PLC技术在混合动力汽车控制系统中的应用

华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程成人高等学历教育毕业论文PLC技术在混合动力汽车控制系统中的应用办学单位：华南理工大学继续教育学院班级：机械工程2012级本科业余学生：李俊驹（10561125237001013）指导教师：王利华高级工程师提交日期：2014年10月30日华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程1中文摘要随着科学技术的进步，在对传统行业领域的变革中，各行各业越来越要求智能化和技术电子可控制。特别是在工业控制方面，从原有的传统手工控制日益开始转换成电子智能控制，这就要求在工业器件上具有可编程的配置，PLC——是采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产。根据PLC技术的特点，本文在研究PLC技术在混合动力电动汽车（HEV）将内燃机、电动机与一定容量的蓄电池通过控制系统相组合，电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量，从而可大幅度降低油耗，减少污染物排放。混合动力汽车虽然没有实现零排放，但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求，可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾与混合动力车未来的展望。关键词：PLC技术；混合动力；控制系统华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程2ABSTRACTWiththeprogressofscienceandtechnology,inthetransformationoftraditionalindustries,fromallwalksoflifemoreandmoreintelligentelectronicandtechnologyrequirementscancontrolEspeciallyinindustrialcontrol,startingfromtheoriginaltraditionalmanualcontrolisconvertedintoelectronicintelligentcontrol,thisrequestontheindustrialdevicewithprogrammableconfiguration,PLCistouseaclassofprogrammablememory,usedforitsinternalstorageprocedures,toperformthelogicoperationsequencecontroltiming,countingandarithmeticoperationssuchasuser-orientedinstructions,andthroughthedigitaloranaloginput/outputcontrolvarioustypesofmachineryorproduction.AccordingtothecharacteristicsofthePLCtechnology,basedontheresearchofPLCtechnologyinthehybridelectricvehicle(HEV)totheinternalcombustionenginemotorcombinedwithacertaincapacityofbatterybycontrolsystem,themotorcanbeaddedtoprovidevehiclesstartedAcceleratedtherequiredtorque,andcanbestoredtoabsorbsurpluspowerinternalcombustionengineandvehiclebrakingenergy,whichcangreatlydecreasethefuelconsumption,reducingemissionshybridalthoughthereisnozeroemissions,butitsdynamiceconomyandemissionsofcompositeindicatorcansatisfytherequirementofthecurrentdemanding,canalleviatethecontradictionbetweendemandforcarsandenvironmentpollutionandoilshortageandthefutureofhybridelectricvehicleKeywords:PLCTechnology;Hybrid;ControlSystem华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程3目录中文摘要...........................................................IABSTRACT..............................................................I1绪论..................................................................51.1基本简介........................................................51.2混合动力汽车国内外发展史........................................51.3论文研究的内容和意义............................................72PLC..................................................................82.1PLC的基本概念与结构.............................................82.2PLC工作原理.....................................................92.3PLC的应用领域..................................................103混合动力系统结构....................................................113.1结构形式........................................................113.2电机组原理.....................................................123.3电动机的结构...................................................133.4电动机的自动控制的组成.........................................133.5电动机组的并网操作.............................................153.6电动机自动控制的原理...........................................164基于PLC控制HEV过程................................................174.1PLC控制行驶的几个过程情况......................................18华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程44.2PLC控制HEV驱动系统原理........................................194.3PLC控制HEV电机驱动系统线路图5HEV车辆检测与排除5.1故障现象与分析.................................................235.2故障检测与排除.................................................246混合动力汽车优点和缺点..............................................266.1优点.............................................................266.2缺点.............................................................277混合动力汽车前景和展望7.1混合动力汽车的市场...............................................287.2成熟的混合动力汽车技术...........................................287.3混合动力汽车市场推广政策.........................................287.4我国混合动力汽车发展概况.........................................29结论...............................................................31参考文献..............................................................32致谢...............................................................33华南理工大学继续教育学院机械工程2012级本科业余PLC控制混合动力汽车过程51绪论1.1基本简介节能环保的汽车新能源的发展，混合动力汽车（HybridElectricalVehicle,简称HEV）是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电动车电池供给）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机供给，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。混合动力汽车上燃油发电机是比较常用的，燃油发电机具备有清洁，可靠，高质量，多用途的特征，这种小型发电机的发电地段距离使用地方比较近。与其他的小型发电机装置相比较，这种应用于汽车工业的微小型燃油发电机是一种更好的环保型发电机。这种微小型燃油发电机组不仅可以作用于常规的发电机组或者是当需要紧急备用电源的时候，而且也可以用于分布式发电系统。其中在汽车混合动力系统中运用最为普遍。1.2混合动力汽车国内外发展史谈到节能环保的汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确，全球汽车界在电动车上没有少下功夫，但是到头来都是走进死胡同。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。近年来，美、日、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车在内的新能源汽车产业发展的国家计划。美国奥巴马政府实施绿色新政，计划到2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车（PHEV）。日本把发展新能源汽车作为“低碳革命”的核心内容，并计划到2020年普及包括混合动力汽车在内的“下一代汽车”达到1350万辆,为完成这一目标,日本到2020年计划开发出至少38款混合动力车、17款纯电动汽车。德国政府在08年11月提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车，并宣称该计划的实施，标志德国将进入新能源汽车时代。在美国，美国总统奥巴马09年8月宣布安排24亿美元支持PHEV的研发与产业化，其中20亿美元用来支持先进动力电池的研发和产业化