基于plc與變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

1、北京信息科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：基于plc與變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)學(xué)院：自動化學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化學(xué)生姓名：王哲 班級/學(xué)號：電氣0801/2008010931指導(dǎo)老師/督導(dǎo)老師：付曉輝起止時間：2012年00月00日至2012年00月00日摘要隨著電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的日益發(fā)展，電動機的調(diào)速已經(jīng)從繼電器控制時代發(fā)展到今天的由變頻器控制調(diào)速。且在工業(yè)各個領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)在的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是由plc控制變頻器實現(xiàn)電動機的調(diào)速控制。該方法主要通過程序來控制電動機的變頻調(diào)速，從而實現(xiàn)了自動控制。 本文所研究的交流電機調(diào)速系統(tǒng)采用plc來控制變頻

2、器調(diào)速，充分發(fā)揮可編程控制器的高可靠性、靈活性、通用性、擴(kuò)展性等優(yōu)點，通過plc的開關(guān)量輸入輸出模塊控制變頻器的多功能輸入端、實現(xiàn)電機的多級調(diào)速，期間并通過rs485傳輸技術(shù)建立plc與變頻器的profibusp-dp通訊進(jìn)而完成plc控制變頻器調(diào)速系統(tǒng)的方案設(shè)計和全部的控制系統(tǒng)設(shè)計。關(guān)鍵詞：變頻器；可編程控制器；profibusp-dp通訊abstractalong with the power electronic technology and the development of automatic control technology, the motor speed from rel

3、ay control the development of the times has to todays speed is controlled by frequency converter. and in the industrial fields of extremely extensive application obtained. in todays industrial automation control systems, the most common is controlled by plc inverter realize speed regulation control

4、motors. the method mainly through the procedures to control the frequency conversion motor, so as to realize the automatic control. in this paper, the study by ac motor speed control system using plc to control the frequency converter speed control,programmable logic controller and give fullplay to

5、the high reliability，flexibility,versatility，scalability，etc,through the plc switches to control the volume of input and output modules multi-functional inverter input to achieve the multi-stage motor speed control,during the rs485 transmission technology through the establishment of the plc and inv

6、erter profibusp-dp communication to complete the plc control program inverter speed control system design and all of the control system design.keywords: the alternating current; plc; profibusp-dp communicatio目錄摘要（中文）. （英文）.第一章 概述.1.1 plc和變頻器控制交流電機的調(diào)速的發(fā)展與現(xiàn)狀.1.2 plc和變頻器控制交流調(diào)速的目的.1.3 研究內(nèi)容.1.4 預(yù)期目標(biāo).第二章

7、系統(tǒng)方案設(shè)計.2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng).2.2 系統(tǒng)的控制要求.2.3 方案的確定.2.4 profibus的通訊原理.2.5 rs485傳輸技術(shù).第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計.3.1 可編程控制器.3.2 交流電機的運行理論.3.3 變頻器.3.4 plc的i/o分配.3.5 變頻器設(shè)置.3.6 硬件接線圖.第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計.4.1 編程軟件的介紹.4.2編程原則.4.3 數(shù)字pid控制算法.4.4軟件流程圖.4.5 plc程序設(shè)計.第5章 系統(tǒng)實驗及數(shù)據(jù)分析.結(jié)束語.參考文獻(xiàn).附錄.第一章 概述1.1 plc和變頻器控制交流電機的調(diào)速的發(fā)展與現(xiàn)狀隨著電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的日益發(fā)展，電動機的調(diào)

8、速已經(jīng)從繼電器控制時代發(fā)展到今天的由變頻器控制調(diào)速。且在工業(yè)各個領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)在的在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是由plc控制變頻器實現(xiàn)電動機的調(diào)速控制。該方法主要通過程序來控制了電動機的變頻調(diào)速，從而實現(xiàn)了自動控制1。交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域直流電氣傳動和交流電氣傳動在19世紀(jì)先后誕生。在20世紀(jì)的大部分年代里，鑒于直流傳動具有優(yōu)越的調(diào)速性能，高性能可調(diào)速傳動都采用直流電動機，而約占電氣傳動總?cè)萘?0%的不變速傳動則采用交流電動機，這種狀況在一段時期內(nèi)已成為一種舉世公認(rèn)的格局。20世紀(jì)70年代后，隨著大規(guī)模集成電路和計算機控制技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，交流調(diào)

