全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)班 級(jí)：自動(dòng)化1006班學(xué) 號(hào)：20103074姓 名：李文博指導(dǎo)教師：高明 王彥婷設(shè)計(jì)時(shí)間：2013年7月1日2013年7月19日- 25 - 全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 李文博 20103074摘要眾所周知，執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為電動(dòng)、氣動(dòng)及液壓三種，而電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)占據(jù)了最主要的部分。在電動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，直流電動(dòng)機(jī)因其具有良好的調(diào)速特性，被工業(yè)界廣泛的應(yīng)用。直流調(diào)速方式有很多種，但是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電樞電壓，方便可靠，并且可以做到無(wú)級(jí)調(diào)速，備受工程師偏愛(ài)。本文首先從理論上將傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)和全數(shù)字的直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行闡述，對(duì)比了晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速

2、系統(tǒng)和全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)，并著重介紹了應(yīng)用全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)；然后分別介紹了開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電流單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并做出了分析。本文還通過(guò)軟件設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)了8個(gè)基本實(shí)驗(yàn)和2個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，并詳細(xì)的對(duì)系統(tǒng)功能，系統(tǒng)原理，參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行曲線分析。通過(guò)這10個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們大體上學(xué)會(huì)了使用6ra70全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)，并且能利用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)，單閉環(huán)，雙閉環(huán)，特殊給定等實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)大多數(shù)來(lái)自工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，我們也初步具備了一些調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和能力。本文的最后，我們還對(duì)我們實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的故障進(jìn)行了記錄和分析，這對(duì)我們以后的調(diào)試來(lái)說(shuō)，是寶貴的經(jīng)驗(yàn)，在

3、我們?cè)俅闻龅酵瑯拥膯?wèn)題時(shí)，我們能輕而易舉的將其解決。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們每個(gè)學(xué)生都是一次非常難得的機(jī)會(huì)，將我們課程上學(xué)到的理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，做到學(xué)以致用。作為工科學(xué)生，我們不僅要學(xué)得好，還要用得好。關(guān)鍵詞：電動(dòng) 直流調(diào)速系統(tǒng) 全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng) 故障分析 全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 李文博 20103074目錄摘要i1. 概述- 2 -2. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求- 2 -2.1 設(shè)計(jì)目的和任務(wù)- 2 -2.2 設(shè)計(jì)要求- 3 -3. 理論設(shè)計(jì)- 3 -3.1方案論證- 3 -3.1.1 傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)- 3 -3.1.2 全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)- 4 -3.1.3 6ra70直流調(diào)速控制器- 4 -3

4、.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 5 -4. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目- 7 -4.1 熟悉6ra70直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)- 6 -4.2 學(xué)習(xí)drivemonitor軟件的使用方法- 7 -4.3 系統(tǒng)基本參數(shù)輸入- 7 -4.4 速度電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)視及分析- 8 -4.5 速度電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行- 9 -4.6 斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性- 10 -4.7 利用模擬量輸出通道d/a 裝換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試- 16 -4.8 將手動(dòng)輸入給定改為方波發(fā)生器給定，直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)及顯示- 17 -4.9 將斜坡

5、輸入改為階躍輸入- 19 -4.10 電動(dòng)機(jī)快速啟/?？刂葡到y(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)- 20 -4.11 電動(dòng)機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)- 20 -5. 故障分析- 21 -6. 使用儀器設(shè)備清單- 22 -7. 收獲、體會(huì)和建議- 22 -8. 參考文獻(xiàn)- 24 -1. 概述由于自動(dòng)控制系統(tǒng)這門(mén)課涵蓋知識(shí)面廣，理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，因此，該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有著無(wú)法取代的地位，特別是在可控關(guān)斷電力電子器件出現(xiàn)后，經(jīng)過(guò)深入的研究，已經(jīng)建立了熟悉的數(shù)學(xué)模型和完善的理論體系，廣泛的應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中。與此同時(shí)，隨著控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)化產(chǎn)品的日益更新，直流調(diào)速系統(tǒng)也在隨之發(fā)生日新月異的變化。目前，全數(shù)字直

