三相异步电动机的转速转角控制毕业设计论文

1、题目： 三相异步电动机转速和转角控制系统设计 摘 要 关键词：PLC；三相异步电动机；转速；转角ABSTRACTThis article describes the three-phase asynchronous motor based on Siemens S7-200 series PLC frequency control and angle control methods.PLC in the three-phase asynchronous motor control applications, with traditional relay control, compared wi

2、th a control speed, high reliability, flexibility, functional, etc., for a variety of automated control equipment provides a very reliable control applications.It is able to provide safe and reliable automation and control applications and more complete solution for the current demand for automation

3、 of industrial enterprises.Currently, the electric drive is the industry's main drag production machinery forms; therefore, three-phase asynchronous motor has been widely used in all walks of life and daily life and other fields.With constantly updated production machinery and development of the

4、 motor rotation speed performance issues with increasingly high demand.Three-phase asynchronous motor three-phase asynchronous motors because of its low cost, simple structure, high reliability and low maintenance, etc. in various industrial areas has been widely used, but its speed performance and

5、rotation properties are not as DC motors, so how to improve the performance of asynchronous motor speed and rotation issues in order to improve the speed performance and the corner problem, it is especially important.This article through the squirrel-cage induction motor work process analysis, focus

6、ing on the three-phase asynchronous motor speed and angle performance, try a simple and effective method for speed and angle adjustment.Keywords： PLC， Three-phase asynchronous motor， speed， turn angle目 录 第一章 绪论11.1 三相异步电动机1三相异步电动机的结构与工作原理11.2 PLC技术7LC的发展历史7LC的基本结构8 西门子S7-200系列PLC91.3 变频器10变频器基本原理11变

7、频器调速基本原理121.4人机交互界面与西门子Smartline13人机交互界面13西门子Smartline14第二章 PLC编程软件与HMI组态软件152.1 STEP7-Micro/WIN15软件介绍15程序组织 15程序编辑要点15LC监控152.2 wincc flexible组态软件16 wincc flexible简介16 wincc flexible的组件17第三章 电动机转速控制183.1系统设计的总体思路183.2变频器参数设置183.3转速控制外部硬件连接图193.4 PLC程序设计19 3.4.1 PID算法19 内存变量分配表20 速度反馈设计213.5调试与数据分析2

8、1 3.5.1 PID参数整定21 运行结果22第四章 电机转角控制254.1系统设计的总体思路254.2变频器参数设置254.3硬件连接图254.4 PLC程序设计26 电机角度控制设计思路26 程序地址分配274.5运行结果27第五章 wincc flexible 人机界面设计285.1人机界面设计要求285.2人机界面设计及变量设置285.3运行结果29第六章 总结.30 参考文献.31致谢.32附录.323第一章 绪论1.1三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机

9、械能的设备叫做电动机。在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。三相异步电动机的结构与工作原理 1三相异步电动机的构造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1.1所示。图 1.1 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：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、B

10、Y、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表1.1 定子组成（2）转子三相异步电动机的转子由三部分组成：转子转子铁心由厚度为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。转子绕组转子绕组有两种形式： 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表1.2 转子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

11、一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在0.21.0mm之间。2三相异步电动机的转动原理（1）基本原理图 1.2 三相异步电动机工作原理 如图1.2所示，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。（2）旋转磁场 产生图1.3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

12、相定子绕组中就会产生旋转磁场(图1.4)。 （1.1） 图1.3 三相异步电动机定子接线当wt=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1.4（a）所示。当wt=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1.4（b）所示。当wt=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1.4（c）所示。可见，当定

13、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 1.4 旋转磁场的形成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）三相异步电动机的极数与转速极数（磁极对数p）三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。当每相绕组只有一个线圈，绕组的始端之间相差1200空间角时，产生的旋转磁场具有一对极，即p=1；当每相绕

14、组为两个线圈串联，绕组的始端之间相差600空间角时，产生的旋转磁场具有两对极，即p=2；同理，如果要产生三对极，即p=3的旋转磁场，则每相绕组必须有均匀安排在空间的串联的三个线圈，绕组的始端之间相差400（=1200/p）空间角。极数p与绕组的始端之间的空间角q的关系为： （1.2） 转速n三相异步电动机旋转磁场的转速n0与电动机磁极对数p有关，它们的关系是： （1.3）由（1.3）可知，旋转磁场的转速n0决定于电流频率f1和磁场的极数p。对某一异步电动机而言，f1和p通常是一定的，所以磁场转速n0是个常数。在我国，工频f1=50Hz，因此对应于不同极对数p的旋转磁场转速n0，见表1.3p12

