《电机及拖动基础》课程设计报告

《电机及拖动基础》课程设计报告

《电机及拖动基础》课程设计报告

一、二、三、四、

异步电动机的课程设计变压器的课程设计直流电动机的课程设计同步电动机的课程设计第三部分直流电机的课程设计

1.直流电机的分析方法（1）原理、结构和额定值。

①直流发电机原理（机械能>直流电能）。A.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转；

B.电机内部有磁场存在；或定子（不动部件）上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流If)时产生恒定磁场（励磁磁场，主磁场）

C.电枢线圈的导体中将产生感应电势e=Blv，但导体电势为交流电，而经过换向器与电刷的作用可以引出直流电势EAB，以便输出直流电能。②直流电动机的原理（电能>机械能）。

A.将直流电源通过电刷和换向器接入电枢绕组，使电枢导体有电流ia通过。B.电机内部有磁场存在。

C.载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力f的作用f=Blia（左手定则）所有导体产生的电磁力作用于转子可产生电磁转矩，以便拖动机械负载以n(r/min)旋转。

③直流电机的结构。

主磁极、机座、换向极、端盖、电刷装置、电枢铁心、电枢绕组、换向器④直流电机的额定值。

A.额定功率PN：指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率，以"W"为量纲单位。若大于1kW或1MW时,则用kW或MW表示。B.额定电压UN：指额定状态下电枢出线端的电压，以"V"为量纲单位。C.额定电流IN：指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以"A"为量纲单位。

D.额定转速nN：指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。E.额定励磁电流If：指电机在额定状态时的励磁电流值。注意:

a.对于直流发电机，PN是指输出的电功率，它等于额定电压和额定电流的乘积，即PN＝UNIN

b.对于直流电动机，PN是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率ηN存在,即

PN＝UNINηN

（2）基本公式（常用），等效电路图，功率流程图。①基本公式

（3）直流发电机特性，直流电动机特性。（4）直流电动机应用2.直流电机的实验电路图设计

扩展阅读：11 PLC课程设计报告 (恢复)

《综合控制系统设计》

姓名：朱立学号：201*30072720系别：电子信息工程学院班级：09自动化2班指导老师：韦莉莉、方昌始、彭康拥完成时间：201*-10-21

目录

一、课程设计目的..........................................................................1二、课程设计内容..........................................................................1三、课程设计控制要求...................................................................1四、饲料加工工艺设备与饲料生产线认识.....................................1五、三菱FX3U系列功能认识.......................................................2六、变频器：.................................................................................2七、三菱PLC选型：.....................................................................3八、控制系统PLCI/O点地址分配表及输入输出端子接线图：...3九、PLC电气CAD图：.............................................................8十、心得体会：............................................................................14十一、附录....................................................................................15

综合控制系统设计报告

一、课程设计目的

通过三年自动化专业基础课与专业课程学习，尤其是完成《自动控制原理》《电机及拖动基础》、《传感器技术》《计算机控制技术》《过程控制技术》、《电气设备与PLC》等课程学习，学生已具备简单控制系统分析与设计。

但在实际生产应用中，一条生产线控制系统往往包含有多个变量、多个控制对象，控制关系复杂，尤其现代综合自动化技术发展，控制系统概念不仅仅局限于生产线机械设备自动控制，而是覆盖到企业决策层经营管理，因此我们有必要开设《综合控制系统课程设计》。通过该课程设计，学生应更加深入了解综合自动化系统，掌握如何利用工控机或可编程序控制器、网络等技术构建一个综合控制系统。

二、课程设计内容

根据原饲料生产线继电-接触器控制系统要求，采用三菱FX3U或Q系列PLC完成饲料生产线控制系统改造设计。

三、课程设计控制要求

饲料工业近年迅速发展，饲料生产线加工工艺和设备也随着不断进步。但是，在总体上，我国在饲料加工控制系统上存在技术不够先进、企业平均规模小、综合生产水平低等问题。因此，需要进一步提高饲料生产厂的自动化程度。本次课程设计题目《饲料生产线的三菱PLC和三菱变频器的改造》，是将饲料生产线原有继电-接触控制系统改造为三菱PLC和三菱变频器控制系统。

