二极管毕业论文

二极管毕业论文

稳压器的类型较多，常见的稳压器有：自动稳压器，净化电源交流稳压器，参数稳压器，NPS型智能稳压电源。现分别介绍如下：

一、自动稳压器

这种稳压器结构简单，价格低廉，但可靠性差。因为它是靠碳刷的移动（滑动或滚动）来稳压的，如图2所示。控制电路根据输出设定的情况，来控制M点上下移动，以使输出电压符合负载的要求。这种电路的缺点就是可靠性低和动态响应速度慢，不隔离干扰。碳刷在不断的移动中会慢慢变薄直至损坏，在湿度很大的情况下寿命缩短会更快。由于是机械运动，所以动态响应慢，这将会导致瞬间电压的突升与突降，损坏后面的设备。

比如当输入电压下降15%，即220V下降到187V时，为了保证输出仍为220V，M就必须上滑至N点，这时的变化就是220：187=1.18，这时如果有一个大型的感性负载突然下载，造成市电电压突然产生一个300V的浪涌，由于M点的机械惰性而来不及移动，在输出端就会出现一个354V的高电压，轻则使UPS电池放电，重则烧毁UPS输入电路。反之，如果有一个大型的感性负载突然加载，也将会出现一个100V的凹陷，也会导致UPS的电池放电。

二、净化电源交流稳压器

这种交流稳压器的出现主要是代替原来的电磁补偿式614型稳压器。这种稳压器的原理是根据双向可控硅导通角度的不同而形成不同的等效电感量，使输出对输入的变化进行补偿原理而进行稳压的，原理如图3所示。

这种电源的稳定度较高，可达到0.1%，效率也较高，可达97%，输出电压波形失真度较小，可达到0.2%。这种稳压器的可靠性很高，有隔离干扰的能力。由图中还可以看出，主电路中没有功率管，都是电感和电容等无源器件，惟一的一只半导体器件还是可靠性很高的双向可控硅。但这种电路的缺点是调节范围窄，一般只适应额定电网电压的±10%，功率不容易做大，这显然无法满足电信部门的要求，所以一般不在考虑范围之内。

三、参数稳压器

1、 参数稳压器的工作原理

参数稳压器是早期应用比较普遍的稳压器，这是一种根据铁磁谐振原理进行稳压的电路。它的优点是整个电路没有一个半导体元件，是由变压器和电容构成的电路，所以可靠性比较高，由于参数稳压器是工作在谐振状态，所以隔离干扰的能力比较强。图4示出了参数稳压器的工作原理。由于该电路用得较多，出现的问题也很多，在这里做一较详细地介绍。目的是了解它的优缺点，以达到更理性地使用。如图4为参数稳压器的电路原理图，其等效电路是一只电感与一只电容串联。

电容的容抗是XC=1/(2fC)；电感的电抗是XL=2fL

式中：f-市电频率，HZ

C-电容量，F

L-变压器的电感量，H

由电路可知，UC是电容上的电压, UL是电感上的电压, I是通过电阻、电容上的电流，感抗和容抗上的电压相差位为180，故它们串联时的电压是相减的关系，当达到谐振时，UC=UL,此时 XC+XL=O。于是就得出：

f= 〈1〉

这就是LC串联电路的谐振点,由上面的分析可以看出3个问题：

在输入电压达到一定值时，LC串联电路中的阻抗达到最小值，或电流达到最大值，即变压器进入饱和状态，此时变压器上的电压基本不变了，输出进入稳压区。

在谐振点LC和市电频率形成一个固定的关系，式〈1〉还可以用角频率表示，即

ω= 〈2〉

在谐振点以后，如果输入电压继续升高，那么升高的部分就全部加到了电容器上。

2、 参数稳压器优点：

A、 参数稳压器在谐振时由于是工作在饱和状态，所以外来的干扰不会引起饱和电流的变化，于是就将干扰隔离了。

B、 由于输入电压升高的部分全部加到电容器上，所以允许输入电压转换范围较大。

C、由于电路中没有电子元件，所以可靠性较高。

3、 参数稳压器的缺点：

A、 由于是工作在饱和状态，所以自身功耗大，效率低。

B、 由于是谐振在市电频率，所以对频率的变化非常敏感，一旦市电频率发生变化，就会造成停振，一旦停振，其储存在电感中3倍以上的无功功率就会瞬间释放，形成上千伏的高压脉冲向外传输，击毁其附近的设备。国内某电信部门的多次UPS起火均由它造成。