9、速系統(tǒng)逐步具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能，并且它的調(diào)速性能與可靠性不斷完善，價格不斷降低，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯，而且易于實現(xiàn)過程自動化，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美2。目前，交流調(diào)速技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已得到廣泛應(yīng)用。美國有60%-65%的發(fā)電量用于電機驅(qū)動，由于有效地利用了交流調(diào)速技術(shù)，僅工業(yè)傳動用電就節(jié)約了15%-20%的電量。而高性能電力、電子器件的應(yīng)用更是推動了交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，例如在通用變頻器方面，針對中、低壓應(yīng)用領(lǐng)域的絕緣柵雙極型晶體管（igbt）的高開關(guān)頻率使得高性能的變頻器成為可能，而在以后出現(xiàn)的

10、智能功率模塊（ipm），更加簡化了通用變頻器的設(shè)計。此后，交流調(diào)速系統(tǒng)主要沿用下述三個方向發(fā)展和應(yīng)用。(1)一般性能的節(jié)能調(diào)速。在過去大量的所謂不變速交流傳動中，風(fēng)機、水泵等機械總?cè)萘繋缀跽脊I(yè)電氣傳動總?cè)萘康囊话?，其中有不少場合并不是不需要調(diào)速，只是因為過去交流電機本身不具備調(diào)速性能，不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié)送風(fēng)或供水的流量，許多電能因而白白地浪費掉了。如果把這些設(shè)備的控制系統(tǒng)換成交流調(diào)速系統(tǒng)，就能節(jié)省消耗在擋板和閥門上的能量。根據(jù)有關(guān)計算統(tǒng)計，由于風(fēng)機、水泵對調(diào)速范圍和動態(tài)性能的要求都不高，只需要一般的調(diào)速性能就已足夠，那么換成交流調(diào)速系統(tǒng)以后，每臺風(fēng)機、水泵平均約可節(jié)能20%，這種節(jié)能

11、效果是非?？捎^的。(2)高性能交流調(diào)速系統(tǒng)。許多在工藝上就需要調(diào)速的生產(chǎn)機械，過去多用直流傳動，鑒于交流電機比直流電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動慣量小、效率高，如果改成交流調(diào)速傳動，顯然能夠帶來不少的效益3。交流調(diào)速系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論和計算機控制技術(shù)的應(yīng)用，交流調(diào)速領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，交流傳動技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，獲得了許多創(chuàng)造性的成果。自從70年代矢量控制技術(shù)發(fā)展以來，從理論上解決了交流調(diào)速系統(tǒng)在靜、動態(tài)性能上與直流傳動相媲美的問題4。1.2 plc和變頻器控制交流調(diào)速的目的目前，我國的能源消費僅次于美國，位列世

12、界第二，但國民生產(chǎn)總值卻排在第八位左右，其中最重要的原因之一就是單位產(chǎn)值能耗太大。我國具有各類風(fēng)機約780萬臺，水泵4000萬臺，空壓機560萬臺，這些裝置又占去了電機耗電的一半以上。由于這些設(shè)備一般均采用恒速驅(qū)動，每年造成大量能源浪費。國家在規(guī)劃中指出：堅持開發(fā)節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先，按照減量化、再利用、資源化的原則，大力推進(jìn)節(jié)能節(jié)水節(jié)地節(jié)材，加強資源綜合利用，完善再生資源回收利用體系，全面推行清潔生產(chǎn)，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長方式。實行有利于資源節(jié)約的價格和財稅政策。強化節(jié)約意識，鼓勵生產(chǎn)和使用節(jié)能節(jié)水產(chǎn)品、節(jié)能環(huán)保型汽車，發(fā)展節(jié)能省地型建筑，形成健康文明、節(jié)約資源的消費

