毕业设计（论文）-多段速plc控制系统设计

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1、1引言1.1论文研究的背景及意义在现代工业社会中许多机械由于工艺需要，要求对电动机调速。随着变频调速技术的发展和成熟，交流电动机的应用越来越广泛，采用变频调速能够更好的提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，有利于实现生产过程的自动化，和工作经济的需要.使交流拖动系统具有优良的控制性能，而且在许多生产场合具有显著的节能效果，交流调速正逐步取代直流调速，往往需要进行是失量控制和直接转矩控制，来满足各种工艺要求[1]。近年来，随着大功率电力晶体管和计算机控制技术的发展，变频器被广泛应用于三相交流异步电动机的调速、节能改造、改善生产工艺等。异步电

2、动机调速的基本途径有：改变电动机的极对数p（即变极调速）、改变电动机的转差率s（即变转差率调速）和改变电动机的电源频率f1（即变频调速）。本文是针对变频调速的设计，采用变频对异步电动机进行调速，具有调速范围广、静态稳定性好、运行效率高、使用方便、可靠性高、经济效益显著等优点[2]。1.2多段速的应用现代工业生产中，在不同场合下要求生产机械采用不同的速度进行工作，以保证生产机械的合理运行，并提高产品的质量。改变生产机械的速度就是调速。如金属切削机械在进行精加工时，为提高工件的表面光洁度而需要提高切削速度，对鼓风机和泵类负载，用调节转速来调节流量的

3、方法，比通过阀门来调节的方法更要节能等等。20世纪70年代，随着交流电动机的调速控制理论、电力电子技术、以微处理为核心的全数字化控制等关键技术的发展，交流电动机变频调速技术逐步成熟。目前，变频技术的运用几乎已经扩展到了工业的所有领域，并且在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中也得到了广泛的应用[3]。变频调速的核心是变频器，本设计主要针对变频器控制电动机实现八段速运行作相应介绍。第35页共35页2MCGS通用版组态软件简介计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控

4、及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS系列（通用版、网络版、嵌入版）工控组态软件将为您提供强有力的软件支持。2.1MCGS组态软件的功能和特点MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为MonitorandControlGeneratedSystem。MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：（1）概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程

5、序设计和运行操作。用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题[4]，按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。（2）功能齐全，便于方案设计。MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动（数据采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统[5]。(3)实时性与并行处理。MCGS充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作

6、的功能，使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，即时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等[6]。另外许多工作则是非实时性的，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。而像打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。MCGS是真正的32位系统，可同时运行于MicrosoftWindows95，98和MicrosoftWindowsNT平台，以线程为单位进行分时并行处理。第35页共35页（4）建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系

7、统安全可靠运行。MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体[7]。实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。（5）设立“设备工具箱”，针对外部设备的特征，用户从中选择某种“构件”，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，建立系统与外部设备

8、的连接关系，即可实现对该种设备的驱动和控制。不同的设备对应于不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的