C、由于是谐振在市电频率，如果后面是整流负载，整流产生的谐波也会导致电路停振。根据有关科研机关的测试，这时参数稳压器的容量要数倍于后面的负载（典型实验是10倍）。上述电信部门的多次UPS起火就是因为参数稳压器的容量过小：譬如一个是15KVA的参数稳压器带16KVA的UPS，一个是30KVA的参数稳压器带40KVA的UPS，在几十套配套设备中几乎无一幸免。

D、 由于在电路工作是内部储存了大量的无功功率，所以输入功率因数低，不能充分利用输入的市电，占用了宝贵的电能资源。

参数稳压器使用比较成功的地方大都是容量比较大的地方或条件比较好的地方。所以这种电源要谨慎使用，尤其是在电信部门这样要求较高的地方更要谨防隐患。

四、NPS型智能稳压电源

这是一项新技术，是在总结了上述几种稳压器的优缺点和吸收了Delta变换技术的经验后而研制出的专利产品。这种电路既采用了当前成熟的PWM技术，又结合了 UPS的Delta变换技术。

NPS型智能稳压电源有效解决了上面几种稳压器所存在的问题：

1 、由于吸收了Delta变换技术的经验，所以就具有了它的一些优点，比如输入功率因数高达0.95以上，比参数稳压器高得多。

2 、效率高。从电路的结构可以容易得看到，它是集中了自动稳压器的优点。而且反映速度快，这又是自动稳压器所无法比拟的。

3、 输入输出隔离性能好，这又是集中了参数稳压器和净化电源的优点。由于在工作中没有无功功率的存储，所以不存在击毁其他设备的问题。

4、可靠性高。由于是PWM电路与磁路的结合原理，结构轻巧，而不是像参数稳压器那样笨重。

5 、由于工作效率高，损耗小，使机内温度不高，提高了机器的可靠性。

6 、可以智能监控。机器留有RS232串口，可以做远程监控。

7 、容量可以做得很大，不像净化电源和参数稳压器那样最大只能做到几十千伏安。
正是有了如上的优点，在配电中应为首选。
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参考资料：

