電子發燒友App
引言
PLC 作為現代工業控制的三大支柱(PLC、機器人和CAD/CAM)之一，編程、操作簡易方便，程序修改靈活，功能強大。被廣泛應用于冶金、礦業、機械、輕工等領域，加速了機電一體化的進程。科威公司生產的EASY系列嵌入式PLC 是將PLC 內核構建于控制器內，運用PLC 語言開發用戶所需產品，能提高開發速度，降低開發費用，提高控制器的穩定性。嵌入式PLC 又稱客制式PLC，即根據用戶的控制需要定制硬件，以PLC 的應用方式解決對象控制問題的專用PLC。EASY嵌入式PLC軟件平臺具有開發通用、專用PLC的基本功能，支持CAN bus現場總線、支持通用HMI、組態軟件包。
變頻器技術是一門綜合性的技術，它建立在控制技術、電力電子技術、微電子技術和計算機技術的基礎上。與傳統的交流拖動系統相比，利用變頻器對交流電動機進行調速控制，可以實現大范圍內的高效連續精確調速控制。其完善的保護功能既能保護變頻器，又能保護電機及相關用電設備。富士系列變頻器是高性能和多功能的理想結合，動態轉矩矢量控制能在各種運行條件下實現對電動機的最佳控制。強大的功能和鮮明的特點使其廣泛應用于工業場合。
?????? 隨著工業自動化技術的飛速發展，人們對自動化監控系統的要求越來越高，如要求界面簡單明了，易于操作，實時性好，開發周期短，便于修改、擴充、升級。這些要求促使工控組態軟件應運而生，組態是指通過專用的軟件定義系統的過程，工控組態軟件是利用系統軟件提供的工具，通過簡單形象的組態工作，構成系統所需的軟件。國外軟件商推出了各種工業控制軟件包，如美國Wonderware 公司的In-Touch，美國Intellution 公司的iFIX，德國西門子公司的WinCC;國產工控組態軟件則以北京亞控科技發展有限公司出品的“Kingview(組態王)”組態軟件為代表。
Kingview組態軟件
Kingview(組態王)完全基于網絡概念，支持客戶機- 服務器模式和Internet/Intranet 瀏覽器技術，并且是一種可伸縮的柔性結構，根據網絡規模大小，可以將不同站點設計成I/O 服務器、報警服務器、數據服務器、登錄服務器、校時服務器、客戶機等，在系統擴展和變化時，有著極大的靈活性。組態王設計成全冗余結構，在五個層面上提供了冗余：I/O通道冗余、雙設備冗余、雙網冗余、雙機冗余及雙系統冗余。組態王被設計成一個完全意義上的軟件平臺，允許用戶進行功能擴展和發揮，它也是一個ActiveX容器，無須編程即可將第三方控件直接連入組態王中。
組態王不僅是OPC 客戶端，還是OPC服務器，可向任意支持OPC 客戶的軟件提供數據;組態王中的報警信息可直接輸出到帶ODBC 接口的數據庫中，像Access、SQL Server 等;提供了一套動態鏈接庫，允許用戶用VB、VC 直接訪問組態王的數據庫，構筑功能更加強大的工控系統;組態王還可以和King PLC 1.0完全集成起來，組態王在前臺進行人機界面顯示。組態王是運行于Microsoft Windows2000/NT4.0/XP 中文平臺的中文界面的人機界面軟件，采用了多線程、COM組件等新技術，實現了實時多任務。
工程瀏覽器是組態王軟件包的核心部分，它具有管理開發系統的功能，將畫面制作系統設計中的各種管理、配置、記錄、資源進行集中管理。組態王最核心的部分是數據庫，在TouchView 運行時，工業現場的生產狀況以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發布的指令可迅速送達生產現場，所有這一切都是以實時數據庫為中介環節，數據庫是聯系上位機和下位機的橋梁。
