【正文】 本框中輸入項(xiàng)目的名稱，該項(xiàng)目名稱同時(shí)將被作為當(dāng)前工項(xiàng)目的路徑名稱。在項(xiàng)目描述文本框中輸入對(duì)該工程的描述文字。工程名稱長(zhǎng)度應(yīng)小于32個(gè)字節(jié)，項(xiàng)目描述長(zhǎng)度應(yīng)小于40個(gè)字節(jié)。單擊“完成”完成項(xiàng)目的新建。（4）將該項(xiàng)目設(shè)為新建工程，執(zhí)行“文件\設(shè)為當(dāng)前項(xiàng)目”命令；單擊“是”按鈕。（1）添加邏輯連接添加一個(gè)通訊驅(qū)動(dòng)程序。右擊瀏覽窗口中的“變量管理”在快捷菜單中選擇“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”選擇OPC,并單擊打開按鈕，所選擇的驅(qū)動(dòng)程序?qū)@示在變量管理的子目錄下。（2）添加變量組在“變量管理”中會(huì)出現(xiàn)OPC驅(qū)動(dòng)程序的變量組鏈；OPC GROUPS。（3）添加IFIX的OPC驅(qū)動(dòng)：在OPC GROUPS點(diǎn)擊“新的程序連接”，將打開的OPC條目管理器。選擇“LOCAL”,并點(diǎn)擊“過(guò)濾服務(wù)器”，彈出“過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)”的對(duì)話框中，點(diǎn)擊下一步。（4）建立IFIX OPC ，選擇已建的ITEMS，并“添出現(xiàn)加條目”，完成后。在OPC GROUPS下將S72000_OPCSERVER的鏈接，已經(jīng)添加的條目[11]。創(chuàng)建組態(tài)畫面：打開圖形編輯器，并新建一個(gè)畫面。變量鏈接：右擊按鈕從快捷鍵菜單中選擇“屬性”菜單項(xiàng)，打開“對(duì)象屬性”窗口，在“事件”框中選擇單選項(xiàng)“常數(shù)”。圖18 設(shè)置獨(dú)享屬性在“目標(biāo)”框中選擇單選項(xiàng)“變量”，單擊旁邊的按鈕，打開“變量選擇”對(duì)話框，選擇變量，如圖19所示。圖19 設(shè)置變量1根據(jù)硬件和程序設(shè)計(jì)繪制組態(tài)畫面?？梢杂脠D庫(kù)插入需要的伺服電機(jī)、通訊電纜，繪制完成的畫面如圖20所示。圖20 系統(tǒng)最終組態(tài)畫面5 控制過(guò)程及結(jié)果分析 組態(tài)控制過(guò)程在IFIX中速度輸入值設(shè)置一個(gè)對(duì)話框，可輸入4位數(shù)值，然后將此對(duì)話框中的數(shù)據(jù)屬性設(shè)置成對(duì)應(yīng)PLC中的整形變量數(shù)據(jù)(如AIW0)。目的是當(dāng)在對(duì)話框中輸人數(shù)值后，電機(jī)就能達(dá)到該數(shù)值相應(yīng)速度 PLC輸出的模擬量是0～10V，對(duì)應(yīng)的整形數(shù)據(jù)是0～32000；而伺服電機(jī)的輸入模擬量是0～l0V。對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速是06500 RPM。由于這些數(shù)值都是理論上的，并且最終希望得到的還是輸入值對(duì)應(yīng)上轉(zhuǎn)速即可。因此，模擬量作為中間環(huán)節(jié)僅做參考。需要重點(diǎn)考慮的還是輸入值、整形數(shù)據(jù)和實(shí)際轉(zhuǎn)速。經(jīng)過(guò)直接實(shí)測(cè)，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。表2 直接實(shí)測(cè)數(shù)值表輸入值整形數(shù)值實(shí)際轉(zhuǎn)速500500702000200036040004000750600060001145由表2可看出，輸入值和實(shí)際轉(zhuǎn)速相差甚遠(yuǎn)，而唯一的辦法是通過(guò)運(yùn)算將輸入值轉(zhuǎn)換成能對(duì)應(yīng)上實(shí)際轉(zhuǎn)速的整形數(shù)值。但是還要首先找到最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的數(shù)值。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3所示。表3 實(shí)測(cè)對(duì)應(yīng)數(shù)值表整形數(shù)值實(shí)際轉(zhuǎn)速2711500308546000PLC的模擬量輸出和伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出都是線性的，可以根據(jù)表3的數(shù)據(jù)列出直線方程組，計(jì)算出輸入值和整形數(shù)值之間的關(guān)系。2711＝500a+b30854＝600a+b解得：a=5117；b=152設(shè)實(shí)際轉(zhuǎn)速為x，整形數(shù)值為y；那么關(guān)系方程為：y=5117x+152通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)則需要用到數(shù)字運(yùn)算指令，具體如圖21所示。圖21數(shù)字運(yùn)算指令運(yùn)算后，將數(shù)據(jù)直接傳送到模擬量輸出口就完成了轉(zhuǎn)換工作(由于輸出口不接受雙字?jǐn)?shù)據(jù)；所以僅傳字?jǐn)?shù)據(jù)，VB2232即可)。如圖22所示。圖22模擬量輸出口傳送指令這樣，就基本上完成了從對(duì)話框輸入速度值，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算后輸出模擬量。