一种直流电机调速系统及调速方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流电机调速系统及调速方法，所述的工控机(PC)通过RS-232通讯接口与PCC连接，所述工控机主要作为上位机使用，所述PCC通过I/O端口与直流调速器连接，所述直流调速器与直流电机电连接，所述测速发电机连接于PCC和直流电机之间。调速方法包括如下几个步骤：对由直流调速器构成的调速电路进行调试后，把PCC加入调速电路中，并采集相关数据，再结合硬件调试所收集的数据，进行软件编程和调试；调试完成后，根据要监控的要求制作组态界面。本发明专利技术调速精度高，系统稳定，本发明专利技术包含人机交互接口HMI的功能，操作性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流电机调速系统及调速方法。
技术介绍
直流调速器就是调节直流电动机速度的设备，由于直流电动机具有低转速大力矩的特点，是交流电动机无法取代的，因此调节直流电动机速度的设备——直流调速器具有广阔的应用天地。直流调速的适用场合：下列场合需要使用直流调速器：1.需要较宽的调速范围；2.需要较快的动态响应过程；3.加、减速时需要自动平滑的过度过程；4.需要低速运转时力矩大；5.需要较好的挖土机特性，能将过载电流自动限制在设定电流上。以上五点也是直流调速器的应用特点。直流调速的应用范围：数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接收系统等。直流调速器就是调节直流电动机速度的设备，上端和交流电源连接，下端和直流电动机连接，直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源，一路输入给直流电机砺磁(定子)，一路输入给直流电机电枢(转子)，直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流，调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况，必要时修正电枢电压输出，以此来再次调节电机的转速。直流电机的调速方案一般有下列3种方式：1、改变电枢电压；2、改变激磁绕组电压；3、改变电枢回路电阻1。最常用的是调压调速系统，即采用第一种方式，即改变电枢电压的方式。直流电机调速系统是属于自动控制系统的
在自动调速系统中得到广泛应用。它也大量应用在要求调速性能较高的各种生产机械以及现场工程中。目前市场上的直流电动机的调速大多仍然采用的是单片机和继电器等所组成的控制系统，以及由电源、控制、驱动电路构成的调速器。由单片机和继电器构成的直流调速控制系统存在着寿命短、系统故障率高等一些不够完善的地方，尤其是电机的调速控制方面有待于进一步提高。由电源、控制、驱动电路实现的调速器其缺点是：电路中需用到的运算放大器，因电网电压和温度变化引起的漂移会产生运算误差，模拟器件老化也会引起运算误差，甚至使得已整定好的系统性能变差。现有的技术都不包含人机交互接口HMI的功能，操控性较差。现有直流电机调速的人机交互界面不够完美和完善。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种一种直流电机调速系统及调速方法，调速精度高，系统稳定，操作性能良好。本专利技术要解决的技术问题的技术方案是：一种直流电机调速系统，包括工控机、PCC、直流调速器、直流电机、测速发电机，所述的工控机通过RS-232通讯接口与PCC连接，所述PCC通过I/O端口与直流调速器连接，所述直流调速器与直流电机电连接，所述测速发电机连接于PCC和直流电机之间。优选的，所述的PCC包括cp476cpu模块和RS-232通讯模块，以及模拟量输出模块AO352，模拟量输入模块AI354，数字量输出模块DO435。优选的，所述的直流调速器为514C。优选的，所述PCC数字量输出模块DO435的D01、D02端口分别与直流调速器514C的5脚(RUN)、20脚(ENABLE)连接，模拟量输出模块AO352的A01、A02分别与直流调速器514C的7脚(CurrentLimitInput)、13脚(SetpointRampInput)连接；数字量输出模块DO435的COM端和模拟量输出模块AO352的COM端分别与直流调速器514C的11脚连接。优选的，所述PCC模拟量输入模块AI354的AI1端口与并接于测速发电机两端的电位器的滑动端连接。本专利技术的一种直流电机调速方法，包括由工控机、PCC、直流调速器、直流电机、测速发电机组成的直流电机调速系统，具体包括如下几个步骤：⑴、首先对由直流调速器构成的调速电路进行调试；⑵、在调试成功后，把PCC加入调速电路中，并能用PCC控制直流调速器进行简单的操作，并采集相关数据；⑶、针对所要实现的控制功能结合硬件调试所收集的数据，进行软件编程，并进行软件模拟调试；⑷、最后把程序下载到PCC，进行软硬件的联合调试；⑸、调试完成后，根据要监控的要求制作组态界面。本专利技术的优异效果：由于直流电动机具有低转速大力矩的特点，是交流电动机无法取代的，因此对直流电动机速度进行调节具有广阔的应用天地。同时，由于可编程序控制器(PCC)在各领域中的广泛应用，利用其强大的功能，设计控制器来实现直流电机的调速，具有一定的工程意义。本专利技术将PCC与组态软件应用到直流电动机的调速控制系统上，可以提升调速的精度和交互性。PCC的控制思路为面向控制过程，分析运算能力强，在同一CPU中能同时运行不同程序。程序运行时仅扫描部分程序，效率很高，具有极高的可靠性。采用PCC作为上位机对直流调速器进行控制可以使得直流调速系统的精度和交互性大大提高。编程采用高级语言，对后续的修改及开发提供了较好的接口。本专利技术调速精度高，系统稳定，本专利技术包含人机交互接口HMI的功能，操作性能良好。附图说明此处所说明的附图用以提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图1为本专利技术一种实施例的直流调速系统的硬件结构图；附图2为本专利技术一种实施例的直流调速系统原理图；附图3为本专利技术一种实施例的直流调速系统程序流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的
技术实现思路
，本领域的技术人员可由本说明书揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点和功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同的观点和应用，在不违背本专利技术的精神下进行各种修饰和变更。以下结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。参见图1，本次专利技术的直流调速系统，专利技术方案为由工控机(特别是带有组态软件的监控计算机)、PCC、直流调速器、直流电机以及测速发电机组成。其中PCC作为上位机，而直流调速器514C作为下位机。系统通过RS-232实现工控机与PCC通讯，以及通过组态王6.0对直流调速的过程进行更直观更精确地观察和控制。上位机PCC通过I/O端口与直流调速器连接，实现对它通讯以及对直流电机的控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电机调速系统，其特征在于：包括工控机、PCC、直流调速器、直流电机、测速发电机，所述的工控机通过RS‑232通讯接口与PCC连接，所述PCC通过I/O端口与直流调速器连接，所述直流调速器与直流电机电连接，所述测速发电机连接于PCC和直流电机之间。

【技术特征摘要】
1.一种直流电机调速系统，其特征在于：
包括工控机、PCC、直流调速器、直流电机、测速发电机，所述的工控机通过RS-232
通讯接口与PCC连接，所述PCC通过I/O端口与直流调速器连接，所述直流调速器与直流
电机电连接，所述测速发电机连接于PCC和直流电机之间。
2.根据权利要求1所述的一种直流电机调速系统，其特征在于：
所述的PCC包括cp476模块和RS-232通讯模块，以及模拟量输出模块AO352，模
拟量输入模块AI354，数字量输出模块DO435。
3.根据权利要求1所述的一种直流电机调速系统，其特征在于：
所述的直流调速器为514C。
4.根据权利要求2所述的一种直流电机调速系统，其特征在于：
所述PCC数字量输出模块DO435的D01、D02端口分别与直流调速器514C的5
脚(RUN)、20脚(ENABLE)连接，
模拟量输出模块AO352的A01、A02分别与直流调速器514C的7脚(Current
Lim...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31