基于Kingview軟件的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

?

　　變頻器技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上。與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)精確調(diào)速控制。其完善的保護(hù)功能既能保護(hù)變頻器，又能保護(hù)電機(jī)及相關(guān)用電設(shè)備[3]。富士系列變頻器是高性能和多功能的理想結(jié)合，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制能在各種運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的最佳控制。強(qiáng)大的功能和鮮明的特點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)合。

　　1 Kingview組態(tài)軟件

　　Kingview(組態(tài)王)完全基于網(wǎng)絡(luò)概念，支持客戶機(jī)- 服務(wù)器模式和Internet/Intranet 瀏覽器技術(shù)，并且是一種可伸縮的柔性結(jié)構(gòu)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小，可以將不同站點(diǎn)設(shè)計(jì)成I/O 服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、登錄服務(wù)器、校時(shí)服務(wù)器、客戶機(jī)等，在系統(tǒng)擴(kuò)展和變化時(shí)，有著極大的靈活性。組態(tài)王設(shè)計(jì)成全冗余結(jié)構(gòu)，在五個(gè)層面上提供了冗余：I/O通道冗余、雙設(shè)備冗余、雙網(wǎng)冗余、雙機(jī)冗余及雙系統(tǒng)冗余。組態(tài)王被設(shè)計(jì)成一個(gè)完全意義上的軟件平臺(tái)，允許用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展和發(fā)揮，它也是一個(gè)ActiveX容器，無須編程即可將第三方控件直接連入組態(tài)王中[4]。

　　組態(tài)王不僅是OPC 客戶端，還是OPC服務(wù)器，可向任意支持OPC 客戶的軟件提供數(shù)據(jù);組態(tài)王中的報(bào)警信息可直接輸出到帶ODBC 接口的數(shù)據(jù)庫中，像Access、SQL Server 等;提供了一套動(dòng)態(tài)鏈接庫，允許用戶用VB、VC 直接訪問組態(tài)王的數(shù)據(jù)庫，構(gòu)筑功能更加強(qiáng)大的工控系統(tǒng);組態(tài)王還可以和King PLC 1.0完全集成起來，組態(tài)王在前臺(tái)進(jìn)行人機(jī)界面顯示。組態(tài)王是運(yùn)行于Microsoft Windows2000/NT4.0/XP 中文平臺(tái)的中文界面的人機(jī)界面軟件，采用了多線程、COM組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)。

　　工程瀏覽器是組態(tài)王軟件包的核心部分，它具有管理開發(fā)系統(tǒng)的功能，將畫面制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的各種管理、配置、記錄、資源進(jìn)行集中管理。組態(tài)王最核心的部分是數(shù)據(jù)庫，在TouchView 運(yùn)行時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令可迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。

　　2 變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

　　2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)控制流程

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由基于組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)的上位機(jī)控制系統(tǒng)、科威PLC和富士變頻器構(gòu)成的下位機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)兩部分組成。組態(tài)王上位機(jī)控制系統(tǒng)將操作者改變的模擬量和數(shù)字量寫入科威PLC 的數(shù)據(jù)寄存器，科威PLC不斷地循環(huán)執(zhí)行控制子程序，將產(chǎn)生的控制信號(hào)送至富士變頻器的控制端，富士變頻器作為最后的執(zhí)行器輸出信號(hào)，控制三相異步電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的目的。

　　系統(tǒng)首先選擇電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)———正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止。然后選擇變頻運(yùn)行方式，系統(tǒng)默認(rèn)的是手動(dòng)變頻運(yùn)行方式(該方式主要供檢修及變頻器故障期間用于手動(dòng)控制電機(jī)運(yùn)行)，可以通過調(diào)節(jié)游標(biāo)進(jìn)行變頻控制;如果需要進(jìn)入自動(dòng)變頻運(yùn)行方式(該方式主要通過自動(dòng)跟隨液位負(fù)載的擾動(dòng)改變頻率)，可以通過單擊手動(dòng)/自動(dòng)變頻按鈕進(jìn)行切換。系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以隨時(shí)觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及頻率變化曲線等。

　　2.2 Kingview上位機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

　　首先建立一個(gè)“組態(tài)王”工程，啟動(dòng)“組態(tài)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(duì)話框提示完成工程的建立。然后進(jìn)行圖形畫面的制作，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象，這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對(duì)象組成的。啟動(dòng)組態(tài)王工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū)，在工程瀏覽器中左側(cè)的樹形結(jié)構(gòu)中選擇“畫面”，在右側(cè)視圖中雙擊“新建”，工程瀏覽器將彈出“新畫面”對(duì)話框，根據(jù)需要設(shè)置新畫面對(duì)話框中的各項(xiàng)內(nèi)容，完成畫面的繪制，圖1所示即為變頻調(diào)速系統(tǒng)監(jiān)控主界面圖。可以遵循同樣的步驟來建立報(bào)警界面及實(shí)時(shí)窗口等其他界面。最后須將仿真界面中變量的定義與數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，單擊“數(shù)據(jù)詞典”定義畫面中連接的變量，根據(jù)實(shí)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(lián)系起來，即動(dòng)畫連接。

?