和变频器共同控制风机

摘要PLC和变频器是工厂实现远程控制，提高生产效率的重要硬件。采用PLC的优点就在于PLC的程序编制过程不是很复杂。而组态软件又使得工厂在生产过程中能够远程监控设备的运行，能够及时有效的处理突发事件。组态王控制功能强大，界面创建简单，编写程序方便，有利于初学者使用。本次设计是在熟悉KINGVIEW组态王、S7-200编程软件、西门子MM420变频器的基础上完成的。本文主要体现了，PLC与变频器之间利用USS协议连接起来，共同控制电动机调速，最终要实现的是利用组态王的监控界面可以改变PLC的打开/闭合，能够监控电机的运转画面。文中重点介绍了组态王界面的制作及参数的设置、PLC程序的编写过程及参数设置、变频器的参数设置、PLC与变频器的通信等。关键词：PLC；变频器；组态王；电动机AbstractPLCandtransducerisimportanthardwarewhichrealizeslongcontrolandimprovetheyieldinthefactory.PLC’SmeritsconsistthatweavingPLC’sprogramsaren’tveryhard.Kingviewmakethefactorycanwatchandcontroltherunningfacilitiesbetweentheproducingprocesses,alsodealwithmatterswhichbreakoutinseason.Thekingviewhaspowerfulcontrolfunction,itsetteesupinterfacesveryeasy,itwritesprogramseasy,anditispropitioustousingfornovice.Inthisdesigniscompletedonthebasesofknowingkingview,s7-200programmingsoftware,SIEMENSEMM420,transducerandUSScommunicationprotocol.ThisessaymainlymaterializesthatPLClinkedupwithtransducer,makinguseofUSScommunicationprotocol.Theycontrolledthespeedofelectromotor.FinallywewellrealizedtheinterfaceofkingviewandcanchangePLC’son/off,andthenwecansuperviseandcontroltheworkingmenuofelectromotor.Inthisessay,Iintroducethefactureofkingviewandtheparameter’ssettingofkingview,thewritingprocessofthePLC’sprogramandparametersetting,theparametersettingoftransducer,communicationbetweenPLCandtransducer,etc.Keywords:PLC;transducer;kingview;motor

目录1绪论 11.1目的和意义 11.2PLC控制风机转速技术的现状及展望 11.3PLC控制风机的具体思路 2２硬件部分 32.1风机 32.1.1三相异步电机 32.1.2异步电动机的启动与调速分析 62.1.3三相异步电动机的调速 92.2PLC可编程控制器 112.2.1被控对象的生产工艺过程 112.2.2PLC控制系统的硬件设计 122.2.3PLC控制系统的软件设计 152.2.4PLC控制系统的调试 182.3变频器 182.3.1交流异步电动机变频调速原理 192.3.2变频器元件作用 202.3.3变频器控制电机的旋转速度 213软件部分 223.1PLC控制电机星三角启动 223.1.1Y—Δ启动手动控制 223.1.2Y—Δ启动自动控制 223.1.3星三角降压启动的电路图 243.2变频器控制电机转速 274KINGVIEW组态软件仿真 294.1组态软件的概述 294.2制作一个工程的一般过程 294.2.1建立组态新工程 304.2.2创建组态画面 324.2.3定义I/O设备 334.2.4KINGVIEW的仿真 37结论 41致谢 42参考文献 43附录一系统原理图 44附录二PLC控制星三角启动连接图 45附录三系统原程序 461绪论1.1目的和意义随着PLC的广泛应用，工业自动控制系统中电机的星-三角降压启动亦都采用PLC进行控制。用PLC控制启动具有效率高、响应快、控制方便等优点。而对于风扇调速系统来说，调速是主要目的，于是设想在已经构思好的电路图上加一个变频器。利用ＰＬＣ的远程安全控制，结合变频器的方便操作，能够完成一套成熟稳定并经济的风扇调速系统。1.2PLC控制风机转速技术的现状及展望其实，无论是哪种方法，最主要的就是能够控制风机的电压和频率，如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此在改变频率的同时必须要同时改变电压。而输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。经过分析对比，PLC在改变风机电压方面十分具有优势，但调节风机的频率方面就很无能为力，因此，利用PLC控制变频器，再利用变频器控制风机，有着意想不到的效果。并且这种控制系统在随着PLC与变频器的普及与价格降低的情况下，优势将会更加明显。相信这种方式将是未来风机控制的主流。1.3PLC控制风机的具体思路本系统用PLC控制星三角降压启动，再通过简单的设置变频器的输入输出关系，改变变频器的输出频率，来改变风机转速，实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制，使风扇高效、安全，达到了明显的节能效果。２硬件部分2.1风机风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。风机的主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。而在此设计中，我们需要关心的只是其中的电机（三相异步电机），风机控制即电机控制。2.1.1三相异步电机（一） 三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图2-1所示。图2-1三相电动机的结构示意图1）定子 三相异步电动机的定子由三部分组成：表2-1定子定子铁心由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片内圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。定子绕组三组用漆包线绕制好的，对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。机座机座用铸铁或铸钢制成，其作用是固定铁心和绕组定子的组成