6、流調(diào)速系統(tǒng)是當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)，其操作簡(jiǎn)單，并且不需要專門(mén)的編程知識(shí)，所有設(shè)置均可通過(guò)參數(shù)設(shè)定設(shè)備進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定也可通過(guò)pc的菜單提示進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)快速的投入運(yùn)行。西門(mén)子6ra7013全數(shù)字直流調(diào)速裝置完全具備上述功能。simoreg dc master以其高度運(yùn)行可靠性和實(shí)用性在世界范圍內(nèi)的各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域著稱：如印刷機(jī)械主傳動(dòng)，在起重機(jī)行業(yè)的行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)，電梯和纜車傳動(dòng)，在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用，在鋼鐵工業(yè)中的剪切傳動(dòng)、軋機(jī)傳動(dòng)、卷取及傳動(dòng)、橫切機(jī)或薄膜機(jī)械和電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)或齒輪箱試驗(yàn)機(jī)的負(fù)載機(jī)械。更值得一體的是simoreg dc master 使用開(kāi)放的和標(biāo)準(zhǔn)的profibus-

7、dp現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)進(jìn)行通訊，也可通過(guò)rs232接口直接連接到pc和實(shí)現(xiàn)裝置對(duì)裝置的通訊。要實(shí)現(xiàn)通訊，只需在基本裝置調(diào)速器的電子箱中插入通訊模塊和工藝模塊，然后對(duì)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的啟動(dòng)設(shè)置即可。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我們同學(xué)更好的理解掌握和靈活應(yīng)用這門(mén)專業(yè)知識(shí)，緊跟時(shí)代前言，增強(qiáng)我們應(yīng)用新技術(shù)的能力，培養(yǎng)了我們較強(qiáng)的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)際能力和創(chuàng)新能力。使我們學(xué)會(huì)使用simens 直流控制系統(tǒng)裝置來(lái)進(jìn)行相關(guān)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)1。2. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1 設(shè)計(jì)目的和任務(wù)學(xué)會(huì)使用simens直流控制系統(tǒng)裝置的分析和設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的基本功能、控制方案設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)置、給定和反饋環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、供電方案

8、和供電線路確定、主回路接線方式選擇及電機(jī)勵(lì)磁回路設(shè)計(jì)等。學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)設(shè)置simens直流控制系統(tǒng)裝置的各種參數(shù)，以及通過(guò)計(jì)算機(jī)讀取系統(tǒng)的參數(shù)。確定控制系統(tǒng)方案，畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖和方框圖，并使用simens直流控制系統(tǒng)裝置完成直流電動(dòng)機(jī)的單閉環(huán)、雙閉環(huán)控制調(diào)速。2.2 設(shè)計(jì)要求熟悉siemens直流調(diào)速系統(tǒng)6ra70的外部接線；熟悉并學(xué)會(huì)使用siemens直流控制系統(tǒng)裝置；按照要求確定自動(dòng)控制系統(tǒng)方案；畫(huà)出系統(tǒng)的原理電路圖和方框圖；學(xué)習(xí)drivemonitor軟件的使用方法；掌握siemens直流控制系統(tǒng)裝置的各種參數(shù)設(shè)定方法；設(shè)計(jì)出相應(yīng)的系統(tǒng)配置并完成調(diào)試；撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告；3. 理論設(shè)計(jì)3.

9、1方案論證3.1.1 傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)中以可控直流電源為基礎(chǔ)，隨著電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的發(fā)展在不斷地更新?lián)Q代，常用的可控直流電源主要包括：旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組、靜止可控整流器、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器三類，其中靜止可控整流器隨著晶閘管變流裝置的應(yīng)用，晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱v-m系統(tǒng)）是直流調(diào)速系統(tǒng)最主要的形式2。晶閘管變流裝置主要的優(yōu)點(diǎn)有：晶閘管變流裝置的功率放大倍數(shù)在以上，并且晶閘管的門(mén)極觸發(fā)所需的功率小，不需要像直流發(fā)電機(jī)那樣大的功率放大器。晶閘管變流裝置的響應(yīng)速度快，一般為毫秒級(jí)，而機(jī)組的響應(yīng)速度為秒級(jí)，大大地提高了系統(tǒng)快速性。晶閘管變流裝置較傳統(tǒng)機(jī)組效率高、可靠