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1 绪论 (3)
1.1 LED简介 (3)
1.2 LED简介和构成 (3)
1.3 LED屏的分类 (4)
1.3.1 颜色可以分为 (4)
1.3.2按显示器件分类 (5)
1.3.3按显示方式分类 (5)
1.3.4按发光点直径分类 (6)
1.3.5.按显示方式分类 (6)
2 LED点阵显示屏 (7)
2.1 LED显示屏的提出 (7)
2.2 LED显示屏的需求 (7)
2.3 LED显示屏的开发环境 (8)
2.3.1 显示屏驱动电路的选择 (8)
2.3.2 亮度连续可调 (8)
2.3.3 串行口的选择 (9)
3 系统的具体设计与实现 (10)
3.1 系统总框图 (10)
3.2 硬件条件 (10)
3.3 驱动部分 (11)
3.3.1 LED显示屏行驱动电路 (11)
3.3.2 LED显示屏列驱动电路 (12)
3.4 亮度连续可调 (13)
3.5 刷新频率的计算 (13)
3.6 键盘 (13)
3.7 软件方面 (14)
3.7.1 主程序的流程图 (14)
3.7.2 按键程序 (15)
3.7.3 行列的扫描 (15)
4 AT89S52部分程序码 (16)
5 测试、结果及分析 (17)
5.1 基本功能 (17)
5.2 发挥部分功能 (17)
5.3 其他发挥部分功能 (17)
6 总结 (18)
致谢 (19)
参考文献 (20)
1 绪论
1.1 概述
LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。[9]它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点,在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。[5]
1.2 LED简介和构成
LED(Light Emitting Diode)即发光二极管是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。[9] LED具有亮度高、功耗小、寿命长、工作电压低、易小型化等优点。[4]近几年来,它得到迅猛的发展和广泛的应用。从七十年代起,已有人开始用LED做为发光像素研制LED显示器。随着微机技术的发展和LED器件的成熟,LED 显示屏也得到迅猛的发展。目前已研制出多种规格的LED 屏,从色彩上讲有单色、多色、全色显示屏,从显示尺寸上讲,LED屏现已做到了数百平方米。[4]现已形成了一个新兴的高科技产业。最近,蓝色、纯绿色超高亮发光二极管相继研制成功并已商品化,用LED制成室外"大彩电"已成为现实,它标志着 LED显示技术达到了一个新的高度。
LED显示屏是用发光二极管作显示像素而构成的显示屏,受空间限制小,适合于几平方米到几百平方米的屏幕,在此范围内和其它几种屏幕相比有较强优势,可表现文字、图形、图像、动画和视频,能较好地适应各种使用环境。[5] LED显示屏系统一般由微机、发送控制板、接收控制板、显示屏屏体、稳压电源及金属框架等部分构成。[5]
(1)微机
微机主要用于大屏幕系统的操作和控制,体现在上层软件部分。用来制作、编辑欲显示的内容,包括文字、图像、表格,并设置各种节目的播放顺序及画面停留时间等。编辑完成后,微机用来运行播放制作好的内容。微机播放时,内容在微机的显示器上显示出来。电子信息与科学技术在现代工程管理中的应用
【摘要】近年来,我国经济的迅猛发展把工程管理推入了人们的视野。随着社会的进步与发展,计算机信息技术发展水平也日渐提高,采用信息技术应用到工程管理中,其工作间将会大大减少,工作质量、工作效率也会得到大大提高。因此,电子信息和科学技术在现代工工程管理中的应用在我国现实生活中具有着十分重要的意义。
【关键词】电子信息;科学技术;工程管理;应用
在当前,随着电子信息科学技术的发展,在工程管理的领域中,以计算机信息技术为主的电子信息技术,越来越得到重视,尤其是在建筑工程管理领域中,将计算机电子信息技术与工程管理进行有效的结合,促进两者的共同进步和发展,不仅能使计算机的电子信息技术得到运用,还能提高工程的管理质量,在建筑工程造价管理和项目管理以及施工管理的工作中都产生了重要的作用。
1 电子信息科学技术在工程领域中的应用现状
企业的信息化管理系统是集组织模式、企业规范、业务流程以及信息技术为一体的综合化管理体系。计算机中的应用改变了传统的工程管理方法,提高了劳动生产力。但在施工的生产管理、施工过程的控制和监督等方面还是比较落后的。如何使用计算机信息技术对建筑业结构进行优化,如何提高企业与项目的管理水平,以及如何提高劳动生产率都是值得认真探讨和研究的紧迫课题。