15、3456n0300015001000750600500表1.3 转差率s电动机转子转动方向与磁场旋转的方向相同，但转子的转速n不可能达到与旋转磁场的转速n0相等，否则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，因而磁力线就不切割转子导体，转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。也就是说旋转磁场与转子之间存在转速差，因此我们把这种电动机称为异步电动机，又因为这种电动机的转动原理是建立在电磁感应基础上的，故又称为感应电动机。旋转磁场的转速n0常称为同步转速。转差率s用来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度的物理量。即： (1.4)转差率是异步电动机的一个重要的物理量。当旋转磁场以同步转速n0开始旋转时，

16、转子则因机械惯性尚未转动，转子的瞬间转速n=0，这时转差率S=1。转子转动起来之后，n>0，（n0-n）差值减小，电动机的转差率S<1。如果转轴上的阻转矩加大，则转子转速n降低，即异步程度加大，才能产生足够大的感受电动势和电流，产生足够大的电磁转矩，这时的转差率S增大。反之，S减小。异步电动机运行时，转速与同步转速一般很接近，转差率很小。在额定工作状态下约为0.0150.06之间。根据式(1.4),可以得到电动机的转速常用公式 (1.5) 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

17、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。1.2 PLC技术 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路 。 1.主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为

18、两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它主要由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 （1） 整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。 （2）平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（

19、电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 （3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。 2.控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 （1） 运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运

20、算，决定逆变器的输出电压、频率。 （2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 （4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 （5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。图1.7 变频器主电路 变频器调速基本原理变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。当在定子绕组上接入三相交流电时，在定子与

21、转子之间的空气隙内产生一个旋转磁场，它与转子绕组产生相对运动，使转子绕组产生感应电势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机转动起来。电机磁场的转速称为同步转速，用N表示： N=60f/p(r/min) （1.6）式中：f三相交流电源频率，一般为50Hz；p磁极对数。当p=1时，N=3000r/min；p=2时，N=1500r/min。可见磁极对数p越多，转速N越慢。转子的实际转速n比磁场的同步转速N要慢一点，所以称为异步电机，这个差别用转差率s表示： s=n1n）/n1×100% （1.7)当加上电源转子尚未转动瞬间，n=0，这时s=1；起动后的极端情况n=

22、N，则s=0，即s在01之间变化。一般异步电机在额定负载下的s=（16）%。综合式（1.6）和式（1.7）可以得出 n=60f（1s）/p (1.8) 由式(1.8)可以看出，对于成品电机，其磁极对数p已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电源频率f成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。1.4 人机交互界面与西门子smartline 人机交互界面第2章 PLC编程软件与HMI组态软件2.1 STEP7-Micro/WIN软件介绍S7-200 PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN，它以PLC的用户程序编辑功能为主（包括符号表编辑），

23、可用于PLC用户程序的编辑与监控，可使用多种语言文字。STEP7-Micro/WIN软件使用较简单，S7-200用户程序用的逻辑处理、计数器、定时器、数学运算、通信指令的编辑工具都已集成在软件中；软件也可用于程序的在线编辑、状态监视、变量强制等操作。STEP7-Micro/WIN软件可以使用SIMATIC与IEC61131-3两种指令系统编程。SIMATIC系统的功能较丰富，可实现全部功能，其程序编辑可用梯形图（LAD）、指令表（STL）、逻辑功能块图（FBD)3种编程语言，并能进行相互转换。IEC61131-3系统只能用梯形图、逻辑功能块图编程，不能使用指令表，也不能使用部分S7-200功能

24、指令。 程序组织 程序结构的组织是确定已有子程序、中断程序的执行次序。对于分块结构的程序，应在完成全部程序编辑后，在主程序OB1上进行组织。在主程序OB1上，首先编辑子程序、中断程序的调用条件，然后打开指令数中的“指令文件夹”、选择“指令分类文件夹”，并栓剂相应的子程序号，即可输入子程序、中断程序的调用指令。 程序编辑要点STEP7-Micro/WIN编程软件的梯形图以“网络”为单位进行处理，程序段的注释也以网络为单位进行，网络的编号可由编辑软件自动生成。STEP7-Micro/WIN对网络有以下规定的格式要求。（1） 同一网络内的所有编程元件都必须且只能用梯形图上的连线连接，仅通过主母线连接