10、性高方便維護(hù)。3.1.2 全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)由于晶閘管作為模擬器件，其可靠性低、功耗大、對(duì)散熱條件、過(guò)電壓、過(guò)電流、電壓電流變化率敏感、功率因數(shù)低及諧波大等問(wèn)題限制了其發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與普及，數(shù)字控制器逐漸代替了模擬控制器。數(shù)字控制器有以下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)和控制靈活。數(shù)字控制器的控制算法通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)，容易實(shí)現(xiàn)多種控制算法，修改參數(shù)方便，可靠。能實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視和操作。計(jì)算機(jī)具有分時(shí)操作功能，采用計(jì)算機(jī)控制，可以監(jiān)視很好控制量，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)被控對(duì)象都管理起來(lái)。能實(shí)現(xiàn)綜合控制?？梢跃C合生產(chǎn)的各方面的情況，在環(huán)境和參數(shù)變化的時(shí)候，及時(shí)進(jìn)行判斷，選擇合適的方案進(jìn)行控制，必要的時(shí)候可以人工干預(yù)。

11、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字控制器可以利用程序?qū)崿F(xiàn)故障自診斷，自修復(fù)功能，并且控制算法通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)，程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，一般不受外部干擾影響，抗干擾能力強(qiáng)。3.1.3 6ra70直流調(diào)速控制器本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用simens公司的6ra70系列全數(shù)字直流調(diào)速控制器，6ra70 simoreg dc master 系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器，輸入為三相電源，可向變速直流驅(qū)動(dòng)用的電樞和勵(lì)磁供電，額定電樞電流從15a至2200a。緊湊型整流器可以并聯(lián)使用，提供高至 12000a的電流，勵(lì)磁電路可以提供最大 85a的電流(此電流取決于電樞額定電流)3。利用該直流調(diào)速控制器實(shí)現(xiàn)以下實(shí)驗(yàn)：熟悉6ra70

12、直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線,掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)drivemonitor軟件的使用方法系統(tǒng)基本參數(shù)輸入速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行用r顯示參數(shù)觀測(cè)給定值、電樞電流及電壓、速度及控制角等參數(shù)斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性利用模擬量輸出通道d/a轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試將手動(dòng)輸入給定改為方波發(fā)生器給定。直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)及顯示將斜坡輸入改為階躍輸入3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下所示，分別為開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電流單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖3.1.開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)

13、構(gòu)框圖圖3.2.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖3.3.電流單調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖3.4.轉(zhuǎn)速電流雙調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖雙閉環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（asr）和電流調(diào)節(jié)器（acr），如圖3.4所示。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的輸入，用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管變流裝置。從閉環(huán)框圖的結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里，稱為內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外，稱為外環(huán)。轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用pi調(diào)節(jié)器，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都帶限幅，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器asr的輸出限幅電壓決定了電流給定電壓的最大值，電流調(diào)節(jié)器acr的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓。4. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目4.1 熟悉6ra70直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線，

14、掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；4.2 學(xué)習(xí)drivemonitor軟件的使用方法；4.3 系統(tǒng)基本參數(shù)輸入：如下圖所示，系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的給定信號(hào)的大小、給定信號(hào)的形式、轉(zhuǎn)速控制器（asr）的參數(shù)、轉(zhuǎn)矩的限幅值、電樞電流的限幅值、轉(zhuǎn)速反饋方式、方波發(fā)生器等。 圖4.1.系統(tǒng)概框圖4.3.1系統(tǒng)的初始參數(shù)輸入（系統(tǒng)初始化）功能說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)前，為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，都要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，初始化過(guò)程主要通過(guò)設(shè)置合適的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。參數(shù)設(shè)置p051=21恢復(fù)工廠設(shè)置，等待操作控制面板恢復(fù)正常；p052=0僅顯示已改動(dòng)的參數(shù)；p052=3顯示所有參數(shù)；結(jié)論：通過(guò)對(duì)系統(tǒng)初始參數(shù)值設(shè)定，系統(tǒng)不受之前運(yùn)行狀態(tài)的