2）转子 三相异步电动机的转子由三部分组成：表2-2 转子转子铁心转子绕组由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片外圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放转子三相绕组。鼠笼式--鼠笼式异步电动机。绕线式--绕线式异步电动机。转轴转轴上加机械负载转子的组成鼠笼式电动机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。（二）三相异步电动机的转动原理1）基本原理 为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图2-2所示。图2-2三相异步电动机工作原理 (1)演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。 (2)现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。(3)结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。 2）旋转磁场（1）产生 图5-3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流：随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场。图2-3三相异步电动机定子接线当t=00时，，AX绕组中无电流；为负，BY绕组中的电流从Y流入B1流出；为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图2-4（a）所示。当t=1200时，，BY绕组中无电流；为正，AX绕组中的电流从A流入X流出；为负，CZ绕组中的电流从Z流入C流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图2-4（b）所示。当t=2400时，，CZ绕组中无电流；为负，AX绕组中的电流从X流入A流出；为正，BY绕组中的电流从B流入Y流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图2-4（c）所示。 可见，当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化，产生的合成磁场也不断地旋，因此称为旋转磁场。图2-4旋转磁场的形成（2）旋转磁场的方向旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的，若想改变旋转磁场的方向，只要改变通入定子绕组的电流相序，即将三根电源线中的任意两根对调即可。这时，转子的旋转方向也跟着改变。（3）三相异步电动机的定子电路与转子电路三相异步电动机中的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。给定子绕组接上三相电源电压，则定子中就有三相电流通过，此三相电流产生旋转磁场，其磁力线通过定子和转子铁心而闭合，这个磁场在转子和定子的每相绕组中都要感应出电动势。2.1.2异步电动机的启动与调速分析（一）起动特性分析（1）起动电流Ist在刚起动时，由于旋转磁场对静止的转子有着很大的相对转速，磁力线切割转子导体的速度很快，这时转子绕组中感应出的电动势和产生的转子电流均很大，同时，定子电流必然也很大。一般中小型鼠笼式电动机定子的起动电流可达额定电流的57倍。注意： 在实际操作时应尽可能不让电动机频繁起动。如在切削加工时，一般只是用摩擦离合器或电磁离合器将主轴与电机轴脱开，而不将电动机停下来。（2）起动转矩Tst电动机起动时，转子电流I2虽然很大，但转子的功率因数cos2很低，由公式可知，电动机的起动转矩T较小。起动转矩小可造成以下问题：（1）会延长起动时间。（2）不能在满载下起动。因此应设法提高。但起动转矩如果过大，会使传动机构受到冲击而损坏，所以一般机床的主电动机都是空载起动（起动后再切削），对起动转矩没有什么要求。综上所述，异步电机的主要缺点是起电流大而起转矩小。因此，我们必须采取适当的起动方法，以减小起动电流并保证有足够的起转矩。（二）鼠笼式异步电动机的启动方法1）直接启动直接起动又称为全压启动，就是利用闸刀开关或接触器将电动机的定子绕组直接加到额定电压下启动。这种方法只用于小容量的电动机或电动机容量远小于供电变压器容量的场合。2）降压启动在起动时降低加在定子绕组上的电压，以减小起动电流，待转速上升到接近额定转速时，再恢复到全压运行。此方法适于大中型鼠笼式异步电动机的轻载或空载起动。①星形--三角形（Y--）换接启动起动时，将三相定子绕组接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再换成三角形。这样，在起动时就把定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的。此方法只能用于正常工作时定子绕组为三角形联接的电动机。这种换接启动可采用星三角起动器来实现。星三角起动器体积小、成本低、寿命长、动作可靠。②自耦降压启动自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机在启动过程中的端电压降低。如图8-9所示，起动时，先把开关Q2扳到“起动”位置，当转速接近额定值时，将Q2扳向“工作”位置，切除自耦变压器。采用自耦降压启动，也同时能使启动电流和起动转矩减小。正常运行作星形联接或容量较大的鼠笼式异步电动机，常用自耦降压启动。（三）三相异步电动机的制动制动是给电动机一个与转动方向相反的转矩，促使它在断开电源后很快地减速或停转。对电动机制动，也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反，这时的转矩称为制动转矩。常见的电气制动方法有：（1）反接制动当电动机快速转动而需停转时，改变电源相序，使转子受一个与原转动方向相反的转矩而迅速停转。注意，当转子转速接近零时，应及时切断电源，以免电机反转。