伺服控制器接收到模擬量驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速等于輸入速度值的過(guò)程。通過(guò)經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)，測(cè)得輸入值、整形數(shù)值、實(shí)際轉(zhuǎn)速如表4所示。表4 運(yùn)算后的實(shí)測(cè)數(shù)值表輸入值運(yùn)算后數(shù)值實(shí)際轉(zhuǎn)速50027115001000526999920001038619983000155033000400020620400250002573750016000308546000 系統(tǒng)結(jié)果分析西門子CPU具有功能齊全、模塊化編程、簡(jiǎn)單可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且其組態(tài)畫面調(diào)試方便，利于現(xiàn)場(chǎng)操作人員調(diào)試。組態(tài)軟件作為用戶可定制功能的軟件平臺(tái)工具，利用其良好的通信能力和人機(jī)界面，在PC機(jī)上開發(fā)出友好界面，使工作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障報(bào)警、打印報(bào)表。本文中的基于組態(tài)軟件的伺服電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正好充分利用了西門子PLC的這些特點(diǎn)能很好的實(shí)現(xiàn)論文要求的功能。伺服電機(jī)、PLC、接觸器等可安裝在一臺(tái)控制柜內(nèi),可就地或遠(yuǎn)程操作，其操作方式簡(jiǎn)單靈活。但要注意伺服控制器和電機(jī)的散熱和電磁干擾問(wèn)題。在電機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)，可能對(duì)伺服控制器造成干擾。此次是速度的PID控制，速度具有比較嚴(yán)重的滯后性，所以一般為了增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，比例、積分、微分全投入使用，經(jīng)過(guò)多次參數(shù)設(shè)定比較后，當(dāng)設(shè)定比例系數(shù)P為10，，系統(tǒng)能得到比較滿意的控制效果，最大超調(diào)只有兩度多，穩(wěn)定后能保持在1r/，位置控制精度由旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)控制，系統(tǒng)一般采用的是增量式光電編碼器。電機(jī)在調(diào)速供電方式下切換時(shí)須注意各接觸器閉合和斷開順序,接觸器應(yīng)該有足夠的延時(shí)以防止電機(jī)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加載到伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出逆變橋上造成電機(jī)的損壞。結(jié)束語(yǔ)隨著各種工程技術(shù)的不斷發(fā)展，本文基于組態(tài)軟件的伺服電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)被越來(lái)越多的引用在實(shí)際系統(tǒng)中，其性能要求也越來(lái)越高。目前大多數(shù)的穩(wěn)定平臺(tái)都是采用機(jī)電伺服系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以說(shuō)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。本文通過(guò)對(duì)交流伺服電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)以及組態(tài)軟件和PLC編程軟件之間的通信的原理理解，基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，在論文完成的過(guò)程中得出如下結(jié)論:（1）在進(jìn)行組態(tài)軟件選擇時(shí)，通過(guò)對(duì)各種組態(tài)軟件的分析和了解選擇了IFIX組態(tài)作為上位機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互界面的監(jiān)控系統(tǒng)。國(guó)外的組態(tài)軟件IFIX仍然是工業(yè)控制領(lǐng)域的功能最強(qiáng)大、影響最大和適用范圍最廣的。（2）伺服電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要的一環(huán)就是對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，選擇閉環(huán)控制，伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)自帶的通信模塊可以很方便地連接到PLC控制網(wǎng)絡(luò)上；使用S7200PLC的編程軟件step7設(shè)計(jì)梯形圖程序，并下載到PLC控制器中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程基于S7200PLC對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速。（3）S7200PLC在無(wú)協(xié)議通信方式工時(shí)不需要任何通信協(xié)議，通信參數(shù)需要根據(jù)與其進(jìn)行通信的伺服驅(qū)動(dòng)器的通信格式進(jìn)行設(shè)定。