13、模式。我國對交流變頻調(diào)速技術(shù)的研究起步較晚，到上個世紀(jì)90年代才有產(chǎn)品出現(xiàn)，采用的控制技術(shù)幾乎都還只是v/f控制，調(diào)速性能根本無法與國外產(chǎn)品相比。目前在中、低壓交流傳動中，變頻器的使用越來越多，而我國在研究矢量控制系統(tǒng)所需的各種硬件條件已經(jīng)具備，如已出現(xiàn)的智能化功率器件（ipm），其電壓等級、開關(guān)頻率都有很大的提高；數(shù)字化控制元件也已出現(xiàn)單指令周期10ns的高速數(shù)字信號處理器（dsp）和幾乎能完成一個系統(tǒng)功能的專用集成電路。變頻調(diào)速已成為電動機調(diào)速的最新潮流，有其自身的特點和優(yōu)點，隨著交流電動機變頻技術(shù)的日趨完善和推廣應(yīng)用，特別是在礦用大功率高壓設(shè)備中的絞車、提升機、通風(fēng)機、帶式輸送機等礦用設(shè)

14、備上的應(yīng)用效果則更加明顯。對耗電大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣的煤炭行業(yè)推廣應(yīng)用變頻技術(shù)更具有現(xiàn)實意義。本課題以plc和變頻器控制交流調(diào)速為研究對象，設(shè)計出基于plc和變頻器控制交流調(diào)速系統(tǒng)的實驗裝置。本論文的選題不論是從理論上還是從實踐上都有十分重要的意義。1.3研究內(nèi)容1.3.1基于plc與變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)構(gòu)成1. 硬件包括：a、 plc224xp 控制器1臺b、td400c 1臺c、按鈕2個d、mm440 變頻器1臺e、變頻器操作面板f、變頻電機2.軟件列表：step7 microwin選用v4.0 step7 microwin 該編程軟件是專為西門子公司s7-200系列小型機而設(shè)計的編程工具

15、軟件，使用該軟件可根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制控制程序并完成與plc的實時通信，進(jìn)行程序的下載與上傳及在線監(jiān)控。1.3.2 基于plc與變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)功能1. 轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制：轉(zhuǎn)速指令由監(jiān)控程序按照要求給定，通過變頻器提供相應(yīng)頻率的電源給電機；與電機同軸連接的編碼器的轉(zhuǎn)速檢測信號被送到上位機中，而不是送到變頻器中，從變頻器傳送過來的轉(zhuǎn)速信號只作參考。轉(zhuǎn)速穩(wěn)定控制采用常用的pid控制，由監(jiān)控軟件的程序?qū)崿F(xiàn)，而不是采用變頻器的pid功能，通過監(jiān)控畫面給負(fù)載轉(zhuǎn)矩一個短時間的擾動，觀察電機運行狀態(tài)的變化情況，判斷電機運行的穩(wěn)定性。2. 電機的起動，制動和調(diào)速：對電機做起動試驗時，可以根據(jù)變頻器的使

16、用手冊，設(shè)置起動模式，也可以通過編程自己設(shè)定起動模式，包括起動時間和加速度變換規(guī)律。在做調(diào)速試驗時，通過監(jiān)控界面的操作按鈕和滑動塊很容易改變轉(zhuǎn)速，同時在調(diào)速的過渡過程中可以觀察電機的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，電流和功率的變化情況，及工作點的變動。3. 電機的啟動能力和過載能力研究：通過編程或監(jiān)控界面設(shè)定負(fù)載（空載，滿載），來觀察電機的空載運行特性（各相電壓和電流的平衡性）和額定負(fù)載的起動性能（起動時的電流，轉(zhuǎn)矩和起動時間）。在正常運行中，短時間內(nèi)突然增大負(fù)載轉(zhuǎn)矩以致超載，觀察電機的過載性能（包括轉(zhuǎn)速和電流），確定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。1.3.3 控制目的1、通過s7-200plc給mm400變頻器多段位電信號控制電動機