變頻調速系統設計應用
1 變頻調速系統控制流程
變頻調速系統主要由基于組態王軟件設計的上位機控制系統、科威PLC和富士變頻器構成的下位機執行系統兩部分組成。組態王上位機控制系統將操作者改變的模擬量和數字量寫入科威PLC 的數據寄存器，科威PLC不斷地循環執行控制子程序，將產生的控制信號送至富士變頻器的控制端，富士變頻器作為最后的執行器輸出信號，控制三相異步電動機，實現變頻調速的目的。
系統首先選擇電機的運行狀態———正轉/反轉/停止。然后選擇變頻運行方式，系統默認的是手動變頻運行方式(該方式主要供檢修及變頻器故障期間用于手動控制電機運行)，可以通過調節游標進行變頻控制;如果需要進入自動變頻運行方式(該方式主要通過自動跟隨液位負載的擾動改變頻率)，可以通過單擊手動/自動變頻按鈕進行切換。系統運行過程中可以隨時觀察系統運行狀態以及頻率變化曲線等。
2 Kingview上位機系統界面設計
首先建立一個“組態王”工程，啟動“組態王”工程管理器(ProjManager)，選擇菜單“文件新建工程”或單擊“新建”按鈕，按照對話框提示完成工程的建立。然后進行圖形畫面的制作，在每個畫面上生成互相關聯的靜態或動態圖形對象，這些畫面都是由“組態王”提供的類型豐富的圖形對象組成的。啟動組態王工程瀏覽器的工程目錄顯示區，在工程瀏覽器中左側的樹形結構中選擇“畫面”，在右側視圖中雙擊“新建”，工程瀏覽器將彈出“新畫面”對話框，根據需要設置新畫面對話框中的各項內容，完成畫面的繪制，圖1所示即為變頻調速系統監控主界面圖。可以遵循同樣的步驟來建立報警界面及實時窗口等其他界面。最后須將仿真界面中變量的定義與數據進行連接，單擊“數據詞典”定義畫面中連接的變量，根據實際需要來定義變量名和變量類型(如圖2所示)，將畫面中的操作按鈕等與定義的變量聯系起來，即動畫連接。
3 PLC下位機程序設計
在科威PLC自帶編程軟件環境下，利用梯形圖語言[5]對系統進行程序設計，程序梯形圖如圖3 所示。其中X0、X1、X2分別代表電機正轉、反轉、停止按鈕;X3 、X4 是手動/ 自動運行方式切換按鈕;Y0~Y5分別是對應操作的自鎖。PLC 的程序設計相對簡單，只是進行簡單的銜接操作，系統關鍵還是取決于上位機Kingview軟件的編程控制。
?
4 系統聯機調試
連接上位機工控機、科威PLC、富士變頻器、交流電機以及儲油罐等硬件設備;設置變頻器中的電動機參數和運行參數;在Kingview 中進行設備連接配置，將科威PLC與Kingview連接，以便兩者之間進行數據交換;在Kingview 中編寫應用程序命令語言，實現各個界面(包括主界面、手動變頻界面、自動變頻界面、狀態變化界面等)的邏輯控制，具體控制可以根據現場需要進行在線修改。
將控制子程序下載到科威PLC中，并將其開關打到運行擋;給富士變頻器通電，將Kingview從開發狀態切換到運行狀態，即可進行變頻調速系統的調試。單擊界面中的相應操作按鈕，就可以實現電動機的起停控制、正反轉控制以及速度控制等一系列的常規控制。當其連接儲油罐設備，并引入液位反饋構成閉環控制時，在自動變頻情況下，該系統即可跟蹤液位變化，與液位給定值進行比較，進而發出相應指令來控制電動機的運行狀態，滿足控制要求。系統運行過程中狀態顯示如圖4所示。
?
結語
通過Kingview 組態軟件的強大功能，將科威PLC、富士變頻器等硬件設備結合在一起，構成了變頻調速系統裝置，大大簡化了裝置開發周期。在實現對三相異步電動機基本控制的前提下，可以針對不同的設備要求形成變頻調速系統;裝置采用成型硬件，可靠性、靈活性大大提高，具有很強的實用性。
?
?
工商網監
評論