電動機軟啟動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u30542電動機軟啟動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計案例 1100721.1編程軟件簡介 2250021.2主程序設(shè)計 3317011.3電流限幅起動子程序 463011.4電壓斜坡起動子程序 5一個好的軟起動系統(tǒng)，不僅需要堅持可靠的硬件為支撐，還需要有功能完善的軟件來協(xié)同工作，僅有硬件部分是遠遠不夠的，才能發(fā)揮出應(yīng)有的最佳的性能，由于系統(tǒng)的軟件設(shè)計具有一定的復(fù)雜性，篇幅有限，下面僅對其中幾個主要的軟件組成部分進行分析設(shè)計。硬件設(shè)計是系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，然而要使系統(tǒng)能夠正常較好的運行，更要求有軟件這一靈魂來支持。在電機控制系統(tǒng)中引入PLC控制技術(shù)是本課題一個非常重要的部分，而軟件設(shè)計更是實現(xiàn)電動機軟起動的高性能控制以及優(yōu)化電機的起動性能的關(guān)鍵。其中系統(tǒng)軟件的設(shè)計在控制系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位，它關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運行，能否較好地滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。1.1編程軟件簡介圖4.1軟件主界面圖STEP7-Micro/WIN32是西門子公司基于Windows操作系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用軟件，是西門子公司專為S7-200系列PLC而開發(fā)的，是西門子PLC用戶不可或缺的應(yīng)用軟件，軟件主界面如圖1.圖4.1軟件主界面圖它可以創(chuàng)建、編輯和修改用戶程序以及編譯、調(diào)試和監(jiān)控用戶程序，使用簡單、容易學(xué)習(xí)。在試和監(jiān)控用戶程序時，可以監(jiān)視S7-200系列可編程控制器正在執(zhí)行用戶程序的狀態(tài)，為S7-200系列可編程控制器指定運行程序的掃描次數(shù)，強制變量等；在指令向?qū)Чδ苤杏蠵LC內(nèi)置脈沖串輸出、脈寬調(diào)制指令向?qū)У取Ｍ瑫rSTEP7-Micro/WIN32還有運動控制、創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)模塊程序、USS協(xié)議庫、Modbus從站協(xié)議指令、使用配方、使用數(shù)據(jù)記錄和PID自整定和PID整定控制面板等功能[10]。STEP7-Micro/WIN32軟件主界面一般分為6個區(qū)域：菜單欄、指令樹、工具欄、覽欄、輸出和用戶窗口。1.2主程序設(shè)計圖4.2主程序邏輯框圖圖4.2主程序邏輯框圖開始后系統(tǒng)首先進行初始化，監(jiān)測電壓電流等信息，判斷是否有缺相、過電壓等故障的出現(xiàn)，若有則發(fā)送故障信息，中止起動過程。若無故障，發(fā)送正常信息，根據(jù)用戶指令選擇對應(yīng)的起動模式，起動完成后，軟起動控制系統(tǒng)斷開旁路接觸器閉合，起動過程結(jié)束。運行過程中，PLC不斷掃描各參數(shù)，進行比對，看是否有故障發(fā)生，若有，則調(diào)用對應(yīng)的保護子程序，發(fā)送故障信息[11]。1.3電流限幅起動子程序電流限幅軟起動為主要的起動方式，這種起動方式是一種閉環(huán)型的控制方式，以電動機定子電流作為閉環(huán)反饋信號，然后通過PLC控制器對其計算處理，控制觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的角度，從而實現(xiàn)限制起動電流的目的[12]。其輸出電壓從零開始迅速增長，直到其輸出電流達到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im，然后在保持輸出電流小于預(yù)先設(shè)定的電流限值的條件下逐漸升高電壓到額定電壓，使電動機轉(zhuǎn)速逐漸升高，直到額定轉(zhuǎn)速。圖4.3電流限幅起動子程序圖本系統(tǒng)設(shè)計的電流限幅倍數(shù)有8種，分別為1.0、1.5、1.0、1.5、1.0、1.5、1.0、5.0倍額定電流Ie，起動時間分別為10s、15s、20s、30s。其原理結(jié)構(gòu)如圖圖4.3電流限幅起動子程序圖1.4電壓斜坡起動子程序電壓斜坡起動方式中，起始電壓為Vt0和起始時間SST是決定電動機起動過程的兩個重要參數(shù)。電壓斜坡起動子程序中通過檢測接觸器KM1、KM2、KM3的組合設(shè)置獲得起始電壓Vt0(共8種起動電壓)。圖4.4電壓斜坡起動子程序在主程序中禁止晶閘管觸發(fā)，所以電壓斜坡起動子程序中在檢測好設(shè)置的起始電壓vt0后允許觸發(fā)，并允許中斷。在電壓斜坡起動