【正文】 。 （3）整定微分環(huán)節(jié)環(huán)節(jié) 先置微分時(shí)間TD=0，逐漸加大TD，同時(shí)相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，反復(fù)試湊至獲得滿意的控制效果和PID控制參數(shù)。 閉環(huán)控制就是將速度信號(hào)反饋給PLC，再通過與給定量比較，輸出給PID控制部分，從而調(diào)節(jié)速度使其能達(dá)到設(shè)定要求。許多控制系統(tǒng)內(nèi)，可能只需要P、I、D中的一種或兩種控制類型。 子程序：　初始化HSC，中斷程序參數(shù)設(shè)置，PID參數(shù)設(shè)置 PID算法 PID控制原理圖PLC的PID控制器設(shè)計(jì)是以連續(xù)系統(tǒng)PID控制規(guī)律為基礎(chǔ)，經(jīng)采樣將其數(shù)字化寫成離散形式PID控制方程，再根據(jù)離散方程進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)。 flexible選件 WinCC flexible選件可以擴(kuò)展WinCC flexible的標(biāo)準(zhǔn)功能。所有與項(xiàng)目相關(guān)的組態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫中。 wincc flexible簡(jiǎn)介WinCC flexible是用于所有組態(tài)任務(wù)的工程系統(tǒng)。PLC所顯示的狀態(tài)時(shí)PLC循環(huán)掃描完成后的元件狀態(tài)?？梢酝ㄟ^CPU模塊上的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)控制PLC的STOP與RUN。對(duì)于分塊結(jié)構(gòu)的程序，應(yīng)在完成全部程序編輯后，在主程序OB1上進(jìn)行組織。西門子順應(yīng)市場(chǎng)需求推出的全新 SIMATIC 精彩系列面板SmartLine，準(zhǔn)確地提供了人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)功能，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具備高性價(jià)比。人機(jī)界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介， 它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)在定子繞組上接入三相交流電時(shí)，在定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，此電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 　　 （電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。它主要由三部分構(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(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級(jí)電容存貯大約5天。 ： CPU 221/222 4個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），可編程并具有復(fù)位輸入，2個(gè)獨(dú)立的輸入端可同時(shí)作加、減計(jì)數(shù)，可連接兩個(gè)相位差為90176。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%）范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器 PDP—14 ，在美國(guó)通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。反之，S減小。在我國(guó)，工頻f1=50Hz，因此對(duì)應(yīng)于不同極對(duì)數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0，p123456n0300015001000750600500 ③．轉(zhuǎn)差率s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0相等，否則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。這三相繞組可接成星形或三角形。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。 目前,電力拖動(dòng)是各行業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的主要拖動(dòng)形式。因此,三相異步電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)和日常生活等領(lǐng)域。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)，而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備叫做電動(dòng)機(jī)。機(jī)座機(jī)座用鑄鐵或鑄鋼制成，其作用是固定鐵心和繞組 定子組成（2）．轉(zhuǎn)子 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由三部分組成：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。 （2）．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ①．產(chǎn)生 、BY、CZ，它們?cè)诳臻g按互差1200的規(guī)律對(duì)稱排列。 圖 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成②．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。也就是說旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間存在轉(zhuǎn)速差，因此我們把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，又因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的，故又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。1969年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP141971年，日本研制出第一臺(tái)DCS81973年，德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC1974年，中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC發(fā)展：20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 （CPU）中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。 ①．現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 S7200系列PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU使用。 CPU224/226 6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。選用電池模塊能延長(zhǎng)存貯時(shí)間到200天（10年壽命）。 　?。?） 整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。 　?。?） 運(yùn)算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。電機(jī)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用N表示： N=60f/p(r/min) （）式中：f—三相交流電源頻率，一般為50Hz；p—磁極對(duì)數(shù)。