15、影響，之后，通過(guò)其他控制參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)不同的功能。4.3.2系統(tǒng)的控制參數(shù)設(shè)定p076.001=10額定電樞電流百分比p076.002=10額定勵(lì)磁電流百分比p078.001=220電樞回路供電電壓p078.002=380勵(lì)磁回路供電電壓p083=1使用模擬測(cè)速機(jī)p083=2使用脈沖編碼器p083=3無(wú)測(cè)速機(jī)運(yùn)行（emf控制）；此次選3p100=1.2電樞額定電流p101=220電樞額定電壓p102=0.13額定勵(lì)磁電流p104=1500電機(jī)額定轉(zhuǎn)速4.4速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析系統(tǒng)優(yōu)化前，驅(qū)動(dòng)裝置必須運(yùn)行在o7.0或o7.1接下來(lái)選擇p051p051=2

16、5電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化p051=26速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化p051=27勵(lì)磁減弱優(yōu)化p051=28摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化p051=29具有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化電流環(huán)優(yōu)化設(shè)置p051=25，點(diǎn)擊ok，在30s內(nèi)分別合上使能端子、輸入端子，同時(shí)用手堵轉(zhuǎn)，大約1min左右，觀察驅(qū)動(dòng)裝置由o7.0變換至o7.2，分別斷開(kāi)輸入端子、使能端子，即電流環(huán)優(yōu)化結(jié)束。速度環(huán)優(yōu)化設(shè)置p051=26，點(diǎn)擊ok，立即合上使能端子、輸入端子，大約10s左右，完成速度環(huán)優(yōu)化?？偨Y(jié)：通過(guò)系統(tǒng)初始參數(shù)值設(shè)定以及系統(tǒng)優(yōu)化，由于系統(tǒng)具有自調(diào)節(jié)能力，使得系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，得到合適的電樞和勵(lì)磁參數(shù)，此時(shí)系統(tǒng)即

17、為雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，之后的各個(gè)實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，改變不同的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。4.5速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置實(shí)際參數(shù)與單閉環(huán)和電樞電流閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置相同。運(yùn)行曲線圖4.2. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行曲線圖4.6斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性功能說(shuō)明斜坡上升=從低加速，正到高，正向速度(例如:從10%到90%)或從低，負(fù)到高，反向速度(例如: 從-10%到-90%)。斜坡下降=從高減速，正到低，正向速度(例如: 從90%到10%)或從高，負(fù)到低，反向速度(例如: 從-90%到-10%)。關(guān)于從反向到正向速度的轉(zhuǎn)換，例如: -10% 到 +50%:從-10%到0

18、=斜坡下降和從0 到+50% = 斜坡上升，反之亦然斜坡上升時(shí)間斜坡函數(shù)發(fā)生器，其輸入量階躍變化從0 到100%或從0 到-100%并在0 附近有初始圓弧和最終圓弧，達(dá)到100%輸出值所需的時(shí)間。在較小的階躍信號(hào)時(shí)，輸出量同輸入量有相同的斜率。斜坡下降時(shí)間斜坡函數(shù)發(fā)生器，其輸入量階躍變化從100%到0 或從-100%到0 并在0 附近有初始圓弧和最終圓弧，達(dá)到100%輸出值所需的時(shí)間。在較小的階躍信號(hào)時(shí)，輸出量同輸入量有相同的斜率。斜坡函數(shù)發(fā)生器的運(yùn)行方式可由以下控制信號(hào)設(shè)置:斜坡函數(shù)發(fā)生器啟動(dòng)(控制字1.第5位):1=給定已接到斜坡函數(shù)發(fā)生器的輸入0=斜坡函數(shù)發(fā)生器在當(dāng)前值停止(發(fā)生器輸出引