17、，實現(xiàn)電動機15段速運行。2、熟悉s7-224xp plc的使用方法。3、熟悉變頻器的操作方法。4、觀察電動機的空載特性。1.3.4控制內(nèi)容按下電動機啟動按鈕，電動機啟動運行在5hz所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速：延時10s后，電動機升速運行在10hz對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，再延時10s后，電動機繼續(xù)升速運行在20hz對應(yīng)的轉(zhuǎn)速：以后每隔10s，則速度按圖1依次變化，一個運行周期完后會自動重新運行。按下停止按鈕電動機停止運行。圖11.4預(yù)期目標(biāo)1.4.1初步方案：按照系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，初步確定系統(tǒng)plc，變頻器（具有rs-485通信功能）和交流電機共3個模塊組成，其工作原理為：給定速度與經(jīng)由經(jīng)plc運算可得控制量，再由r

18、s-485接口輸出到變頻器以驅(qū)動交流電機，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的目的。由于plc與變頻器之間沒有采用d/a進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是采用rs-485進(jìn)行數(shù)字通信，有效的提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如圖2所示。圖2系統(tǒng)中，plc采用西門子s7-200，變頻器選擇mm440。s7-200是一種小型的可編程控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。s7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此s7-200系列具有極高的性能/價格比。mm440變頻器是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器，其高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動態(tài)特

19、性、超強的過載能力、創(chuàng)新的bico(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及無可比擬的靈活性，使其成為市場上的熱銷產(chǎn)品。mm440新一代變頻器不同于其他變頻器的一個顯著特點是：它給用戶提供的是一個完全開放的編程平臺，mm440變頻器具備了6個可編程的帶電位隔離的數(shù)字輸入、2個可作為第7/8個數(shù)字輸入的模擬輸入(0v至10v，0ma至10ma，可標(biāo)定)和2個可編程的模擬輸出(0ma至20ma)、3個可編程的繼電器輸出(30v直流/5a，電阻性負(fù)載;250v交流/2a，電感性負(fù)載)。用戶可根據(jù)自己的需要最大限度的合理使用有限的資源實現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。1.4.2重點和難點：此設(shè)計分為硬件部分和軟件部分，設(shè)計的重

20、點在于軟件部分各模塊的程序編寫及調(diào)試。設(shè)計的難點在于把功能需求與程序設(shè)計一一對應(yīng)，由頂層開始設(shè)計，并最終完成調(diào)速系統(tǒng)的完美實現(xiàn)。第二章：系統(tǒng)方案設(shè)計2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)2.1.1 三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理三相交流異步電動機是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備。一般電動機主要由兩部分組成：固定部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。三相交流異步電動機的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律和電磁力定律等基礎(chǔ)上的。當(dāng)磁極沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。電動勢的方向由右手定則來確定。因為運動是相對的，假如磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出

21、電動勢來。在電動勢的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。2.1.2 變頻調(diào)速原理變頻器可以分為四個部分，如圖3所示。通用變頻器由主電路和控制回路組成。給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱平波回路）、逆變器。圖3變頻器簡化結(jié)構(gòu)圖整流器。它的作用是把工頻電源變換成直流電源。平波回路（中間直流環(huán)節(jié)）。由于逆變器的負(fù)載為異步電動機，屬于感性負(fù)載。無論電動機處于電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，起始功率因數(shù)總不會等于1。因此，在中間直流環(huán)

22、節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換，這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件電容器或電感器來緩沖，所以中間直流環(huán)節(jié)實際上是中間儲能環(huán)節(jié)。逆變器。與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率。逆變器的結(jié)構(gòu)形式是利用6個半導(dǎo)體開關(guān)器件組成的三相橋式逆變器電路。通過有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的導(dǎo)通和斷開，可以得到任意頻率的三相交流輸出波形?？刂苹芈贰？刂苹芈烦Ｓ蛇\算電路，檢測電路，控制信號的輸入、輸出電路，驅(qū)動電路和制動電路等構(gòu)成。其主要任務(wù)是完成對逆變器的開關(guān)控制，對整流器的電壓控制，以及完成各種保護(hù)功能?？刂品绞接心M控制或數(shù)字控制。2.1.3 變頻調(diào)速的基本控制方式普通控制型

