"用STC单片机制作板式PLC及其应用实例"连载五、开关量输入板制作

板式PLC的输入输出电路有开关量输入和输出、模拟量输入和输出板.通过输入电路板MCU板才能采集到外部信号,进行处理后再由输出板去驱动外部电器动作或给出信号,完成电气控制系统所要求的功能.本文介绍板式PLC开关量输入板的组成及其制作,开关量输出板和模拟量输入输出板将在后续各文中进行介绍.开关量输入板分直流电源和交流电源两种,每块电路板都以4路相同电路为1个单元.     

PLC智能化电力设备故障诊断系统

设计了基于PLC的智能化电力设备故障民系统，结构上可分为信息模块，输入模块，处理模块，控制模块和输出模块，控制模块是故障民系统的核心，它根据控制指令，利用专家知识，完成从特征到故障原因的识别工作，PLC的开关量输入模块作为开关量故障信号的输入装置，模拟量输入模块可用作模拟量故障信号的输入装置，这两种模块都有方便地实现对设备的在线监测。     

可编程序控制器在树枝粉碎机上的应用

介绍可编程序控制器在树枝粉碎机的自动化改造中的应用,并讨论了PLC控制的条件下实现粉碎机电机过载保护的方法,即用前置处理电路代替PLC的模拟量输入模块.将由前置处理电路得到的判断电机是否过载的开关量作为PLC的输入信号,这样既提高了粉碎机的自动化程度,又降低了成本.     

PLC控制系统干扰现象及其防范措施

对可编程逻辑控制器(PLC)控制系统在实际应用中出现的温度信号显示不正常、模拟量信号漂移、开关量输入信号无反应、接地故障等干扰现象进行了分析,提出了解决方法及其防范措施,为电厂处理同类问题提供参考。     

开关量控制过程的智能化模拟仿真

提出了一种开关量控制过程的智能化模拟仿真方法,以逻辑展开图作为编制模拟仿真组态程序的＂脚本＂。区别了2种开关量输入：对人工操作输入,用触摸屏窗口的软元件改变PLC对应的输入通道状态;对控制过程输入,依照逻辑展开图确定由此输出作用而产生的输入状态,智能化设定为逻辑展开图中所要求的状态。PLC根据输入通道状态执行梯形图程序,产生相应的输出驱动。程序对仿真结果进行自动判断和提示。     

用于链条焊接机上的四步不编程的顺序控制电路

利用移位寄存器或计数电路实现顺序控制,输入信号可以是现场条件信号或内部可随意设定的时序信号,输出方式类似于PLC的接口,可以是晶体管、晶闸管无触点开关或继电器式开关。这种方法的最大优点是在工步不多的情况下不必采用价格较贵的可编程序控制器(PLC),因此它在某些生产工艺的顺序控制中应用相当普遍。下面介绍用于链条焊接机上的顺序控制电路。     

基于PLC的电机转速测量

本文介绍了电机转速常用的测量方法,讨论了决定各种方法测量精度的因素。文中给出了一种利用PLC开关量输入单元测量电机转速的方法。该方法的优点在于测量成本低、具有较好的稳定性。     

PLC信号分析在CNC机床维护中的运用

本文介绍了CNC数控机床中几种典型的PLC的输入/输出信号分析解决故障的方法,并通过用三个对应于不同类型PLC的故障诊断的实例,阐述了PLC信号分析在CNC机床故障诊断中的运用.     

PLC系统中使用开关量输入模块检测脉冲信号的限制条件

针对开关量模块采集脉冲信号的应用，分析了模块响应时间与PLC系统扫描周期对被采集脉冲信号的制约条件。     

可编程控制器在汽轮机危急遮断系统中的应用

铜陵电厂300MW机组危急遮断系统（ETS）采用PLC实现其逻辑功能，ETS由模拟试验盘、操作指示盘、机头试验模块和控制柜组成。ETS的功能是接受汽轮机参数信号，当超越正常值时报警，并实施紧急停机。该系统由2个可编程控制器及相应的I／O模块组成，形成2个独立的通道，各通道包括3个开关量输入模块和5个输出模块。在实际使用过程中，进行了如下改进：加装保护投切小开关；增加至电磁阀的信号；加装隔离中间继电器；设置电池电压不足报警等。     

采用PLC元件控制的智能化高压开关柜

本文介绍采用ＰＬＣ元件控制的高压开关柜,实现了配电控制的完全自动化以及其模块组成有功能,模拟量模块输入、开关量模块输入输出的线路。     

基于数字逻辑的PLC编程新方法

PLC技术的难点是根据工艺流程和控制要求编写控制程序。介绍了PLC技术编程的新方法,运用数字电路的逻辑分析方法进行程序设计。采用数字逻辑法编程的特点是逻辑关系非常简单、程序结构非常简洁,编程省时省力,还能节省PLC的输入点,优点显著。     

Minimum switching control for adaptive tracking

The switching adaptive control method has been used for quite a few years to solve the adaptive stabilization and model reference adaptive control problems. However, a serious problem with the switching control method is that the number of ‘candidate’ controllers can potentially be very large, especially for multi‐input–multi‐output systems. In this paper, we consider a class of minimum‐phase multi‐input–multi‐output plants with some mild compactness assumptions. Given any polynomial reference input, we provide a switching control law which guarantees exponentially stability of the closed‐loop system with exponential tracking performance. The main contribution of the paper is that we give the minimum number of candidate controllers required for switching. In particular, the number is equal to 2 for single‐input–single‐output plants (one for each sign of the high‐frequency gain), and is equal to 2^m for m‐input–m‐output plants. That is, the number is independent of the degree and the relative degree of the plant. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