为了限制电流，对功率较大的电动机进行制动时必须在定子电路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电阻。这种方法比较简单，制动力强，效果较好，但制动过程中的冲击也强烈，易损坏传动器件，且能量消耗较大，频繁反接制动会使电机过热。对有些中型车床和铣床的主轴的制动采用这种方法。（2）能耗制动电动机脱离三相电源的同时，给定子绕组接入一直流电源，使直流电流通入定子绕组。于是在电动机中便产生一方向恒定的磁场，使转子受一与转子转动方向相反的F力的作用，于是产生制动转矩，实现制动。直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5—1倍。由于这种方法是用消耗转子的动能（转换为电能）来进行制动的，所以称为能耗制动。这种制动能量消耗小，制动准确而平稳，无冲击，但需要直流电流。在有些机床中采用这种制动方法。（3）发电反馈制动当转子的转速n超过旋转磁场的转速n0时，这时的转矩也是制动的。如：当起重机快速下放重物时，重物拖动转子，使其转速n>n0，重物受到制动而等速下降。2.1.3三相异步电动机的调速2.2PLC可编程控制器2.2.1被控对象的生产工艺过程2.2.2PLC控制系统的硬件设计PLC机型的选择PLC容量估算I/O模块的选择分配输入/输出点安全回路设计2.2.3PLC控制系统的软件设计PLC应用软件设计的内容熟悉被控制对象制定设备运行方案熟悉编程语言和编程软件定义参数表程序的编写程序的测试程序说明书的编写常用编程方法2.2.4PLC控制系统的调试2.3变频器变频器基础原理知识VVVF是VariableVoltageandVariableFrequency的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。CVCF是ConstantVoltageandConstantFrequency的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95％左右。无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。变频器可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。2.3.1交流异步电动机变频调速原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。图2.8变频器控制面板交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，二极管反向耐压值选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。2.3.2变频器元件作用(1)普通元件电容C1：是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波。变压器：一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。压敏电阻：有三个作用,过电压保护,耐雷击要求,按规测试需要。热敏电阻：过热保护。霍尔:安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。充电电阻：作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10-300Ω。储能电容：又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压工作范围一般在430VDC～700VDC之间，而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择≥60uf/A均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏。C2电容：吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。（2）直-交部分 VT1-VT6逆变管（IGBT绝缘栅双极型功率管）：构成逆变电路的主要器件，也是变频器的核心元件。把直流电逆变频率，幅值都可调的交流电。VT1-VT6是续流二极：作用是把在电动机在制动过程中将再生电流返回直流电提供通道并为逆变管VT1-VT6在交替导通和截止的换相过程中，提供通道。（3）控制部分:电源板、驱动板、控制板（CPU板）电源板：开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源，开关电源提供的低压电源有：±5V、±15V、±24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。驱动板：主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。控制板（CPU板）：也叫CPU板相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分。2.3.3变频器控制电机的旋转速度电机的旋转速度同频率成比例，本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。改变频率和电压是最优的电机控制方法，如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从400V改变到约200V。3软件部分3.1PLC控制电机星三角启动功率大于10KW的电动机，在启动时启动电流很大，对电缆会造成损伤、对电网造成冲击。为了避免这种情况，在大功率电动机启动时要采用星三角降压启动，用PLC能够很好的控制电机的星三角启动。3.1.1Y—Δ启动手动控制如上图所示。图中手动控制开关SA有两个位置，分别是电动机定子绕组星形和三角形连接。线路动作原理为：起动时，将开关SA置于“起动”位置，电动机定子绕组被接成星形降压起动，当电动机转速上升到一定值后，再将开关SA置于“运行”位置，使电动机定子绕组接成三角形，电动机全压运行。3.1.2Y—Δ启动自动控制Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。