我国现代的工程承包、施工内容都非常丰富、涉及面极广、建设周期较长,加上经济环境错综复杂,使我国工程建设企业都面临着潜在风险。所以,如何利用快速发展的信息技术来对落后的局面进行改善,已变成企业首要解决的工作。
从工程管理程序上来分析,工程管理的思路是信息分析、投标报价、工程施工、工程财务结算。财务领域和投标的计算机应用,在一般企业中只是作为工具使用,并未体现管理的功能。大型企业具有雄厚实力与规范管理,都在乎计算机信息技术的应用。在目前,市场上所引用的项目工程管理软件,主要侧重工程施工的进度控制与资源的总体调配,涉及工程管理中的高层理论化管理。但在我国实际使用中却不能适
应工程的变化,资源的调配计划确实做得很好,但施工现场物资资源的调用没有按原计划进行,导致计划的全盘落空。
针对现场管理的重要环节,并没有应用到采购、存储、领出和工地消耗为一体的计算机管理系统。工程的进度一直都以来是工程施工的首要任务,工程的按时完成是最重要的。但是,要提高企业的经济效益,只是讲进度是不够的,成本控制是效益的体现,随着市场的经济体制逐渐成熟,成本控制已成为施工企业中重要任务。
2 电子信息科学技术在建筑项目工程管理中的功能
建筑工程的项目管理是脑力劳动,它主要是依据建筑工程建设工作的实践经验,处理协调各方面的要求,把各项目资源分配到时间节点和恰当环境中,实施动态调整,以合理经济的方式完成预定的目的。电子信息科学技术在建筑工程的项目管理功能主要有以下几点:
2.1 完成建筑工程在企业内部进行数据共享
现代化的建筑工程项目中的电子信息科学技术系统运用了相对完善的数据管理,它的最大优势是确保数据共享。建筑工程项目管理可以利用那些管理数据共享作为企业内部所采用的标准。现代数据库的管理系统能够运用搜索方法,从上百万数据中寻找到指定的数据,这个过程只需要短短的几秒钟就可以实现了。
2.2 保证统计的数据具有准确性
建筑项目的资料数据能够以动态的方式将准确性的指定内容提交给工程项目管理人员,防止了人为因素所带来的各种缺点,有效的阻止了时间上的拖延和实际状况的错误判定。如果不能有效的解决这些问题,就会给工程项目带来不便。电子信息科学技术对工程项目进行模拟实施,在较短的时间内把同一项目进行千万次的模拟,因此,统计信息能帮助建筑工程的管理人员进行有效的实施决策管理。
2.3 完成数据间的通信
通过电子信息科学技术和网络技术,能完成建筑工程管理人员间的信息通信和发布,通过网络技术和公用传讯方式可以将企业总部和建设的施工现场联系起来,从而使供货商和各方之间进行信息交流,完成对远程数据的管理。
3 提高工程管理电子信息科学技术应用水平的措施
3.1 在掌握施工项目管理的信息化基础上,制定正确计划
将电子信息科学技术应用于建筑项目工程管理是工作中的重要内容。不能只把信息化应用看作企业点缀,要把信息化的应用落到实处,处理建筑工程管理中的紧要问题,从而最大程度的发挥信息化技术作用。提高工程施工中的效率和水平对企业发展具有重要意义,所以,我们要利用电子信息科学技术来改造目前的水平与技术。提高工程管理的信息化,关键之处在于电子信息科学技术在其应用水平上的高低。企业要根据建筑工程施工管理所涉及到信息的存储自动化、信息的收集自动化、信息的检索工具化等技术和实际的管理水平,要制定出正确的计划,用科学的方法处理施工中出现的问题,进而最大化的实现现代化信息科学技术的有效率,逐步建立、完善工程施工的管理信息系统。
3.2 运用因特网、局域网等载体,实现信息共享和网上公办
社会的不断发展,使建设项目的规模逐步扩大,建筑工程所涉及到的单位比较的多,文件和相关信息也繁多复杂。过往的项目管理信息方式都是以纸为分析、记录的载体,分析整理后的数据还要一层层的经过多个部门进行转交,最后到达决策者的手中。这样的办公方式不仅仅浪费时间、财力和人力,还会降低工作效率,最主要的原因是因为转交次数过多而导致信息交流的完好性和有效性受到了严重的影响。因此,在这个信息的时代,要运用科学有效的信息技术来分析、传输第一手信息,并及时向决策者转达信息,从而才能提高工程施工的管理水平。
3.3 开发相关的应用系统
在因特网上开发出各种工程项目的信息管理系统,建立大的数据库和链接,把网上查询、网上投标、网上材料采购、网上会议等信息公布在大家面前,向有意向人员展现出一个信息交流和共享的平台,把纵向的信息交流方式转变为平行,这样的方法不仅能提高工作效率和信息准确性,还能促进企业间的沟通和合作,提高决策的准确度。在施工的过程中,也要把项目管理的信息系统与技术软件应用到该过程的管理,从而提高管理水平和效率。
4 结束语
综上所述,我国在建筑项目工程管理所采用信息化发展获得了较大的成功。但与国外的信息化技术相比,我国还存在着很大的问题。每个企业都应该根据自身的实际情况,科学合理的把信息技术应用到工程管理中,从而提高工作效率,从企业的长远发展来看,信息化技术对企业发展具有着深远意义。完