19、到發(fā)生器輸入)。給定使能(控制字1.第6位):1=斜坡函數(shù)發(fā)生器輸入端的給定使能0=斜坡函數(shù)發(fā)生器設(shè)置1 有效，輸入端為0(發(fā)生器輸出減小到0)設(shè)置斜坡函數(shù)發(fā)生器:1=斜坡函數(shù)發(fā)生器的輸出設(shè)為設(shè)定值(在p639 中選擇)斜坡函數(shù)發(fā)生器使能(控制字 1.第4 位):0=斜坡發(fā)生器禁止，輸出為01=斜坡函數(shù)發(fā)生器使能斜坡函數(shù)發(fā)生器運(yùn)行(參數(shù)p302):見(jiàn)以下和第11 章，參數(shù)表，參數(shù)p302斜坡上升積分器轉(zhuǎn)換使能(通過(guò)p646 選擇):斜坡函數(shù)發(fā)生器設(shè)置2 和3斜坡函數(shù)積分器跟蹤接通(參數(shù)p317):見(jiàn)以下和第11 章，參數(shù)表，參數(shù)p317分閘時(shí)斜坡函數(shù)發(fā)生器設(shè)置:(參數(shù)p318):見(jiàn)第11 章，

20、參數(shù)表，參數(shù)p318旁路斜坡函數(shù)發(fā)生器:1=斜坡函數(shù)發(fā)生器以上升/下降時(shí)間為0 運(yùn)行功能由通過(guò)參數(shù)p641 選擇的開(kāi)關(guān)量連接器控制。斜坡發(fā)生器也可以在inching，crawling 和injection of fixed setpoint 方式下旁路。圖4.3 斜坡發(fā)生器曲線斜坡發(fā)生器設(shè)置1,2和3圖4.16 參數(shù)設(shè)置斜坡發(fā)生器原理圖圖4.4. 方波發(fā)生器原理圖具體波形調(diào)整 a.參數(shù)設(shè)置 p637=0 p638=0p485=1 選用方波發(fā)生器p303=3s p304=3s 斜坡上升和下降時(shí)間均為3sp303=0s p304=0s 圓弧過(guò)渡時(shí)間均為0s 運(yùn)行曲線分別先打開(kāi)使能開(kāi)關(guān)再打開(kāi)合閘開(kāi)關(guān)

21、，打開(kāi)示波器并按開(kāi)始鍵，記錄曲線。圖4.5. 斜坡函數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)運(yùn)行曲線b. 參數(shù)設(shè)置p303=2.5s p304=2.5s 斜坡上升和下降時(shí)間均為2.5sp303=0s p304=0s 圓弧過(guò)渡時(shí)間均為0s 運(yùn)行曲線分別先打開(kāi)使能開(kāi)關(guān)再打開(kāi)合閘開(kāi)關(guān)，打開(kāi)示波器并按開(kāi)始鍵，記錄曲線。圖4.6. 斜坡函數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)運(yùn)行曲線c. 參數(shù)設(shè)置p303=2.5s p304=2.5s 斜坡上升和下降時(shí)間均為2.5sp303=1s p304=1s 圓弧過(guò)渡時(shí)間均為1s 運(yùn)行曲線分別先打開(kāi)使能開(kāi)關(guān)再打開(kāi)合閘開(kāi)關(guān)，打開(kāi)示波器并按開(kāi)始鍵，記錄曲線。圖4.7. 斜坡函數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)運(yùn)行曲線d. 參數(shù)設(shè)置p303=2s

22、 p304=2s 斜坡上升和下降時(shí)間均為2sp303=3s p304=3s 圓弧過(guò)渡時(shí)間均為3s 運(yùn)行曲線分別先打開(kāi)使能開(kāi)關(guān)再打開(kāi)合閘開(kāi)關(guān)，打開(kāi)示波器并按開(kāi)始鍵，記錄曲線。圖4.8. 斜坡函數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)運(yùn)行曲線4.7 利用模擬量輸出通道d/a轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試參數(shù)設(shè)置通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)給定電壓或者通過(guò)軟件調(diào)整p701的值，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸入電壓的百分比，即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的高低速調(diào)節(jié)，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。運(yùn)行曲線圖4.9. 模擬量電流速度運(yùn)行曲線4.8 將手動(dòng)輸入給定改為方波發(fā)生器給定，直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)及顯示參數(shù)設(shè)置p485=1 選定方波發(fā)生器；p480=+25% 方波正向最大值；