三相异步电动机的Y—Δ起动自动控制图3-2所示。主要元器件介绍：a.起动按钮（SB2）。手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。b.停止按钮（SB1）。手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。c.主交流接触器（KM1）。电动机主运行回路用接触器，起动时通过电动机起动电流，运行时通过正常运行的线电流。d.Y形连接的交流接触器（KM3）。用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器，起动时通过Y形连接降压起动的线电流，起动结束后停止工作。e.Δ形连接的交流接触器（KM2）。用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器，通过绕组正常运行的相电流。f.时间继电器（KT）。控制Y—Δ变换起动的起动过程时间（电机起动时间），即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。g.热继电器（或电机保护器FR）。热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等。控制原理：三相异步电动机Y—Δ转换启动的控制原理大致如下，a.按下启动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM2常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。此时时间继电器KT虽已动作，接点应断开，但其延时接点是瞬间闭合延时断开的（延时结束后断开），同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KM3的线圈回路，则交流接触器KM3带电动作，其主触头去接通三相绕组，使电动机处于Y形连接的运行状态；KM3辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KM1的线圈。b.主交流接触器KM1带电启动后，其辅助触头进行自保持功能（自锁功能）；而KM1的主触头闭合去接通三相交流电源，此时电动机启动过程开始。c.当时间继电器KT延时断开接点（动断接点）KT的时间达到（或延时到）电动机启动过程结束时间后，时间继电器KT接点随即断开。c.时间继电器KT接点断开后，则交流接触器KM3失电。KM3主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KM3的常闭辅助触头闭合，去接通Δ形连接交流接触器KM2的线圈电源。d.当交流接触器KM2动作后，其主触头闭合，使电动机正常运行于Δ形连接状态；而KM2的常闭辅助触头断开使时间继电器KT线圈失电，并对交流接触器KM3联锁。电动机处于正常运行状态。f.启动过程结束后，电动机按Δ形连接正常运行。3.1.3星三角降压启动的电路图星三角启动，最简单的解释就是对电机的三相绕组在启动时和正常运转时施加的不同的电压，来降低电机启动时的冲击电流。图3-3为星三角启动电路控制图。3.2变频器控制电机转速变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。变频器连接电机，如图3-7所示。图3-8为MM420的操作面板，操作变频器调节电机速度十分方便。变频器有许多参数，为了快速进行调试，选用其中最基本的参数进行修正即可，过程如下：传统的异步电动机是由恒频恒压的正弦波电源供电，而变频调速的异步电动机则是由变频变压的变频器供电，在供电电源中包含有大量的高次谐波。变速运行以及供电电源的非正弦，是变频调速异步电动机设计中需要特殊考虑的两个问题。图3-9是MM420的实物图。图3-9表3-3端子号标识功能 123456789101112131415——ADC+ADC-DIN1DIN2DIN3——RL1_BRL1_CDAC+DAC-P+N-输出+10V输出0V模拟输入（+）模拟输入（-）数字输出1数字输出2数字输出3带电位隔离的输出+24V/最大。100mA带电位隔离的输出0V/最大。100mA数字输出/NO(常开)触头数字输出/切换触头模拟输出(+)模拟输出（-）RS485串行接口RS485串行接口变频器的数字操作三种情况下电机转动（简化变频器的功能）由于变频器的方便及多功能，我们可以设定三种情况下电机的转动情况1高速运转，频率为60Hz,电压为1200v2中速运转，频率为50Hz,电压为1000v3低速运转，频率为40Hz,电压为800v分析总结三种情况下电机的转速。4KINGVIEW组态软件仿真4.1组态软件的概述在使用工控软件中，人们经常提到组态一词，组态的英文是“Configuration”，简单的讲，租台旧式应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。组态概念出现之前，要实现某一任务都是通过边学程序（如使用BASIC、C、FORTRAN等）来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。组态的概念是伴随着集散型控制系统的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的，在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在PC技术保持了较快的发展，各种相关技术成熟，有PC构建的工业控制系统具有相对较低的成本；PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统已与学习和使用，可以容易的得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。4.2制作一个工程的一般过程建立新组态王工程的一般过程是：1、设计图形界面（定义画面）2、定义设备3、构造数据库（定义变量）4、建立动画连接5、运行和调试需要说明的是，这五个步骤并不是完全独立的，事实上，这四个部分常常是交错进行的。在用组态王画面开发系统编制工程时，要依照此过程考虑三个方面：图形