25、的程序块不能编写在同一网络中。（2） 为了减少程序中的网络数、简化程序、方便程序阅读与注释，有时需要将相互关联的程序块组合到同一网络中，这时应通过状态恒为“1”的触点SM0.0，在网络中建立一条子母线来连接不同的程序块。（3） 网络原则上应以直接连接于主母线的触点为起始，即使实际程序块并不需要触电，但为了满足格式的要求，编程时也需要插入状态恒为“1”的触点SM0.0。2.1.4 PLC监控 1.PLC工作模式PLC由STOP(停止）和RUN(运行）两种基本工作模式。可以通过CPU模块上的模式转换开关控制PLC的STOP与RUN。但是，当PLC操作系统检测到重大错误时，将强制从RUN模式转入ST

26、OP模式。STOP模式可用编程计算机直接编辑PLC中的程序，但不执行PLC程序；RUN模式不但可以执行程序，还可编辑和监控PLC程序的状态。通过计算机监控PLC工作状态时，CPU模块上的转换开关应设为“TERM”或“RUN”模式。模式TERM不会改变PLC原有的操作模式，但可通过编程计算机改变PLC的操作模式。2. PLC监控可通过主菜单“调试”选项，监视、读取、写入和强制写入PLC状态。监视和调试功能可在程序编辑器中显示，也可以状态图的形式显示。（1） 程序编辑器监控选择主菜单“调试”上的“使用执行状态”选项，单击工具条中的“程序状态监控”快捷按钮或选择主菜单命令“调试”“程序状态”，可在程

27、序编辑器中监控PLC的实际执行状态。PLC所显示的状态时PLC循环扫描完成后的元件状态。编辑元件中出现绿色只是表明该编程元件接通，红色表示指令有误，灰色表示指令未被扫描（跳过或未调用）。（2） 状态图监控单击浏览条上的“状态图”图标或选择主菜单“检视”“元件”“状态图”可打开状态图监控页面。在状态图监控页面的“地址”栏输入需要监控的操作数（信号）地址，并右击相应的单元格，进行信号地质的插入、删除等操作。利用工具条中的“状态图显示”按钮，可对输入的地址进行重新排列。信号的状态将在状态图的“现行值”栏中显示。当PLC处于“STOP”模式时，显示的是PLC程序执行前的初始值或条件；当PLC处于“RU

28、N”模式时，则可连续监控执行过程中的状态。2.2 wincc flexible组态软件WinCC flexible是一种前瞻性的面向机器的自动化概念的HMI软件，它具有舒适而高效的设计。 wincc flexible简介WinCC flexible是用于所有组态任务的工程系统。WinCC flexible采用模块化的设计。随着版本的逐步升高，所支持的设备范围以及WinCC flexible的功能都得到了扩展。1. 原理在WinCC flexible中创建新项目或打开现有项目时，WinCC flexible环境将在您的编程计算机的屏幕上打开。在“项目视图”中显示项目结构，并可对项目进行管理。Wi

29、nCC flexible为每一项组态任务提供专门的编辑器。例如，在“画面”编辑器中组态HMI设备的GUI。或者使用“离散量报警”编辑器组态报警。所有与项目相关的组态数据都存储在项目数据库中。2. 组态支持 WinCC flexible用于组态用户界面以操作和监视机器与设备。WinCC flexible提供了对面向解决方案概念的组态任务的支持。例如，这会涉及到批量数据的处理、自动传送、甚至是运动路径的智能组态问题。 WinCC flexible的组件 1.WinCC flexible工程系统 WinCC flexible工程系统是用于处理所有基本组态任务的软件。WinCC flexible版本决

30、定了在SIMATIC HMI系列中可以组态哪些HMI设备。 2.WinCC flexible运行系统 WinCC flexible运行系统是用于过程可视化的软件。在运行系统中，您可以在过程模式下执行项目。 3.WinCC flexible选件 WinCC flexible选件可以扩展WinCC flexible的标准功能。每个选件需要一个单独的许可证。第3章 电动机转速控制3.1 系统设计的总体思路 系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制电机，随后将电机的转速反馈给PLC，经比较后输出给变频器从

31、而实现无静差调速。具体如下图所示：-速度给定速度反馈信号+PLC（PID）变频调速系统电机图3.1 速度闭环控制的机构控制图3.2 变频器参数设置在本系统中，选用了由西门子生产的通用变频器G120。为满足设计的要求，需要对变频器的参数进行设定，设定如下参数号名称设置功能P700选择命令源2由端子排输入P701数字输入0的功能0禁止数字输入P702数字输入1的功能1ON/OFF1（接通正转）P703数字输入2的功能2ON/OFF1（接通反转）P1000选择频率设定值的来源2模拟量 设定值表3.1 变频器参数设置3.3 转速控制外部硬件连接图图3.2 外部电路连接图3.4 PLC程序设计 系统采用