23、v/f通用變頻器普通控制型v/f通用變頻器是轉(zhuǎn)速開環(huán)控制，無需速度傳感器，控制電路比較簡單；電動機選擇通用標(biāo)準(zhǔn)異步電動機，因此其通用性比較強，性價比比較高，是目前通用變頻器產(chǎn)品中使用較多的一種控制方式。具有恒定磁通功能的v/f通用變頻器為了克服普通控制型的v/f通用變頻器對v/f的值進(jìn)行調(diào)整的困難，如果采用磁通反饋，讓異步電動機所輸入的三相正弦電流在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，那么就會產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。這樣的控制方法叫做磁鏈跟蹤控制。由于磁鏈的軌跡是靠電壓相加矢量得到的，所以磁鏈跟蹤控制也叫做電壓空間矢量控制。矢量控制方式矢量控制方式的基本思想是：仿照直流電動機的調(diào)速特點，使異步交流電動機的轉(zhuǎn)速也

24、能通過控制兩個互相獨立的直流磁場進(jìn)行調(diào)節(jié)。矢量控制方式分為無速度傳感器的矢量控制和有速度傳感器的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)矢量控制。無速度傳感器的矢量控制。它是對異步電動機進(jìn)行單電動機傳動的典型模式。主要性能是：在1：10的速度范圍內(nèi)。速度精度小于0.5%，轉(zhuǎn)速上升時間小于100ms；在額定功率10%的范圍內(nèi)，采用電流閉環(huán)控制的轉(zhuǎn)速開環(huán)控制。工作模式可采用軟件功能選擇。當(dāng)工作頻率高于額定頻率的10%時，進(jìn)入矢量控制狀態(tài)。轉(zhuǎn)速的實際值可以利用由微型機支持的對異步電動機進(jìn)行模擬的仿真模型來計算。有速度傳感器的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)矢量控制。這種方式的主要特征更是：在速度設(shè)定值的全范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩上升時間大約為15ms，速

25、度設(shè)定范圍大于1：100；對于閉環(huán)控制而言，轉(zhuǎn)速上升時間不大于60ms。2.2 系統(tǒng)的控制要求本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。變頻器 plc控制信號m觸摸屏圖4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖由圖4可知，本文通過plc控制變頻器達(dá)到變頻調(diào)速的目的，從而實現(xiàn)交流電機的正反轉(zhuǎn)、起停、加速、減速控制以及速度的調(diào)節(jié)，并且能夠在在觸摸屏上進(jìn)行操作，控制電機調(diào)速。2.3 方案的確定2.3.1 plc的選擇s7-200cn系列plc適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。s7-200cn系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此s7-200cn系列具有極高的性能/價格比。s7-200cn系

26、列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 極高的可靠性 極豐富的指令集 易于掌握 便捷的操作 豐富的內(nèi)置集成功能 實時特性 強勁的通訊能力 豐富的擴(kuò)展模塊2.3.2 閉環(huán)控制的選擇同開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點。在反饋控制系統(tǒng)中，不管出于什么原因（外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化），只要被控制量偏離規(guī)定值，就會產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干擾的能力，對元件特性變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且增益選擇不當(dāng)時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度，在擾動變量可以測量時，也常同時采用按擾動的控制（即前饋控制）作為反饋控制的補充而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)。2.3.