（4）S7200PLC通過(guò)OPC與IFIX通信，IFIX沒(méi)有PPI驅(qū)動(dòng)，不能直接與S7200PLC的串口通訊，然而IFIX帶有OPC服務(wù)器或客戶端的驅(qū)動(dòng)指揮著軟件，通過(guò)OPC可以實(shí)現(xiàn)其之間的數(shù)據(jù)交換。（5）編程設(shè)計(jì)時(shí)，PLC是以循環(huán)掃描方式按順序執(zhí)行程序的基本原理，按照動(dòng)作的先后順序，從上到下逐行繪制梯形圖。由于時(shí)間和水平的限制，系統(tǒng)裝置還存在不足的地方，需要進(jìn)一步完善，另外還有許多工作沒(méi)有完成，比如：（1） 對(duì)系統(tǒng)的調(diào)速范圍不寬、運(yùn)行軌跡顯示不準(zhǔn)確。（2） 測(cè)得的數(shù)據(jù)還不夠精確，有待對(duì)硬件和軟件的改進(jìn)。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008,25[2] [J].北京:北航空出版社,2004,78~90[3] [M].北京:北航出版社,2010,35~101[4] [D]. 北京:北京郵電大學(xué),2009，55~70[5] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2007[6] [M].上海:上海交大出版社,1998[7] 張文明,劉志軍,曹麗霞等. 組態(tài)軟件控制技術(shù)[J].北京:清華大學(xué)出版社,2006[8] [M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005[9] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010[10] 龍偉,聶官鴻．S7200PLC系列PLC和PC機(jī)實(shí)時(shí)通信的實(shí)現(xiàn)方法[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào):工科版 [11] 徐進(jìn)學(xué)，胡紅武，[J]. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（5）：574~577[12]王孝紅，韓丹，[J]. 信息技術(shù)與信息化,2005，（6）：78~80[13] [J],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009 [14] TangK Z．Huang S N. Tan K. Combined PID and adaptive nonlinear control for servo mechanical system [J].Mechatronies,2004,(1):701~714．[15] Li Hongyan. Web—based remote monitoring and control for process plants[c]//Proceedings of 2005 International Conference on Machine Learning and ,936—941．附錄閉環(huán)的程序設(shè)計(jì)以及源程序主程序子程序中斷程序致謝多謝各位老師和同學(xué)的幫助。在這里我首先要感謝劉峰老師，劉老師經(jīng)驗(yàn)豐富，給我講了他的很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，讓我獲益匪淺。是他在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，給我提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料，幫助解答我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。劉老師平易近人、做事嚴(yán)謹(jǐn)，更是我生活上的榜樣。其次，非常感謝自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室的老師們，是他們?yōu)槲覝?zhǔn)備好了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作環(huán)境。經(jīng)過(guò)了這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)我們的專業(yè)有了更進(jìn)一步的理解。通過(guò)對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和查閱有關(guān)的資料，進(jìn)一步完善了自己的知識(shí)體系，培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用能力。這幾個(gè)月從找資料到做出論文，等于是把這幾年所學(xué)的知識(shí)又系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了一遍。使我對(duì)于以前所學(xué)的已經(jīng)快忘記的知識(shí)又重新復(fù)習(xí)了一遍。并且通過(guò)對(duì)這些資料和相關(guān)專業(yè)書籍的學(xué)習(xí)使得我對(duì)這些專業(yè)知識(shí)有了新的理解和認(rèn)識(shí)，鞏固了理論知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)就是我離開學(xué)校前交給學(xué)校的最后一份答卷，這也是對(duì)我這四年學(xué)習(xí)成果的一次考試。時(shí)間倉(cāng)促，但我還是為我的大學(xué)生活畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。文中錯(cuò)誤在所難免，請(qǐng)老師指正。