32、闭环控制方式来控制电机的调速，在编写程序的时候可以分为三部分：主程序、中断程序和子程序。 主程序： 主要是用来启动中断程序以及控制量的输入和子程序的调用。 中断程序：调用PID指令进行运算以及数据类型的转换。 子程序：初始化HSC，中断程序参数设置，PID参数设置3.4.1 PID算法图3.3 PID控制原理图1、程序地址分配地址说明VD20目标速度设定存放地址VD300当前实际速度存放地址表3.2 程序地址分配表2、 PID指令回路表地址名称说明VD200过程变量（PVn）必须在0.01.0之间VD204给定值（SPn）必须在0.01.0之间VD208输出值（Mn）必须在0.01.0之间VD

33、212增益（Kc）比例常数，可正可负VD216采样时间（Ts）单位为s，必须是正数VD220采样时间（Ti）单位为min，必须是正数VD224微分时间（Td）单位为min，必须是正数 构成闭环系统就要把速度信息反馈给输入。速度的测量可以通过光电编码器和PLC来实现。 速度采集：S7-200具有高速脉冲采集功能，采集频率可以达到30KHz，共有6个高速计数器（HSC0HSC5）工作模式有12种。在固定时间间隔内采集脉冲差值，通过计算既可以获得电动机的当前转速。本次设计中：采样周期为1s 即是每隔1s采集脉冲一次，高速计数器选用4倍频计数，光电开关每转发出1000个脉冲，那么就可以得到速度为 （3

34、.2） 其中 为采样周期内接受到的脉冲数。转速的单位为 。 闭环控制就是将速度信号反馈给PLC，再通过与给定量比较，输出给PID控制部分，从而调节速度使其能达到设定要求。3.5.1 PID参数整定PID参数整定方法就是确定调节器的比例系数P、积分时间Ti和和微分时间Td，改善系统的静态和动态特性，使系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求。一般可以通过理论计算来确定，但误差太大。目前，应用最多的还是工程整定法：如经验法、衰减曲线法、临界比例带法和反应曲线法。经验法又叫现场凑试法，它不需要进行事先的计算和实验，而是根据运行经验，利用一组经验参数，根据反应曲线的效果不断地改变参数，对于温度控制系统

35、，工程上已经有大量的经验，其规律如下表所示： 实验凑试法的整定步骤为"先比例，再积分，最后微分"。 （1）整定比例控制 将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。 （2）整定积分环节 先将步骤（1）中选择的比例系数减小为原来的5080，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。 （3）整定微分环节环节 先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。 整定后的PID参数如下表：

36、被控变量比例积分时间（min）微分时间（min)转速0.30.40.030.040.0表3.4 PID参数表 运行结果系统控制效果如下：图3.4 速度设定为600r/min图3.5 设定速度600r/min是的反馈速度图3.6 设定速度为759r/min图3.6 设定速度为759r/min时的反馈速度第四章 电机转角控制4.1 系统设计的总体思路 系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制电机，随后将电机的转角由编码器反馈给PLC，具体如下图所示：电机变频器角度换算模块角度给定实际转角编码器图4.1

37、 角度控制系统4.2 变频器参数设置在本系统中，选用了由西门子生产的通用变频器G120。为满足设计的要求，需要对变频器的参数进行设定，设定如下参数号名称设置功能P700选择命令源2由端子排输入P701数字输入0的功能0禁止数字输入P702数字输入1的功能1ON/OFF1（接通正转）P703数字输入2的功能2ON/OFF1（接通反转）P1000选择频率设定值的来源2模拟量 设定值表4.1 变频器参数设置4.3 硬件连接图图4.2 外部电路连接图4.4 PLC程序设计 系统采用开环控制方式来控制电机的调速，在编写程序的时候可以分为两个部分：主程序和子程序。 主程序： 主要是用来调用子程序和控制量的

38、输入。子程序：初始化HSC，角度测量换算模块。 电机转角控制设计思路电机转角的控制是指在电机转动的基础上，限定电机转动的时间或距离来达到控制电机转动角度的目的，由此可以推出两种方案，一个是可以把电机转动的角度换算成电机转动的时间，时间到了之后电机停止转动；另一个是把电机转动的角度换算成编码器脉冲数，当编码器转动到设定的角度的时候，电机停止转动。为了计算方便，本次设计采用的是60r/min的电机转速，即电动机每秒转动1转。在采用方案一的时候发现，在给定的转速之下，想要达到转动角度的时间很短，大多不到1S，而在短时间内，变频器并不能顺利启动电机并使之转动相应的时间，因此放弃方案一。方案二中不难得出

