交流电动机群的运行监控系统 二

交流电动机群的运行监控

摘要：介绍了智能化交流电机测控系统的功能以及基于的系统硬件软件的的设计。实验结果表明:该智能化交流电机测控系统具有运行可靠、操作方便以及功能完善等优点,有着广阔的应用前景。可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用自动控制装置，它将传统的继电接触控制与微机技术融为一体，具有可靠性高、体积小、编程简单、维护方便等一系列优点，因此在工业生产中的应用日益广泛。用三棱公司FX2N型可编程序控制器与接触器结合，实现了三相电动机的定子串电抗降压起动、正反向控制、短接制动以及过载、断相保护，可实现电机的短路过流、堵转过流、过载反时限、欠载(空载)、过电压、欠电压、漏电、相间不平衡和电机定子过温度等保护,它比传统上的控制和保护方式更加方便而可靠。其中PLC及其扩展板部分重点介绍了模拟量输入模块FX2N—4AD、PT-100型温度传感器用模拟量输入模块FX2N—4AD—PT和PLC的I/O连接设计。软件设计部分包括主程序模块、启动/停机控制、电流测控、电压测控、温度测控、速度测控、显示、报警模块的编程设计。其中显示、报警模块部分重点介绍了显示主程序、MAX7219初始化、向MAX7219送地址或数据、MAX7219数据装载、翻页显示和报警子程序的编程设计。同时在设计交流电动机群的测控过程中介绍了几种比较新的传感器的应用，如CSD系列电流开关、磁补偿式电压传感器等，还介绍了MAX7219的工作原理及条图显示电路。模拟实验表明：该交流电动机群的智能化测控系统具有运行可靠、操作方便以及功能完善等优点，有着广阔的应用前景。

关键词:  测控保护　    PLC　   传感器

目   录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪 论 1

1.1课题研究的意义 1

1.2 课题的任务及要求 1

1.3系统概述 2

第2章 系统设计 4

2.1 PLC的选型 4

2.2 I/O地址分配表 7

2.3 电机控制电路、梯形图及其原理 7

2.4 PLC及其扩展板 11

2.4.1模拟量输入模块FX-4AD 11

2.4.2 PT-100型温度传感器用模拟量输入模块FX2N—4AD—PT 12

2.4.3 PLC的I/O连接设计 13

2.5速度监测模块 13

2.5.1电动机转速测量原理 14

2.5.2电机转速的数据采集 14

2.5.3测量电路 15

2.6电流监测模块 17

2.6.1测控原理 16

2.6.2电流数据采集 16

2.7电压监测模块 18

2.6.1测控原理 18

2.6.1电压数据采集 18

2.8温度监测模块 19

2.8.1测量原理 19

2.8.2测量电路 22

2.9显示部分 23

2.9.1 LED条图显示器简介 24

2.9.2 MAX7219简介 25

2.9.3 MAX7219与PLC的连接 28

2.10通信部分 31

2.10.1 RS485与RS232的介绍 31

2.10.2 SN75LBC184的芯片介绍 31

2.10.3RS232/RS485的转换电路设计 31

2.10.4单台微机通过RS485网络控制多台PLC 35

第3章 原器件的选择介绍 42

3.1霍尔传感器／变送器 42

3.1.1霍尔传感器/变送器的性能特点 42

3.1.2霍尔传感器/变送器的工作原理 43

3.1.3霍尔传感器/变送器的连接方式 44

3.1.4电压传感器的接线法 45

3.2霍尔电流传感器 46

3.2.1 霍尔电流传感器的原理 46

3.2.2 霍尔电流传感器主要特性参数 47

3.2.3 霍尔电流传感器应用计算 48

3.3 A/D模数转换模块 49

3.3.1模拟量输入端的接线方式 50

3.3.2 FX-4AD-TC模块功能的介绍 52

3.4 电涡流式测速传感器 52

3.4.1测速传感器 52

3.4.2 电磁涡流式的工作原理 53

3.4.3 电磁涡流式的特点 53

第4章 系统首发的判别故障及故障信号的保存 55

结束语 57

参考文献 58

致  谢 59

附录A 60

附录B 77