该饲料生产线共有：备料系统、粉碎机系统、辅料备料系统、配料系统、称量系统、混合系统、制粒包装系统。

四、饲料加工工艺设备与饲料生产线认识

定量包装控制器：JY500C3

应用行业：JY500C3自动定量包装控制器主要适用于适合于颗粒类物料，如饲料、种子、粮食、化工原料、调味品、医药原料等行业的自动定量包装

特点：

1.可适用于皮带给料、螺旋绞刀给料、闸阀式给料以及振动给料机给料等多种给料方式

2.具有模拟、数字双重滤波功能

3.可选择带料仓或不带料仓称重方式

4.自动零位跟踪,按键自动去皮

5.配料批数随意设置，定量生产更为方便6.自动错误诊断，易发现和解决问题

7.可完成给料、称重、误差计算、报警处理、卸料、补偿运算、累计处理

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等全部配料过程。可通过手动/自动键实现自动或手动加料及卸料

8.提供快、中、慢三种加料速度,以保证配料精度

9.数据存储采用了FLASH方式，系统掉电时能自动保存各种过程数据，重新上电后，系统保持在原来的过程参数上运行

10.可按设定卸料时间定量放袋卸料

五、三菱FX3U系列功能认识

可编程控制器上直接接线的输入输出(最大256点)和网络(CC-Link)上的远程I/O(最大256点)的合计点数可以扩展到384点。

输入输出的扩展设备可以连接FX2N系列的输入输出扩展单元/模块。此外，FX0N/FX2N/FX3U系列特殊功能单元/模块最多可以连接8台。

内置了64K步的RAM内存。此外，可以通过使用存储器盒，将程序内存变为快闪存储器。

除了浮点数、字符串处理指令以外，还具备了定坐标指令等丰富的指令。

可以通过内置开关进行RUN/STOP的操作。此外，也可以从通用的输入端子或外围设备上发出RUN/STOP的指令。

通过计算机用的编程软件，可以在可编程控制器RUN时更改程序。

内置了时钟功能，可以执行时间的控制。

如果使用编程软件(GXDeveloper)，可以通过连接在RS-232C功能扩展板，以及RS-232C通信特殊适配器上的调制解调器，执行远距离的程序传送以及可编程控制器的运行监控。

高速计数功能

通过ON宽度，或是OFF宽度最小5μs(X000～X005)的外部信号可以优先处理中断子程序。(还具备定时器中断、高速计数器中断功能)

脉冲输出功能：1)使用基本单元(晶体管输出型)的输出端子时，3轴可同时输出最高为100kHz的脉冲(开集电极输出)。2)如果使用2台高速输出特殊适配器FX3U-2HSYADP，4轴可同时输出最高为200kHz的脉冲(差动线性驱动输出)。

六、变频器：

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

变频器选型：

变频器选型时要确定以下几点：

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（1）采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。变频器供应：

（2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。（3）变频器与负载的匹配问题。

（4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

（5）变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

（6）对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。

七、三菱PLC选型：

FX2N-128MT

输入模块：64输出模块：64扩展模块I/O：FX2N-64ET-D

八、控制系统PLCI/O点地址分配表：

SL-4TA140Q停止按钮QA140Q启动按钮JKD101A左圆仓进料门全开JKD111A右圆仓进料门全开CM102左圆仓料满CM112右圆仓料满TA110停止按钮QA110启动按钮TA130停止按钮QA130启动按钮TA120停止按钮QA120启动按钮TA140停止按钮QA140启动按钮TA250Q停止按钮QA260Q启动按钮QA270Q启动按钮TA250停止按钮QA250启动按钮X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24

TA620停止按钮QA620启动按钮TA630停止按钮QA630启动按钮MXW600CK611TA600停止按钮QA600Y启动按钮TA600Y停止按钮QA600△启动按钮CK711TA700停止按钮QA700启动按钮TA720停止按钮QA720启动按钮TA210Q停止按钮QA210Q启动按钮JKD413△JKD423△JKD433△X111X112X113X114X115X116X117X120X121X122X123X124X125X126X127X130X131X132X133X134第3页，总33页综合控制系统设计报告

