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基于Kingview软件的变频调速系统设计

中国石油大学电气工程系 冯兴田 李浩光?? 2011年05月09日 ?? 收藏0

  0 引言

  随着工业自动化技术的飞速发展,人们对自动化监控系统的要求越来越高,如要求界面简单明了,易于操作,实时性好,开发周期短,便于修改、扩充、升级。这些要求促使工控组态软件应运而生,组态是指通过专用的软件定义系统的过程,工控组态软件是利用系统软件提供的工具,通过简单形象的组态工作,构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包,如美国Wonderware 公司的In-Touch,美国Intellution 公司的iFIX,德国西门子公司的WinCC;国产工控组态软件则以北京亚控科技发展有限公司出品的“Kingview组态王)”组态软件为代表[1]。

  PLC 作为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一,编程、操作简易方便,程序修改灵活,功能强大。被广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,加速了机电一体化的进程。科威公司生产的EASY系列嵌入式PLC 是将PLC 内核构建于控制器内,运用PLC 语言开发用户所需产品,能提高开发速度,降低开发费用,提高控制器的稳定性[2]。嵌入式PLC 又称客制式PLC,即根据用户的控制需要定制硬件,以PLC 的应用方式解决对象控制问题的专用PLC。EASY嵌入式PLC软件平台具有开发通用、专用PLC的基本功能,支持CAN bus现场总线、支持通用HMI、组态软件包。

  变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上。与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,可以实现大范围内的高效连续精确调速控制。其完善的保护功能既能保护变频器,又能保护电机及相关用电设备[3]。富士系列变频器是高性能和多功能的理想结合,动态转矩矢量控制能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。强大的功能和鲜明的特点使其广泛应用于工业场合。

  1 Kingview组态软件

  Kingview(组态王)完全基于网络概念,支持客户机- 服务器模式和Internet/Intranet 浏览器技术,并且是一种可伸缩的柔性结构,根据网络规模大小,可以将不同站点设计成I/O 服务器、报警服务器、数据服务器、登录服务器、校时服务器、客户机等,在系统扩展和变化时,有着极大的灵活性。组态王设计成全冗余结构,在五个层面上提供了冗余:I/O通道冗余、双设备冗余、双网冗余、双机冗余及双系统冗余。组态王被设计成一个完全意义上的软件平台,允许用户进行功能扩展和发挥,它也是一个ActiveX容器,无须编程即可将第三方控件直接连入组态王中[4]。

  组态王不仅是OPC 客户端,还是OPC服务器,可向任意支持OPC 客户的软件提供数据;组态王中的报警信息可直接输出到带ODBC 接口的数据库中,像Access、SQL Server 等;提供了一套动态链接库,允许用户用VB、VC 直接访问组态王的数据库,构筑功能更加强大的工控系统;组态王还可以和King PLC 1.0完全集成起来,组态王在前台进行人机界面显示。组态王是运行于Microsoft Windows2000/NT4.0/XP 中文平台的中文界面的人机界面软件,采用了多线程、COM组件等新技术,实现了实时多任务。

  工程浏览器是组态王软件包的核心部分,它具有管理开发系统的功能,将画面制作系统设计中的各种管理、配置、记录、资源进行集中管理。组态王最核心的部分是数据库,在TouchView 运行时,工业现场的生产状况以动画的形式反映在屏幕上,操作者在计算机前发布的指令可迅速送达生产现场,所有这一切都是以实时数据库为中介环节,数据库是联系上位机和下位机的桥梁。

  2 变频调速系统设计应用

  2.1 变频调速系统控制流程

  变频调速系统主要由基于组态王软件设计的上位机控制系统、科威PLC和富士变频器构成的下位机执行系统两部分组成。组态王上位机控制系统将操作者改变的模拟量和数字量写入科威PLC 的数据寄存器,科威PLC不断地循环执行控制子程序,将产生的控制信号送至富士变频器的控制端,富士变频器作为最后的执行器输出信号,控制三相异步电动机,实现变频调速的目的。

  系统首先选择电机的运行状态———正转/反转/停止。然后选择变频运行方式,系统默认的是手动变频运行方式(该方式主要供检修及变频器故障期间用于手动控制电机运行),可以通过调节游标进行变频控制;如果需要进入自动变频运行方式(该方式主要通过自动跟随液位负载的扰动改变频率),可以通过单击手动/自动变频按钮进行切换。系统运行过程中可以随时观察系统运行状态以及频率变化曲线等。


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变频调速? 组态王?

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