27、3 變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速得到廣泛應(yīng)用。其功能較強，使用靈活，但其價格相對較貴。所以我選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。本設(shè)計采用的變頻器是西門子公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器mm440。它可實現(xiàn)平穩(wěn)操作和精確控制，使電動機達(dá)到理想輸出，這種變頻器不僅考慮了v/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。mm440變頻器的特點如下：包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化

28、。有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。保護(hù)功能完善、維修性能好。通過lcd操作裝置，可提高操作性能。2.4 profibus的通訊原理profibus是一種應(yīng)用較為廣泛的現(xiàn)場總線，其總線標(biāo)準(zhǔn)是國際總線標(biāo)準(zhǔn)ie61158的重要組成部分。profibus具有開放式系統(tǒng)，令牌結(jié)構(gòu)，以互聯(lián)網(wǎng)（open system interconnection-sio）作為參考模型。有3個兼容部分組成部分即profibus-dp，profibus-pa，profibus-fms。其中dp是一種高速低成本通訊，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式i/o的通訊。采用rs485數(shù)據(jù)接口，傳輸介質(zhì)用

29、光纖或雙絞電纜，傳輸波特率從（9.6k12m）bps，傳輸距離可以通過repeter進(jìn)行擴(kuò)展，每個dp網(wǎng)上可以同時配置122個從站，是一種功能強大的現(xiàn)場總線。2.5 rs485傳輸技術(shù)profibus經(jīng)常使用的是rs485傳輸技術(shù)，其基本特點見表1。這種傳輸技術(shù)類似于iec標(biāo)準(zhǔn)的hz，安裝十分簡單，總線結(jié)構(gòu)允許增加或移去站點，或者分步擴(kuò)展系統(tǒng)而不影響其他站的工作。傳輸速率為9.6kbps12mbps。一旦系統(tǒng)安裝完畢，只能選定一種傳輸速率。在一根電纜段上可以連接32個站點，如果使用中繼器，總線上最多可以掛126個站。rs485傳輸技術(shù)見表1傳輸介質(zhì)雙絞屏蔽電纜站點數(shù)不用中繼器時，每段最多32個

30、站，用中繼器時，可擴(kuò)展到126個站連接器對ip20用9針d型連接器對ip65/67用mr，han brid或西門子混合型連接器傳輸速率（bit/s）9.6-12m電纜的最大長度（m）100-1200表1 rs485傳輸技術(shù)第3章 ：系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1可編程控制器3.1.1可編程控制器基本知識可編程控制器簡稱pc（programmable controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器pmc、可編程序順序控制器psc、可編程序邏輯控制器plc（programmable logic controller）和可編程序控制器pc幾個不同時期。為與個人計算機（pc）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制

31、器這個老名字。1987年國際電工委員會（international electrical committee）頒布的plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對plc做了如下定義：“plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。plc及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?！笨梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，plc在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地?？删幊炭刂破鳎╬lc）是微電子技術(shù)、繼電器控制

32、技術(shù)和計算機及通信技術(shù)相結(jié)合的新型通用的自動控制裝置。plc具有體積小、功能強、可靠性高、使用方便、易于編程控制、適于工業(yè)應(yīng)用環(huán)境等一系列優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的控制系統(tǒng)中，如機械制造、電力、交通、輕工、食品加工等行業(yè)。plc既可用于舊設(shè)備改造，也可用于新產(chǎn)品開發(fā)，在機電一體化、工業(yè)自動化等方面應(yīng)用極其廣泛?？删幊炭刂破鳎╬lc）廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制。它通過用戶存儲的應(yīng)用程序來控制生產(chǎn)過程，具有可靠性高、穩(wěn)定性好和實時處理能力強的優(yōu)點。plc是把計算機技術(shù)與繼電器控制技術(shù)有機地結(jié)合起來，為工業(yè)自動化提供近乎完美的現(xiàn)代化自動控制的裝置。3.1.2可編程控制器的特點1.可靠性高，抗干擾能力強傳

33、統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。plc用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的f系列plc平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余cpu的plc的平均無故障工作時間則更長。從plc的機外電路來說，使用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開

34、關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，plc帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.硬件配套齊全，功能完善，適用性強plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。plc的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有較強的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動一般的電

35、磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來plc的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理

36、和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。4.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。5.體積小，重量輕，能耗低以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到

37、原來的1/21/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。3.1.3可編程控制器的工作原理1 掃描技術(shù)當(dāng)plc投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和

38、數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在i/o映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而

