单片机在糖厂直流调速系统中的应用毕设毕业论文.doc

广西大学毕业设计单片机在糖厂直流调速系统中的应用PAGEPAGE36第一章绪论第一节选题背景在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备中，还是在日常生活中的家用电器中，都大量地使用着各种各样的电动机。据资料统计，现在有90%以上的动力源来自于电动机。我国生产的电能大约有60%用于电动机。可见，电动机与人们的生活息息相关、密不可分。我们知道，动力和运动是可以相互转换的。从这个意义上讲，电动机是最常用的运动源。对运动控制的最有效方式是对运动源的控制。因此，常常通过对电动机的控制来实现运动控制。实际上，现在国外已将电动机控制改名为运动控制。对电动机的控制一般可分为简单控制和复杂控制两种：简单控制是指对电动机进行启动、制动和顺序控制，这类控制可通过继电器、可编程控制器(PLC)和开关元件来实现；复杂控制是指对电动机的转速、转角、转矩、电压和电流等物理量进行控制，而且有时往往需要非常精确。以前对电动机简单控制的应用比较多，但是现在人们对电动机控制的水平要求越来越高，使电动机的复杂控制逐渐成为应用主流，其应用领域极为广泛。例如：军事和宇肮方面的雷达天线、火炮瞄准、惯性导航、卫星姿态的控制等；工业生产中的各种加工中心、专用加工设备、数控机床、工业机器入、塑料机械、印刷机械、纺织机械、新型制衣机械、泵和压缩机、工业轧机等设备的控制；办公和商务设备中的磁带机、绘图仪、扫描仪、打印机、传真机、复印机等设备的控制；家用电器中的DVD、DC、DV、音响、洗衣机、冰箱、空调、电动由行车、家用汽车等设备的控制。这些设备中绝大多数采用的是直流电动机。糖分离机是糖厂生产最后一道工艺的所需设备，当含有结晶体的甲糖膏流入分离机后经高速分离，就生产出食用糖。因此糖分离机是生产成品糖的关键设备。目前大多数国内糖厂使用的糖分离机都是六七十年代产品。国外如丹麦DDN系统，英国的THOMASBROADENT&SONS公司的制糖机技术含量高，能耗小，生产成本低，但直接购买国外设备，价钱则明显偏高，且备件不易购买，所以我们走国产化道路，在吸收国内外产品优点同时，自行研发糖分离机。下面将简单介绍一种糖分离机—TF-1350型糖分离机。第二节TF-1350型糖分离机简介一、TF-1350型糖分离机生产工艺当需要分糖时，控制系统给主机加电，计算机对分离机的工作条件自动循回检查，如果检查正常，系统进入工作准备状态，由控制台启动主机，电机以50prm速度旋转并清洗筛网。进行下料时、电机转速升至180prm。此时防滴门打开，加料门按设定的开度打开，糖膏流入分离机内，并在离心力的作用下均匀地附加在筛网壁仁。此刻测厚系统根据糖层的厚度发出测厚信号，关闭主门。在关闭加料门的同时，电机升速，升速过程伴随蜜洗、水洗过程。当主机升至1000prm时，进行糖水分离。分离时间结束主电机快速制动降速至50prm，进入卸料过程，卸料完毕，开始下一次分糖准备。TF-1350型糖分离机生产工艺曲线图1-1。图1-1TF-1350型糖分离机生产工艺曲线TF-1350型分离机的工艺流程要求糖分离机要有良好的动态响应，即应有足够的动态稳定性和快速性，要求起、制动和调速迅速平稳，有较小的动态速度误差，可靠性高，这样就可以提高砂糖一级品率和降低能源消耗。二、TF一1350型糖分离机控制系统TF-1350型糖分离机系统工作原理如图1-2图1-2TF-1350型糖分离机控制系统框图整个系统由计算机管理控制。分离机工作前，首先没定工作参数，计算机根据所设定的参数进行实时控制。工作参数是根据制糖工艺和原科成分及煮糖工艺提供的糖膏粘稠等一系列参数综合设定的。主要参数如下：卸料速度50prm卸料时间20s上料速度180prm下料限定时间20-30s可预置分离速度1000prm分离时时间10-60s可预置洗水时间10-20s分蜜时间20-30s这些参数实际也是控制直流电机驱动糖机工作的主要参数三、双闭环直流调速系统分离机主轴电机为220kW直流电机，采用双闭环直流调速系统。当分离机工作在三段升速度范围内时，系统处于电动状态，当电动机降速时处于发电状态，把机械能变成电能回馈到电网中去。系统采用速度和电流双闭环系统，实现了高精度快速调节。双闭环直流调速系统原理框图如图1-3。图1-3双闭环直流调速系统框图第三节选题的科学依据、意义一、单片机对电动机控制所起的作用以前电动机大多使用由模拟电路组成的控制柜进行控制，现在单片机己经开始取代模拟电路作为电机控制器。它有如下特点：1、使电路更简单：在模拟电路中，为了实现控制逻辑需要采用许多电子元件，电路比较复杂，采用单片机后，绝大多数控制逻辑可以通过软件实现。2、可以实现比较复杂的控制：单片