基于PIC18C442单片机的变频调速控制系统设计.pdf

第 25卷 第4期 2006年 8月 天 津 工 业 大 学 学 报 J0URNAL 0F TIANJ poLYTECHNIC UNIVERSITY Vo1．25 No．4 August 2006 基于 PIC1 8 C442单片机的变频调速控制系统设计 高圣伟 ，高 馨 (1．天津工业大学 计算机技术与自动化学院，天津 301~；2．沈阳药科大学高等职业技术学院，沈阳 11026) 摘 要：设计了一种以高性能微处理器 PIC18C442为核心的数字化变频调速控制系统，采用 I c总线技术、新型集 成器件和数字化控制方法，使该系统具有结构简单、编程方便、操作灵活和适应性强的优点，从 而为变频调 速控制 系统设计提供 了一种新的方法． 关键词：单片机；变频调速；数字化；控制系统 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1671-024X(2006)04—0090．04 Design of variable·-frequency regulating·-speed control system based on PIC18C442 microprocessor GAO Sheng．wei ，GAO Xin (1．School of Computer Technology and Automation，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 30160，China；2．School of Vocational and Technical，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang 1 1026，China) Abstract：A high perform ance-digital control system for variable—frequency regulating-speed is designed based on micropro- cessor PIC18C442．By using I2C bus technology ， new components and digital control methodology ，the control system is possessed of structure simple，control flexible，programming convenient，adaptable．At the same time， it provides a new design way for variable—frequency regulating—speed control system． Key words：microprocessor；variable—frequency regulating-speed；digitalization；control system 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方 向．随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论在 交流调速系统中的应用，变频调速系统将越来越广泛 地应用于工业生产和 日常生活的各个领域．在变频调 速控制系统中产生可调电压和可调频率的逆变电路控 制技术是变频调速的核心技术．在变频调速的控制方 法中，脉宽调制 (PWM)技术以优良的调压和调频性 能，在变频调速系统 中得到广泛的应用．对于实现 PWM变频调速控制系统的要求越来越高，高频化、数 字化、网络化、安全化成为其发展方向 ．近年来微处 理器的工作性能不断提高；产生 PWM信号的大规模 集成电路不断涌现，同时，智能化驱动器件的特性也得 到持续改善．将这些新技术、新工艺相结合，不仅可以 进一步提高变频调速的控制性能，使数字化、安全化成 为可能，而且也符合变频调速控制系统的发展方向．本 文据此设计开发了一种以 PIC18C442单片机为核心、 以PWM波专用发生芯片为主体，同时运用了智能化 驱动芯片 IR2233的全数字化变频调速控制系统． 1 系统总体设计 1．1 系统总体结构 变频调速系统的主电路采用 AC／DC／AC电压型 变换方式，逆变部分采用大功率、高性能的IGBT．在控 制系统 中，由微处理器 PIC18C442输出控制命令，专 用芯片SA4828生成 PWM信号，信号经过光电隔离后 由IR2233进行放大并驱动 IGBT．同时由电流互感器、 电压互感器检测主电路工作状态，检测信号送到微处 理器，由微处理器存储检测信息，并和期望值相比较， 调节驱动信号．这样就实现了对调速系统的闭环控 制 J．键盘和 LCD显示做为现场控制手段，可以直接 对控制系统实施控制，还可以通过网络接口把控制系 统接入网络，实现联网控制．系统 的总体结构如图 1 所示． 1．