求几篇应用电子的毕业论文

基于EDI的电子征税系统应用探讨 【论文摘要】作为电子化贸易工具的EDI技术已相当成熟，将其用于电子征税发挥了其安全可靠、数据从计算机到计算机自动传输不需人工介入操作等优点。本文对基于EDI的电子征税系统进行了探讨，提出了自己的一些看法。 1．1 EDI的定义 EDI（Electronic Data Interchange，电子数据交换）是20世纪80年代发展起来的一种新颖的电子化贸易工具，是计算机、通信和现代化管理相结合的产物。国际标准化组织（ISO）对EDI的定义是：“为商业或行政事务处理，按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理或消息报文格式，从计算机到计算机的数据传输方法。”通俗地讲，就是标准化的商业文件在计算机之间从应用到应用的传送。EDI是企业单位之间的商业文件数据传输，传输的文件数据采用共同的标准和固定格式，其所通过的数据通信网络一般是增值网和专用网，数据是从计算机到计算机自动传输，不需人工介入操作。 1．2 EDI的组成元素 EDI有3个基本组成要素：通信网络、计算机硬件和专用软件组成的应用系统以及报文标准。通讯网络是实现EDI的基础，可利用公用电话交换网、分组交换网以及广域网、城域网和局域网来建立EDI的增值网络。计算机应用系统是实现EDI的前提，该应用系统是由EDI用户单位建立的，其硬件由PC机（服务器）、调制解调器等组成，软件由转换软件、翻译软件、通信软件等组成。转换软件将计算机系统的文件转换为翻译软件能理解的中间文件，或将翻译软件接受的中间文件转换成计算机系统的文件；翻译软件将中间文件翻译成EDI的标准格式，或将后者翻译成前者；通信软件将要发送的EDI标准格式文件外层加上通信信封，送到EDI交换中心信箱，或从信箱将接受的文件取回，计算机应用系统能将EDI传送的单证等经济信息进行自动处理。EDI报文必须按照国际标准进行格式化，目前应用最广泛的EDI国际标准是UN／EDIFACT标准。 EDI接入如图1所示。 1．3 EDI的工作过程 EDI的工作过程为：你的应用系统产生一个文件，例如报税单，EDI翻译器自动将报税单转换成征纳税双方同意的EDI标准格式，通信部分上增值网进行发送，网络进行一系列的合法性和数据完整性检查，将其放入EDI中心的相应邮箱里，税收征收机关上网取出邮箱里的信件，EDI翻译器将信封里的数据从标准格式转换成内部应用系统可读的格式进行处理，从而实现电子报税。 2 基于EDI的电子征税系统 2．1 电子征税系统 税务征纳电子化的总体发展方向是形成以电子报税为主，其他申报方式为辅的格局。电子征税包括电子申报和电子结算2个环节。电子申报指纳税人利用各自的计算机或电话机，通过电话网、分组交换网、Internet等通讯网络系统，直接将申报资料发送给税务征收机关，从而实现纳税人不必亲临税务机关，即可完成申报的一种方式；电子结算指国库根据纳税人的税票信息，直接从其开户银行划拨税款的过程。第1个环节解决了纳税人与税务部门间的电子信息交换，实现了申报无纸化；第2个环节解决了纳税人、税务、银行及国库间电子信息及资金的交换，实现了税款收付的无纸化。 2．2 EDI征纳税系统工作流程 EDI的应用领域非常广泛，涵盖工业、商业、外贸、金融、保险、运输、政府机关等，而EDI在税务系统的应用推进了税务处理电子化的进程。 电子报税流程如图2所示。 EDI征税系统工作流程如下： （1）纳税人通过计算机按一定格式将申报表填写好，并由计算机进行自动逻辑审核后，利用电话网或分组网，通过邮电局主机发往税务局邮箱； （2）税务局主机收到申报表后进行处理，发回执并开出缴款书； （3）纳税户通过邮箱系统收取回执和缴款书，了解税款划拨结果； （4）国库处收到缴款书后，按缴款书内容通知银行划款；银行收到缴款书后进行划款，将划款结果返回国库，并通过国库返回税务局。 2．3 EDI电子征税的优势 利用EDI实现电子报税，有利于实现税收征管现代化。可以节省时间，提高工作效率，消除纸面作业和重复劳动，改善对客户的服务。EDI意味着更准确地实现数据标准化及计算机自动识别和处理，消除人工干预和错误，减少了人工和纸张费用。 3 我国电子征税的现状和几点看法 发展电子税务是中国政府实施信息化的一项重大工程。国家税务总局实施的“金税工程”通过计算机网络已初步实现对企业增值税发票和纳税状况的严密监控。目前全国区县级国税局已配备了低档认证子系统，专门对百万元版、十万元版和部分万元版增值税专用发票进行认证，计算机稽核软件和发票协查软件也已开发完成并正在部分地区试运行，国家税务总局已完成了与北京等九省市国税系统的四级（总局、省局、地市局和县级局）网络建设，其他省区网络建设和全国稽核设备配备工作正在准备中。 应该看到国家发展电子税务的决心。在实施的过程中，笔者认为，应注意以下几点： （1）重视税务部门工作人员计算机应用能力的培养。为了适应电子税务的需要，税务部门工作人员除了要具有专业知识，还应掌握计算机应用知识，要分期分批进行培训。尤其是区县级以及比较偏远落后地区，在网络建设的同时，就应对其工作人员进行计算机知识的培训。将计算机的应用能力作为上岗的一个条件。 （2）由于电子税务作为电子政务的一个组成部分，所以，在构建电子税务系统的时候，在思想上要有全局观念、发展的眼光，要考虑未来与电子政务平台的整合问题，防止 构建一个封闭的系统。 （3）将具有标准性的EDI与具有普遍性的Internet相结合，建立互联网EDI，缴税人员可在家里或办公室利用浏览器从Web上填写税表进行有关电子商务，简单方便，免去在徼税大厅排队之苦。 互联网EDI对于纳税户来讲，基本上是零安装、零维护，不必额外投资，费用低。而对税务部门来讲，采用互联网EDI报税可使税表以电子文件的模式通过电子商务网送达税务部门，提高了工作效率，减轻了税务部门工作量，方便了税户，缩短了报税时间。电子化的税务表格可以直接进入数据库，无需税务部门进行人工输入，减轻了工作量，减少了人为错误；互联网EDI报税系统通过电子报文审查功能可自动识别税户错填、漏填项目，不允许带有这类人为错误的报文进行传送，减轻了税务部门的检查、校对工作，提高了工作效率。 （4）应重视电子征税的宣传工作，使广大纳税户积极参与到电子纳税的行列中来。 4结语 总之，电子征纳税是税收征管现代化的要求，是社会经济发展的必然趋势。而作为实现电子征税的EDI技术，必将和Internet技术相结合，使互联网成为EDI信息的传输媒体。通过互联网EDI进行电子征税，是电子征税的发展方向。 参考文献 〔1〕 http：／／www．ctax．com．cn／fask／20011126213203．htm 〔2〕 http：／／www．e-works．net．cn／jcjs／ia24．htm [3] Projects/ecforum／examples／tax．htm 〔4〕 http：／／202．104．84．84／edi／edi／App4．HTML 〔5〕 龚炳铮．EDI与电子商务〔M〕．北京：清华大学出版社，1999．