39、转角与编码器脉冲数之间的换算公式： （4.1）其中n是编码器脉冲数，是设定角度。由此得出旋转设定角度所需要的编码器脉冲数，然后设计程序，使电动机在达到要求后停止转动，实现角度控制。 程序地址分配地址说明VD200目标角度设定存放地址VD216当前实际角度存放地址4.5 运行结果本次设计能够实现电动机的正传反转角度控制，转角控制范围在-360360度之间图4.3 角度控制结果趋势图第5章 WINCC Flexible 人机界面设计略第6章 总结略参 考 文 献1王树青，戴连奎，于玲，过程控制工程，第二版 化学工业出版社，2008：44-582龚仲华，S7-200系列PLC应用技术，人民邮电出版社

40、，2011：122-137 3甄立东，西门子wincc V7，机械工业出版社，2011；84-1084wincc flexible程序自述文件，2011；2-105张万忠，刘明芹.电器与PLC控制技术，机械工业出版社，2000；77-2206SIEMENS公司.S7-200系统手册(中文版)，西门子自动化与驱动集团；2004.37SIEMENS公司.G120通用型变频器手册，西门子自动化与驱动集团；2003.78武红军，张万忠，可编程控制器入门与应用实例（S7-200系列），中国电力出版社，2010；192-2109薛迎成，PLC与触摸屏控制技术，中国电力出版社，2008；79-8510致 谢

41、 略附 录附录1: 转速控制系统程序附录2：转角控制系统程序附录3：外文文献翻译Frequency Variation Speed Control1 The Popularity and Prospect of Frequency Variation Speed ControlThe electrical machinery exchange frequency conversion velocity modulation technology is the electricity saving, the improvement technical process improves the p

42、roduct quality and the improvement environment, the impetus technology advancement one main method now The frequency conversion velocity modulation by its outstanding velocity modulation and the braking quality, the high efficiency, the high power factor and the electricity saving effect, the widesp

43、read applicable scope and other many merits by the domestic grandfather was thought most has the development future velocity modulation way. The electrical transmission control system usually by the electric motor, the control device and the information installs 3 parts to be composed, the electrica

44、l transmission relates uses the electric motor by to save the electrical energy and to control the machinery reasonably the operating condition, the realization electrical energy - mechanical energy transformation, achieves, the high production, the low consumption goal high quality. The electrical

45、transmission divides into does not modulate velocity and modulates velocity two big kinds, the velocity modulation is divided the exchange to modulate velocity and to direct current modulates velocity two ways. The variable speed motor directly does not supply power by the electrical network But the

46、 machinery which does not modulate velocity along with electric power electronic technology development this kind of original manuscript more and more many changes to the velocity modulation transmission by to save the electrical energy The improvement product quality, enhances the output Therefore

47、the velocity modulation transmission is an important profession, already obtained the country to take, at present had certain scale.In recent years exchanged in the velocity modulation most to be active, to develop quickest is the frequency conversion velocity modulation technology, the frequency co

48、nversion velocity modulation is exchanges the velocity modulation foundation and the branch content. The last century transformer appearance causes the change voltage to become very much easy, thus has accomplished a huge electric power profession. Since long ago, the alternating current frequency a

49、lways is fixed, the frequency conversion velocity modulation technology appearance causes the frequency to become may the full use resources.In this recent 10 years, the frequency conversion technology application has the very big development in our country, and obtained the good effect to be possib

50、le to say, the frequency conversion technology has accepted for the majority users, but had no alternative but to point out, our country in frequency conversion technology application aspect, with developed country level Shang You very big disparity. At present, the AC motors we are using now use fr

51、equency variation speed control only about 6%, but the developed country is 60%70%, Japan on air blower, water pump frequency conversion velocity modulation use rate is 10%, but our country is less than 0.01%, In Japan air-conditioner using frequency variation technique rate is 70%, but our country&

52、#39;s only then just started Embarks from this reality, frequency conversion technology remain have the very big development space, we should complete the promoted application work doggedly.And with the constant development of control technique and control avenue, frequency variation speed controlled has developed the vector controlled frequency variation velocity modulation, by controlling the AC motor inside act for shunt DC motor field copers flux, to enhance the permanent torque output scope and static and dyna