39、其他輸出點和軟設(shè)備在i/o映象區(qū)或系統(tǒng)ram存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。3） 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是plc的真正輸出。同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)

40、別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。一般來說，plc的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。3.1.4可編程控制器的選擇目前，plc產(chǎn)品大致可分為美國、歐洲國家、日本三大主流。在plc選型時，反復(fù)比較，編者選中了目前流行的、有較高性價比的西門子s7-200系列小型plc。該型號的plc指令豐富、功能強大，其占有率在國內(nèi)市場正處于上升趨勢。選擇西門子s7-200的plc，cpu224的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量i/o點?？蛇B接7個

41、擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)至168路數(shù)字量i/o點或35路模擬量i/o點。16k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30khz高速計數(shù)器，2路獨立的20khz高速脈沖輸出，具有pid控制器。1個rs485通訊/編程口，具有ppi通訊協(xié)議、mpi通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。i/o端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。3.2交流電機的運行理論(1)當(dāng)三相異步電機接入三相交流電源(各相差120度電角度)時，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動勢并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場以同步轉(zhuǎn)速n0沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)。(2)該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對切割運動,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感

42、應(yīng)電動勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)根據(jù)電磁力定律，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子產(chǎn)生的磁場磁場中受到電磁力作用，電磁力對電機轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動機軸上帶機械負(fù)載時，便向外輸出機械能。3.3變頻器3.3.1變頻器原理介紹（1）變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為igbt三相橋式逆變器，且輸出為pwm波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。（2）我

43、們知道，交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位：n60f(1s)/p (1) 式中 n異步電動機的轉(zhuǎn)速；f異步電動機的頻率；s電動機轉(zhuǎn)差率；p電動機極對數(shù)。由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在050hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為igbt三相橋式逆變器，且輸出為pwm波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。變頻器主要是由主電路、控制電路組成：(1)主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，它由三部

44、分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。(2)控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”以及逆變器和電動機的“保護(hù)電路”組成。3.3.2西門子mm 440系列變頻器micromaster440是用于控制三相交流電動機速度和轉(zhuǎn)矩的變頻器。本系列有多種型號，額定功率范圍從120w到200kw(恒定轉(zhuǎn)矩(ct)控制方式)，或者可達(dá)250kw(可變

45、轉(zhuǎn)矩(vt)控制方)，供用戶選用。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(igbt)作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù)，可使電動機噪聲運行。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機提供了良好的保護(hù)。micromaster 440具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的可變速控制系統(tǒng)供電的理想變頻傳動裝置。由于micromaster 440具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于更高級的電動機控制系統(tǒng)。micromaster 440既可用于單獨傳動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。mm440變

46、頻器特點1）、主要特性1、易于安裝2、易于調(diào)試3、牢固的emc設(shè)計4、可由it電源供電5、對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的6、參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置7、電纜連接簡便8、具有多個繼電器輸9、具有多個模擬量輸出(020ma)10、6個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換可npn/pnp接線11、2個模擬輸入： adc1：010v，020ma和-10至+10v adc2：010v，020ma12、2個模擬輸入可以作為第7和第8個數(shù)字輸入13、bico技術(shù)14、模塊化設(shè)計，配置非常靈活15、開關(guān)頻率高(傳動變頻器可到16khz)，因而電動機運行的噪音低16、內(nèi)部rs485接口(端口

47、)17、詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和完整的信息功能2）、性能特性1、矢量控制 無傳感器矢量控制(slvc) 帶編碼器的矢量控制(vc)2、v/f控制 磁通電流控制(fcc)，用于改善動態(tài)響應(yīng)和電動機的控制特性 多點v/f特性3、自動再啟動4、捕捉再啟動5、滑差補償6、快速電流限制(fcl)動能，適用于自由脫扣運行7、電機停機抱閘8、內(nèi)置直流制動9、復(fù)合制動功能改善了制動特性10、內(nèi)置制動單元(框架尺寸a至f)用于電阻制動(動力制動)11、給定值輸入，通過： 模擬輸入 通訊接口 點動(jog)功能 電動電位計 固定頻率12、斜坡函數(shù)發(fā)生器 有平滑功能 無平滑功能13、工藝調(diào)節(jié)器(pid)14、參數(shù)組轉(zhuǎn)

