是电器保护。电器保护是最基本，也是必要的保护，其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护，它属于高级保护，主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析：
(1)短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。
(2)过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。
(3)欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护。
(4)热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。
(5)安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1)欠压保护的控制;2)过流保护的控制;3)水压保护;4)油压保护;5)轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。
(6)运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。
4 结论
本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助。
参考文献：
[1] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011(07).
[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3] 黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息，2010(35).
[4] 罗毅，李莺.浅析电力拖动系统稳定运行的充要条件[J].太原师范学院学报(自然科学版)，2006(02).
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目 录 引 言 1 1. 概述 2 1.1 国内外自动门发展现状 2 1.2 本课题研究的内容 2 1.3 本课题研究的目的和意义 3 2. 自动门控制系统总体方案设计 4 2.1 自动门的功能需求分析 4 2.2 系统设计的基本步骤 4 2.3 自动门技术参数的确定 6 2.4 自动门的机械传动机构设计 6 3. 自动门硬件系统的设计 8 3.1 控制系统结构设计 8 3.2 可编程控制器(PLC)的选型 8 3.2.1 PLC概述 8 3.2.2可编程控制器（PLC）的选型 9 3.3 驱动装置的选型 11 3.4 变频器的选型 12 3.4.1 变频器原理 12 3.4.2 变频器的选型 12 3.4.3 变频器的参数设定 13 3.5 感应开关的选型 15 3.6 自动门系统I/O分配表 15 3.7 控制系统的电气接线 16 4. 自动门控制系统软件的设计 17 4.1 PLC梯形图概述 17 4.2 梯形图编程环境 17 4.3 程序流程图 19 4.4 梯形图的设计 20 5. 系统调试 21 5.1 梯形图程序的下载 21 5.2 程序调试记录及结果分析 22 结束语 23 参考文献 24 附录Ⅰ 自动门的硬件连接电路 25 附录Ⅱ PLC的I/O地址分布图 26 附录Ⅲ 自动门梯形图程序 27 致 谢 33
目录 1 绪论 3 1.1 选题意义及课题来源 3 1.2 国内外现状简介 3 1.2.1 PLC在高炉中的应用 3 1.2.2 PLC在泵站系统中的应用 4 1.3 课题意义及论文的主要工作 4 1.3.1 选题意义 4 1.3.2 本次设计的主要工作 5 2 系统工作原理 6 2.1 控制系统要求 6 2.1.1 控制系统功能要求 6 2.1.2 设计技术指标 6 2.1.3 设计原则 7 2.1.4 系统的保护设计框架 7 2.2 系统控制方案的确定 8 2.2.1 方案概述 8 2.2.2 方案确定 8 2.3 系统工作原理 10 2.3.1 系统整体结构模型 10 2.3.2 系统组成及框图 11 2.3.3 系统主要工作流程 12 3 系统硬件设计 14 3.1 系统硬件总体组成 14 3.1.1 系统硬件组成 14 3.1.2 系统机械流体部分组成 14 3.1.3 系统电气部分组成 15 3.2 泵的选型和设计 15 3.2.1 系统要求 15 3.2.2 拟选用的元件 15 3.3 PLC控制部分的的设计 16 3.3.1 PLC的I/O需求和分配 16 3.3.2 PLC的选型和主要技术指标 17 3.4 转换部分设计 20 3.4.1 转换部分方案的确定 20 3.4.2 单片机PIC18F2480简介 22 3.4.3 单片机PIC18F2480电路设计 25 3.5 检测部分设计 28 3.5.1 铂热敏电阻PT-1000 28 3.5.2 JLS40压力传感器 29 3.5.3 AD靶式流量开关 29 3.5.3 三达德KH－32型电流互感器 30 3.6 抗干扰处理、保护设计 31 3.6.1系统避雷措施 31 3.6.2系统抗电磁干扰措施 32 3.7 系统组要元件 33 4 系统的软件设计 34 4.1 软件设计概述 34 4.2 控制主程序的梯形图设计 38 4.3 单片机部分C语言设计 44 5 通信部分设计 49 5.1 系统联网和通信部分框架 49 5.2 系统与上位机通信部分方案设计 51 6 组态部分设计 53 6.1 组态方案概述 53 6.2 组态设计 53 6.2.1窗口设计 53 6.2.2 变量设计 56 6.2.3 主要脚本程序 58 6.3 组态仿真 64 7 结论 67 7.1 本设计完成的主要工作 67 7.2 优化设计可以进行的工作 67 7.3 设计心得 68 致谢69 参考文献 70 我有你需要的论文，加④③⑤③⑤①⑥②我来帮助你！希望采纳