空间矢量调制矩阵变换器的优化设计研究

矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)具有无中间储能环节,输入输出直接相连,开关速度快的特点,同时也存在着控制规律复杂,电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)现象严重的问题.为此,在间接空间矢量调制的基础上采用了一种优化的开关顺序,以减少开关次数.分析了输入电流区间校正的干扰对输出波形的影响,并提出了一种软件抗干扰方法,最后采用两级光耦隔离驱动电路和控制电路来隔离驱动信号.实验结果表明,该方法效果良好.     

异步电机模型预测三电平直接电流控制

三电平逆变器为控制系统提供了更多的电压矢量,相对于传统两电平逆变器能够使得直接电流跟踪控制变得更加精确,能进一步减小电流纹波。但是三电平逆变器存在中点电压平衡问题,如果不对中点电压进行控制会使得电机无法正常工作,同时在大容量三电平逆变器中一般需要其降低开关频率。因此,提出一种具有中点电压平衡和降低开关频率功能的模型预测直接电流控制方案:通过对中点电压进行预测控制,在模型预测直接电流控制的价值函数中加入开关切换次数的约束,能将中点电压有效控制在给定的范围内,并同时实现逆变器开关频率的降低;针对控制延时导致定子电流在参考值附近振荡并增加电流纹波和转矩脉动,采用延时补偿提高控制系统性能。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于PLC的变电系统经济运行控制系统研究

变压器的最高效率并不出现在满载时,只有在最佳负载率时,变压器的效率最高。文中提出的变电控制模型,控制系统根据终端负荷变化,实时控制变压器投入容量,使其尽可能运行在最佳负荷率,最大限度地降低变压器的电能损耗。文中以三台变压器并列运行为例,运用临界负载法计算变压器应投入量。电压电流采集系统通过A/D模块将终端负荷数据传输至CPU,变压器投入量经PLC数字量输入,CPU运算处理后,由PLC数字量输出控制接触器,改变变压器投切量。智能设备站与远程设备站通过CC-Link模块与PLC主站进行通信,人机界面用于变电系统运行控制模式设置及切换,监控负荷的大小,负荷变化曲线以及故障报警,达到操作智能化等功能。变配电智能化可以提高变配电系统的稳定性与可靠性,控制系统在中低压配电网中有广泛的推广价值。节能降耗效果分析说明,系统可以实现电能节约。     

Switching frequency determination of a bidirectional AC-DC converter to improve both power factor and efficiency

This paper investigates the possibility to optimize both the efficiency and the power factor of energy conversion systems which include power electronic converters. The values of these important power quantities depend on different parameters, such as the switching technique and the switching frequency of the power electronic elements. Comparing the already known and used switching techniques with each other we can conclude that the sPWM method offers the highest values of the efficiency and the power factor simultaneously. However, when using this technique the basic current harmonic lags as to the voltage in case of ohmic inductive loads resulting in the decrease in the power factor. In the present work a new sPWM switching technique is suggested in order to achieve higher power factor and efficiency compared to the traditional sPWM method. The aforementioned switching technique is a modified sPWM method based on an appropriate shifting of the input current to the grid voltage. But, the following question is raised: Is there a switching frequency value in a given converter topology by which both the efficiency and the power factor gain optimal value? Thus, the main aim of the present paper is determine this specific switching frequency value. This is achieved by using a simple method based on a criterion suggested in this work. In order to demonstrate how this specific frequency value can be found, a bidirectional AC-DC converter composed of a single phase bridge and two switching elements at the DC side is used. This proposed converter topology excels in that the total number of the switching elements is minimal. The study of this subject is carried out through Matlab/Simulink simulation and experimentation.     

基于变基准值比较的MMC电容电压优化均衡控制策略

模块化多电平换流器的子模块电容电压均衡是其稳定运行的关键,传统电容电压均衡策略计算量大,器件平均开关频率高。提出一种基于变基准值比较的电容电压优化均衡控制策略,由最近电平逼近调制计算出当前投入模块的数目,并根据投入模块个数调节基准值,以此基准值为分界点将子模块电容电压序列分为两组,采用随机置乱算法对组内元素排序,根据桥臂电流方向,确定组间排序先后次序,最终确定投入模块信息。同时,通过电容电压优化函数选取合适的电容电压允许偏差阈值及调节因子,实现对器件平均开关频率和电容电压一致性的优化控制;在MATLAB/Simulink中搭建基于MMC的三相逆变器仿真模型,验证所提策略在取得良好均压效果的前提下,降低计算量,同时降低器件平均开关频率。     

顺序控制在变电站倒闸操作中的应用

根据中山供电局辖内变电站的自动化情况,参考工业控制实现顺序控制的方法,提出在综合自动化变电站倒闸操作中应用顺序控制的思路,介绍了利用PLC实现顺序控制的原理,给出了在综合自动化变电站内增加PLC控制器以实现倒闸操作顺序控制的方案。