48、換 傳動數(shù)據(jù)組(dds) 命令數(shù)據(jù)組和給定值源(cds)15、自由功能塊16、直流母線電壓調(diào)節(jié)器17、動能緩沖18、定位控制的斜坡下降3）、保護(hù)特性1、過電壓/欠電壓保護(hù)2、變頻器過熱保護(hù)3、接地故障保護(hù)4、短路保護(hù)5、i2t電動機過熱保護(hù)6、ptc/kty84電動機保護(hù)mm440變頻器的控制端子表2 mm440變頻器的控制端子3.4 plc的i/o分配i0.，電動機運行，對應(yīng)電動機運行按鈕sb1；i0.，電動機停止，對應(yīng)電動機停止按鈕sb2；q0.，固定頻率設(shè)置，接mm40數(shù)字輸入端子“5”q0.，固定頻率設(shè)置，接mm40數(shù)字輸入端子“6”q0.，固定頻率設(shè)置，接mm40數(shù)字輸入端子“7”q

49、0.，固定頻率設(shè)置，接mm40數(shù)字輸入端子“8”*q0，電動機運行/停止控制，按mm440數(shù)字輸入端子“16”3.5 變頻器設(shè)置mm440變頻器數(shù)字輸入“5”，“6”，“7”，“8”端子通過p0701,p0702,p0703,p0704參數(shù)設(shè)定為15段固定頻率控制端，每一段的頻率分別由p1001p1015參數(shù)設(shè)置。變頻器數(shù)字輸入“16”端子設(shè)為電動機運行停止控制端，可由p0705參數(shù)設(shè)置。a. 恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值，p0010設(shè)為30，p0970設(shè)為1。按下變頻器操作面板上的“p”鍵，變頻器開始復(fù)位到工廠默認(rèn)值。b.電動機參數(shù)按如下所示設(shè)置，電動參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)p0010為0，變頻器當(dāng)前處于

50、準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。p0003設(shè)為1，訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級；p0010設(shè)為1，快速調(diào)試；p0100設(shè)為0，功率以kw表示，頻率為50hz；p0304設(shè)為230，電動機額定電壓；p0305設(shè)為1，電動機額定電流；p0307設(shè)為0.75，電動機額定功率；p0310設(shè)為50，電動機額定頻率；p0311設(shè)為1460，電動機額定轉(zhuǎn)速；p3900設(shè)為1，結(jié)進(jìn)入“運行準(zhǔn)備就緒”。這些參數(shù)根據(jù)電動機的實際參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置mm440的15段固定頻率控制參數(shù)，如表3所示出廠值設(shè)置值說明p000313設(shè)用戶訪問級為專家p000417命令和數(shù)字i/op070022命令源選擇“由端子排輸入”p0701117選擇固定頻率p

51、07021217選擇固定頻率p0703917選擇固定頻率p07041517選擇固定頻率p0705151啟動/停止p0004110設(shè)定值通道p100023選擇固定頻率設(shè)定值p100105選擇固定頻率1p1002510選擇固定頻率2p10031020選擇固定頻率3p10041530選擇固定頻率4p10052040選擇固定頻率5p10062550選擇固定頻率6p10073045選擇固定頻率7p10083535選擇固定頻率8p10094025選擇固定頻率9p10104515選擇固定頻率10p101150-10選擇固定頻率11p101255-20選擇固定頻率12p101360-30選擇固定頻率13p101465-40選擇固定頻率14p101565-50選擇固定頻率15表33.6硬件接線圖圖5第4章 ：系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 編程軟件的介紹本系統(tǒng)采用的編程軟件是step7 microwin,該編程軟件可以方便的在windows環(huán)境下對plc編程、調(diào)試、監(jiān)控。使得plc編程更加方便、快捷。項目的組成程序塊程序塊由可執(zhí)行的代碼和注釋組成，可執(zhí)行