TA260停止按钮QA260启动按钮JKD221A粉碎机主料斗进料门全开JKD121A回圆仓提升机门全开CM212粉碎机主料斗料满TA270停止按钮QA270启动按钮TA300Q停止按钮QA300Q启动按钮JKD443A副料箱4箱443进料门开JKD453A副料箱5箱453进料门开JKD463A副料箱6箱463进料门开JKD473A副料箱7箱473进料门开JKD483A副料箱8箱483进料门开JKD493A副料箱9箱493进料门开CM442副料箱4箱料满CM452副料箱5箱料满CM462副料箱6箱料满CM472副料箱7箱料满CM482副料箱8箱料满CM492副料箱9箱料满TA300停止按钮QA300启动按钮TA310停止按钮QA310启动按钮TA320停止按钮QA320启动按钮TA330停止按钮QA330启动按钮JKD331△TA500停止按钮QA510Q启动按钮QA520Q启动按钮TA510停止按钮QA510启动按钮TA520停止按钮QA520启动按钮TA530停止按钮QA530启动按钮TA540停止按钮QA540启动按钮TA550停止按钮QA550启动按钮X25X26X27X30X31X32X33X34X35X36X37X40X41X42X43X44X45X46X47X50X51X52X53X54X55X56X57X060X61X62X63X64X65X66X67X070X071X072X073X074X075X076X077CM412CM422CM432TA210Q停止按钮QA210Q启动按钮TA220停止按钮QA220启动按钮TA230停止按钮QA230△启动按钮TA230△停止按钮QA230△启动按钮TA200停止按钮QA200Y启动按钮TA200Y停止按钮QA200A启动按钮J110圆仓进料提升机J120原料筛选磁选机J130除尘除轻杂抽风机J140地坑原料输送带J250粉碎机料仓进料搅龙J260左圆仓卸料搅龙J270右圆仓卸料搅龙J300副料分配搅龙J301J302J303J510包装机料箱加料J520制粒机料箱加料J530混合机卸料提升机J540混合机卸料搅龙J550J610J710冷却制粒产品提升机J640除尘器风机J620冷却器分离器J630制粒机产品提升机J640YJ640△J600YJ600△J600制粒机JR640JR600X135X136X137X140X141X142X143X144X145X146X147X150X151X152X153Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y010Y011Y012Y013Y014Y015Y016Y017Y020Y021Y022Y023Y024Y025Y026Y027Y030Y031Y032Y033Y034第4页，总33页综合控制系统设计报告

TA600Q停止按钮QA600Q启动按钮CM712TA710停止按钮QA710启动按钮TA640停止按钮QA640Y启动按钮TA640Y停止按钮QA640△启动按钮

X100X101X102X103X104X105X106X107X110J700包装机J720袋装产品输送带J240J210主料分配搅龙J220主料分离器J230主料分离器风机J200粉碎机JR230JR200Y035Y036Y040Y041Y042Y043Y044Y045Y046饲料生产线的输入/输出端口图

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九、PLC电气CAD图：

储仓系统主要电机主电路

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副料输送系统电机主电路

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混合机卸料系统电机主电路

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制粒包装系统电机主电路

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主料粉碎输送系统电机主电路

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十、心得体会：

大家平时学到的都是理论知识，通过这次的实践，学以致用，让我全面了解了PLC，有了更一步的深入了解。

在这次课程实践中。通过把课本上的理论知识，透过实践我们把知道的转变成实践方法。把知识更牢靠的记住并消化掉。而且每一次的课程设计，我们更好的了解到自己的差距，只有不断地动手，不断学习如何将理论付诸实践。

设计的过程中有许多难题，还好我们得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。

每次的课程设计。也给我们上了一堂很生动的合作的课程，这为以后的工作打下了坚实的基础。课程设计的任务，不仅可以使个人动手能力和思考能力提高，更是团队每个人之间默契的配合。

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十一、附录

设计1

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第16页，总33页综合控制系统设计报告

设计2

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第18页，总33页综合控制系统设计报告

设计3

第19页，总33页综合控制系统设计报告

第20页，总33页

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第21页，总33页

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第22页，总33页综合控制系统设计报告

设计4

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第25页，总33页综合控制系统设计报告

设计5

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设计6

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