堆垛机提升系统控制策略研究与应用

摘要

交流变频调速技术，是一门综合性的技术。由于在各种异步电动机调速系统中效率最高，同时性能也是最好，是现代电力传动技术的重要发展方向。近年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已经广泛的用于交流电机的速度控制，在这一领域日益发挥重要的作用。 本文对交流变频调速系统进行了回顾与展望，简单论述了变频调速的基本原理，同时描述了变频器驱动电机的特性。介绍了玉溪红塔集团生产二部自动化立体仓库，重点是对堆跺机提升系统控制策略进行分析研究。通过对堆垛机的提升控制系统进行可靠性分析，对比行驶和伸叉控制系统，找出提升控制系统中控制方法最薄弱的环节，建立了提升控制系统的改进模型，提出了提升控制系统的改进方案，对堆垛机的升降电机控制采用交流变频调速方法，代替原系统中提升电机的变级调速控制，以使堆垛机在升降时获得更高的定位精度和运行速度。 本文基于GPD3402变频器的变频调速方式进行应用开发，对堆跺机提升电机采用变频调速控制，采用GPD3402变频器及PLC，组建开环调速系统，分别应用恒压频比、无速度传感器、矢量控制、转差补偿控制技术。经过对原系统的PLC进行扩展，并应用日立PLC相关软件对变频器进行了通讯控制，应用结构化程序设计，编制出控制梯形图，成功地对堆垛机提升电机进行变频调速控制。通过实际系统的运行和调试，堆垛机的提升控制系统在控制中获得了更高的定位精度和更快的运行速度。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1立体仓库概述

1.1.1自动化技术在仓储领域的发展

1.1.2自动化仓库的分类

1.1.3玉溪红塔集团自动化物流系统

1.2堆垛机简介

1.2.1堆垛机的发展

1.2.2巷道式堆垛机的技术现状

1.2.3红塔集团的堆垛机

1.2.4巷道式堆垛机的发展趋势

1.3课题背景、意义及研究内容

1.3.1课题背景、意义

1.3.2本课题研究内容

第2章变频调速原理

2.1变频器的构成

2.2逆变器的电路原理

2.2.1直流电变为交流电

2.2.2改变频率

2.2.3三相交流电流

2.2.4逆变器电路的构成

2.2.5改变AC电压的几种方法

2.3整流器电流的工作原理

2.3.1整流器原理

2.3.2稳态时(电机运转时)AC输入电流

2.4变频器控制系统及自动调整功能

2.4.1 v/f控制

2.4.2简单磁通矢量控制

2.4.3磁通矢量控制

2.5变频器驱动电机的特性

2.5.1电机结构

2.5.2基本特性

2.6标准电机的变频器驱动操作

2.7 v/f模式和扭矩提升

2.7.1扭矩提升

2.7.2扭矩提升的设定

第3章系统硬件开发

3.1堆垛机的控制系统

3.2堆垛机的提升系统

3.2.1升降装置

3.2.2堆跺机提升系统的电力拖动控制

3.2.3采用交流变频调速控制的可行性

3.3电动机和变频器的选取

3.3.1电动机的选取

3.3.2变频器的选取

3.4变频器的安装

3.4.1变频器的可靠性与温度

3.4.2变频器的安装方向

3.4.3放电电阻

3.5变频器配线与连接

3.5.1控制电路配线

3.5.2动力电路配线

3.5.3连线方法

3.5.4端子连线图

3.5.5主电路

3.6变频器应用选项配置

第4章系统软件开发

4.1变频器控制模式的选择

4.2 GPD3402变频器预置频率方式

4.3变频器参数计算与设置

4.4 PLC开发

4.4.1 PLC控制系统的开发

4.4.2 PLC软件开发

第5章系统实施应用效果

5.1计划实施

5.2技术特点

5.3应用效果

第6章结论

致谢

参考文献