用户希望怎样的图形画面？也就是怎样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。数据

怎样用数据来描述工控对象的各种属性？也就是创建一个具体的数据库，此数据库中的变量反映了工控对象的各种属性，比如温度，压力等。连接

数据和图形画面中的图素的连接关系是什么？也就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的指令。4.2.1建立组态新工程要建立新的组态王工程，请首先为工程指定工作目录（或称“工程路径”）。“组态王”用工作目录标识工程，不同的工程应置于不同的目录。工作目录下的文件由“组态王”自动管理。

启动“组态王”工程管择菜单“文件\新建工程”或单击“新建”按钮，弹出如图4-1所示。

图4-1新建工程向导一单击“下一步”继续。弹出“新建工程向导二”对话框，如图4-2所示。图4-2新建工程向导二在工程路径文本框中输入一个有效的工程路径，或单击“浏览…”按钮，在弹出的路径选择对话框中选择一个有效的路径。单击“下一步”继续。弹出“新建工程向导三”对话框如图4-3所示。图4-3新建工程向导三在工程名称文本框中输入工程的名称，该工程名称同时将被作为当前工程的路径名称。在工程描述文本框中输入对该工程的描述文字。工程名称长度应小于32个字符，工程描述长度应小于40个字符。单击“完成”完成工程的新建。系统会弹出对话框，询问用户是否将新建工程设为当前工程，如图4-4所示。图4-4是否设为当前工程对话框单击“否”按钮，则新建工程不是工程管理器的当前工程，如果要将该工程设为新建工程，还要执行“文件\设为当前工程”命令；单击“是”按钮，则将新建的工程设为组态王的当前工程。定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中。双击该信息条或单击“开发”按钮或选择菜单“工具\切换到开发系统”，进入组态王的开发系统。建立的工程路径为：C:\WINDOWS\Desktop\demo（组态王画面开发系统为此工程建立目录C:\WINDOWS\Desktop\demo并生成必要的初始数据文件。因此，不同的工程应该分置不同的目录。）。4.2.2创建组态画面进入组态王开发系统后，就可以为每个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成互相关联的静态或动态图形对象。这些画面都是由“组态王”提供的类型丰富的图形对象组成的。系统为用户提供了矩形（圆角矩形）、直线、椭圆（圆）、扇形（圆弧）、点位图、多边形（多边线）、文本等基本图形对象，及按钮、趋势曲线窗口、报警窗口、报表等复杂的图形对象。提供了对图形对象在窗口内任意移动、缩放、改变形状、复制、删除、对齐等编辑操作，全面支持键盘、鼠标绘图，并可提供对图形对象的颜色、线型、填充属性进行改变的操作工具。“组态王”采用面向对象的编程技术，使用户可以方便地建立画面的图形界面。用户构图时可以像搭积木那样利用系统提供的图形对象完成画面的生成。同时支持画面之间的图形对象拷贝，可重复使用以前的开发结果。创建简单的图形画面：第一步：定义新画面进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件\画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出对话框如图4-5所示。

图4-5新建画面在“画面名称”处输入新的画面名称，如“变频调速”，其它属性目前不用更改，（关于其它属性的设置请参见“第四章组态王开发环境——工程浏览器[2]”）。点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。如图4-6所示。

图4-6组态王开发系统第二步：在组态王开发系统中从“工具箱”中分别选择适当的图形图标，绘制一个如图4-7所示的图形画面。图4-7创建图形画面选择“文件\全部存”命令保存现有画面。4.2.3定义I/O设备组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。外部设备包括：下位机（PLC、仪表、模块、板卡、变频器等），它们一般通过串行口和上位机交换数据；其他Windows应用程序，它们之间一般通过DDE交换数据；外部设备还包括网络上的其他计算机。只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I/O变量和它们交换数据。为方便定义外部设备，组态王设计了“设备配置向导”引导用户一步步完成设备的连接。本例中使用仿真PLC和组态王通信，PLC连接在计算机的COM1口。选择工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运行“设备配置向一导”，如图4-8所示。图4-8设备配置向导一选择“PLC西门子S7-200系列PPI”然后点击下一步，弹出“设备配置向二导”，如图4-9所示：

图4-9设备配子向导二为外部设备取一个名称，输入PLC，单击“下一步”，弹出如图4-10所示图4-10设备配置向导三为设备选择连接串口，假设为COM1，单击“下一步”，弹出“设备配置向四导”，如图4-11所示。

图4-11设备配置向导四填写地址为2，单击“下一步”，弹出“设备配置向五导”，如图4-12。

图4-12设备配置向导五单击“下一步”，弹出“设备配置向六导”，如图4-13所示。

图4-13设备配置向导六请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。设备定义完成后，可以在工程浏览器的右侧看到新建的外部设备“PLC”。在定义数据库变量时，只要把I/O变量连结到这台设备上，它就可以和组态王交换数据了。具体如何进行I/O设备的定义、管理等工作。4.2.4KINGVIEW的仿真高速报表中速低速VIEW高速报表中速低速V