求一篇“机电技术应用”的毕业论文！要求3000字以上！要符合实际一些的，不能太夸张了！小弟在此谢过了。

机电毕业论文-实现变频调速器多电机控制

[摘要]本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及plc程序。

[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议

一、引言

以变频调速器为调速控制器

的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。

工作时操作人员通过控制机（可为plc或工业pc）设定比例运行参数，然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量d/a转换模件使系统成本增加。为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。
二、系统硬件构成
系统硬件结构如图2所示，主要由下列组件构成；

1、fx0n—24mr为plc基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。
2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。
3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元，符合rs—422/rs—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。
4、fr—a044变频调查器，实现电机调速。
在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。工作过程中，plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息；若不一致则放弃该信息的处理，这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。

三、软件设计
1、通讯协议
fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示，

该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求；?、变频器处理等待；?、变频器作出应答；?、计算机处理等待；?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程；监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。

2、plc编程
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。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。plc梯形图程序（部分程序）如图5所示。

程序中通讯发送缓冲区为d127~d149；接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制；电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制；电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议；然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例，x0的上升沿m50吸合，变频器1的站号送入d130，运行命令字送入d135，enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132、d133；接着求校验和并送入d136、d137；最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息，此信息fx0n—485adp收到后置m8132，plc根据情况作出相应处理后结束程序。
四、变频器制动的思路和新方法

在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能

对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。

在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

1、能耗制动

利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。

其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。

一般在通用变频器中，小功率变频器（22kw以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kw以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。

2、回馈制动

实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。

回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。

3、新型制动方式（电容反馈制动）

3.1主回路原理

整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路，由igbt、功率电阻组成。

(1)电动机发电运行状态

cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向vt1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380vac—530vdc）高到一定值时，cpu关断vt3，通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压，从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值（比如说370v），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制vt3的关断与开通，从而实现电阻r消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。

(2)电动机电动运行状态

当cpu发现系统不再充电时，则对vt3进行脉冲导通，使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压，再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测，控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。

3.2系统难点
(1)电抗器的选取

(a)、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。

（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。

所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。

(2)控制上的难点

（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500vdc，而电解电容c的耐压才400vdc，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400v），就得有效的控制电抗器上的电压降νl，而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。

（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。

3.3主要应用场合及应用实例

正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列，到目前为止，这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地，填补了国内这一空白。

随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。

五、结语
1、实际使用表明，该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。

2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。

3、控制多台变频器，成本明显低于d/a控制方式。

4、随着变频器的增加，通讯延迟加大，系统响应速度低于d/a控制方式。

参考文献

1、韩安荣.通用变频器及其应用(第2版)[m].北京:机械工业出版社,

2、刘文兵（1981—）男从事过变频器的应用工作，现在台州富凌机电制造有限公司,从事变频器的设计与制造。

鸣谢

在论文完成之际，我真心地感谢在设计之中给予我帮助的荀延龙老师和各位同事，使我如期完成毕业论文，并使我终生受益。

在论文的完成过程中，系里的各位老师对我帮助很大。在此深表谢意！其他的同学也给予我许多关心和帮助，真诚地感谢他们。