23、p481=5s 方波正向值持續(xù)5s；p482=-25% 方波負(fù)向最大值； p483=5s 方波負(fù)向值持續(xù)5s；運(yùn)行曲線a啟動(dòng)時(shí)圖4.10 電機(jī)正反轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)行曲線b穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)圖4.11 電機(jī)正反轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)行曲線4.9將斜坡輸入改為階躍輸入?yún)?shù)設(shè)置p485=0 取消方波輸入信號(hào)；p303=0 p304=0 斜坡上升和下降時(shí)間均為0s；運(yùn)行曲線圖4.12 階躍輸入系統(tǒng)運(yùn)行曲線4.10電動(dòng)機(jī)快速啟/?？刂葡到y(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置p485=1 選定方波輸入信號(hào)；p303=0 p304=0 斜坡上升和下降時(shí)間均為0s；p305=0s p306=0s 圓弧過(guò)渡時(shí)間均為0s；p482=0 方波負(fù)向給定為0；p4

24、80=25% 方波正向給定25%；運(yùn)行曲線圖4.13 電機(jī)快速啟/停系統(tǒng)運(yùn)行曲線5. 故障分析o8.0等待通過(guò)分閘指令（off1）等待啟動(dòng)封鎖的復(fù)位分析:使能端子或輸入端子未斷開(kāi)修正：將使能，輸入開(kāi)關(guān)斷開(kāi)f056重要參數(shù)未設(shè)置，如果某些參數(shù)仍然設(shè)置為0，故障信息被激活分析：一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要設(shè)置的參數(shù)未進(jìn)行設(shè)置，或者某些參數(shù)不符合運(yùn)行要求修正：檢查試驗(yàn)參數(shù)，無(wú)誤后，復(fù)位重新運(yùn)行f038超速，如果實(shí)際速度值超過(guò)正（p380）或負(fù)（p381）闕值5%，故障信息被激活。分析：輸入了較低的電流限幅電流控制運(yùn)行p380，p381設(shè)置較低在接近最大速度是測(cè)速機(jī)電纜接觸故障修正： 將電流限幅上調(diào)一些減小給定

25、電壓適當(dāng)減小比例調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)a031速度調(diào)節(jié)器監(jiān)控，如果在p590和p591所選擇的連接器的差值超過(guò)在p388中所設(shè)置的值的時(shí)間長(zhǎng)于在p390中設(shè)置的時(shí)間，監(jiān)控功能響應(yīng)分析： 調(diào)節(jié)回路斷開(kāi)調(diào)節(jié)器沒(méi)有優(yōu)化p590和p591沒(méi)有正確參數(shù)化修正：可能轉(zhuǎn)速反饋環(huán)或者電流反饋環(huán)斷開(kāi)，檢查調(diào)節(jié)器是否正確設(shè)置。6. 使用儀器設(shè)備清單西門(mén)子6ra7013全數(shù)字直流控制系統(tǒng)導(dǎo)線若干直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，磁粉制動(dòng)器一臺(tái)光電編碼器計(jì)算機(jī)一臺(tái)7. 收獲、體會(huì)和建議三周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)分工

26、設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。 本次課程設(shè)計(jì)的題目是西門(mén)子6ra7013全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的學(xué)習(xí)研究，雖然此次課程設(shè)計(jì)涉及的是直流調(diào)速的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，而且此前也有過(guò)直流調(diào)速課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，但是所使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備卻完全不同，本次實(shí)驗(yàn)設(shè)備是在當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)，可以說(shuō)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的工業(yè)控制設(shè)備和技術(shù)，因此，雖然該直流調(diào)速系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，并且不需要專門(mén)的編程知識(shí)，但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，剛開(kāi)始的時(shí)候還是摸不著頭緒，不知從和下手，甚至是對(duì)剛開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)連線都研究半天。但是，在馮琳和高明老師的耐心指導(dǎo)下，還有我們組成員之間的相互幫助、討論后，我們對(duì)西門(mén)子6r7013實(shí)驗(yàn)裝置有了初步的了解，并且可以通過(guò)查閱設(shè)備參考書(shū)，基本能準(zhǔn)確的找到與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的章節(jié)內(nèi)容并且能看懂實(shí)驗(yàn)原理圖并驚醒參數(shù)的改變。但是過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，比如說(shuō)軟件中示波器調(diào)試，我們幾乎研究了整整一下午，才弄清如何進(jìn)行時(shí)間軸的調(diào)整以得到完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖像，在這個(gè)過(guò)程中那個(gè)，我們只有一