基于远程IO和变频器的电机调速系统设计.doc

《计算机测控系统设计》课程设计报告 学 院:_电气与信息工程学院_专业班级: 学生姓名: 学 号 设计地点（单位）________ _ I510 __ __ ___设计题目: __ 基于远程I/O和变频器的电机调速系统设计__ 完成日期： 2014年 12月 27日 指导教师评语: ________________ ______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 成绩（五级记分制）:______ __________  指导教师（签字）:________ ________ 摘要 本文介绍了基于ADAM4000系列模块通过远程I/O和变频器控制电机转速的控制系统的工作原理、硬件结构和软件设计。其中PC机作为控制器，变频器作为执行器，电机的转速作为被控对象，、ADAM-4019、ADAM-4024和ADAM-4050等模块作为测量变送器，共同构成一个单回路闭环控制和报警系统。软件设计时我们采用了不完全微分PID控制算法，这种算法与完全微分PID控制想必，明显提高了系统的控制精度。经过系统地测试，该控制系统动态误差控制在较小范围，能够满足控制要求。 关键词：远程I/O，ADAM4000，不完全微分PID 目录 摘要 2 1 系统设计方案 2 1.1 系统概述 2 1.2设计方案 2 1.2.1 硬件设计方案 2 1.2.2 控制方案 2 2 硬件系统设计 3 2.1 ADAM-4019+模块 3 2.2 ADAM-4024模块 4 2.3 ADAM-4050模块及报警电路 4 2.4 其他硬件 4 3 软件设计 5 3.1 主程序设计 5 3.2 数据采集和数据发送 7 3.2.1 数据采集程序设计 7 3.2.2 控制数据输出程序设计 7 3.2.3 报警输出程序设计 8 4 调试过程及结果分析 9 4.1调试过程 9 4.2 调试结果 10 4.3 结果分析 11 5. 结束语 11 致 谢 12 参考文献 12 附录 程序清单 13 重庆科技学院 课程设计任务书 设计题目：基于远程I/O和变频器的电机调速系统设计 学生姓名 学生选题后附名单 课程名称 计算机测控系统设计 专业班级 测控2011 地 点 I510、I512 起止时间 14.12.1～14.12.26 设计内容及要求 1. 接线图设计：使用ADAM4000和MM420变频器控制电机转速的所有接线图；包括接线操作、MM420单独控制电机转速的试验和基本应用等。 2. 程序设计 (1)界面设计：主界面设计，设定转速/实际转速的趋势图和棒图，报警等设计。 (2)数据采集与处理程序设计：ADAM4000数据输入/输出程序；利用一元线性回归拟合测量环节的特性曲线；分析系统的系统误差、粗大误差与随机误差，确定减小各类误差的方法；比较常见数字滤波器性能，实现一阶惯性滤波等。 (3)电机速度的可编程曲线控制：开环控制电机的转速按预先设定的曲线变化；通过闭环控制（PID调节）将电机的转速控制到任意设定转速。 3. 单回路PID参数的整定和分析。 要求：根据自己的学号与模8之余确定自己的A/D通道（采集电机的实际转速），据此设计相应的接线图；实现控制死区和输出限幅；整定PID参数满足相应的控制要求；撰写设计报告。 设计 参数 1. 变频器：MM420；电机：具体参数见铭牌 2. 稳态误差：1% 要求 第1-2天：选题、讲解任务；第3-4天：ADAM4000基本应用、CB编程培训；第5-6天：ADAM4000、MM420变频器和电机的接线图设计、ADAM4000基本编程、变频器基本应用；第7-8天：数据采集程序设计与传感器精度分析；第9-10天：系统精度分析；第11-12天：数字滤波器设计；第13-15天：实时控制程序设计；第16-17天：界面设计与调试；第18-19天：演示、检查、答辩；第20天：撰写设计报告 参考资料 胡文金等.计算机测控系统.重庆:重庆大学出版社,2003.6 西