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。精彩系列面板采用全新的高分辨率16:9 寬屏液晶顯示和先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)理念，使設(shè)備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機(jī)界面產(chǎn)品進(jìn)入高分辨率寬屏顯示時(shí)代。在主程序OB1上，首先編輯子程序、中斷程序的調(diào)用條件，然后打開指令數(shù)中的“指令文件夾”、選擇“指令分類文件夾”，并栓劑相應(yīng)的子程序號(hào)，即可輸入子程序、中斷程序的調(diào)用指令。但是，當(dāng)PLC操作系統(tǒng)檢測(cè)到重大錯(cuò)誤時(shí)，將強(qiáng)制從RUN模式轉(zhuǎn)入STOP模式。編輯元件中出現(xiàn)綠色只是表明該編程元件接通，紅色表示指令有誤，灰色表示指令未被掃描（跳過或未調(diào)用）。WinCC flexible采用模塊化的設(shè)計(jì)。2. 組態(tài)支持 WinCC flexible用于組態(tài)用戶界面以操作和監(jiān)視機(jī)器與設(shè)備。每個(gè)選件需要一個(gè)單獨(dú)的許可證。典型的PID算法包括3項(xiàng)，比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)。如可能只要求比例控制或比例與積分控制，通過設(shè)置參數(shù)可對(duì)回路進(jìn)行控制類型進(jìn)行選擇。 調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 PID參數(shù)整定PID參數(shù)整定方法就是確定調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)P、積分時(shí)間Ti和和微分時(shí)間Td，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，使系統(tǒng)的過渡過程達(dá)到最為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。 整定后的PID參數(shù)如下表：被控變量比例積分時(shí)間（min）微分時(shí)間（min)轉(zhuǎn)速~~ PID參數(shù)表 運(yùn)行結(jié)果系統(tǒng)控制效果如下： 速度設(shè)定為600r/min 設(shè)定速度600r/min是的反饋速度 設(shè)定速度為759r/min 設(shè)定速度為759r/min時(shí)的反饋速度第四章 電機(jī)轉(zhuǎn)角控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路 系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機(jī)。方案二中不難得出轉(zhuǎn)角與編碼器脈沖數(shù)之間的換算公式： （）其中n是編碼器脈沖數(shù)，α是設(shè)定角度。 程序地址分配地址說明VD200目標(biāo)角度設(shè)定存放地址VD216當(dāng)前實(shí)際角度存放地址 運(yùn)行結(jié)果本次設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正傳反轉(zhuǎn)角度控制，轉(zhuǎn)角控制范圍在360~360度之間 角度控制結(jié)果趨勢(shì)圖第5章 WINCC Flexible 人機(jī)界面設(shè)計(jì)略第6章 總結(jié)略參 考 文 獻(xiàn)[1]王樹青，戴連奎，于玲，過程控制工程，第二版 化學(xué)工業(yè)出版社，2008：4458[2]龔仲華，S7200系列PLC應(yīng)用技術(shù)，人民郵電出版社，2011：122137 [3]甄立東，西門子wincc V7，機(jī)械工業(yè)出版社，2011；84108[4]wincc flexible程序自述文件，2011；210[5]張萬忠，機(jī)械工業(yè)出版社，2000；77220[6](中文版)，西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)；[7]，西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)；[8]武紅軍，張萬忠，可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例（S7200系列），中國(guó)電力出版社，2010；192210[9]薛迎成，PLC與觸摸屏控制技術(shù)，中國(guó)電力出版社，2008；7985[10]C. Schander,“Adaptive speed identification for vector control of induction motors without rotational transducers,”in IEEEIAS Rec，1989；493499.致 謝 略附 錄附錄1: 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)程序附錄2：轉(zhuǎn)角控制系統(tǒng)程序附錄3：外文文獻(xiàn)翻譯Frequency Variation Speed Control1 The Popularity and Prospect of Frequency Variation Speed ControlThe electrical machinery exchange frequency conversion velocity modulation technology is the electricity saving, the improvement technical process improves the product quality and the improvement environment, the impetus technology advancement one main method now The frequency conversion velocity modulation by its outstanding velocity modulation and the braking quality, the high efficiency, the high power factor and the electricity saving effect, the widespread applicable scope and other many merits by the domestic grandfather was thought most has the development future velocity modulation way. The electrical transmission control system usually by the electric motor, the control device and the information installs 3 parts to be posed, the electrical transmission relates uses the electric motor by to save the electrical energy and to control the machinery reasonably the operating condition, the realization electrical energy mechanical energy transformation, achieves, the high production, the low consumption goal high quality. The electrical transmission divides into does not modulate velocity and modulates velocity two big kinds, the velocity modulation is divided the exchange to modulate velocity and to direct current modulates velocity two ways. The variable speed motor directly does not