基于adam4055的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

1、常州信息職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告系 別： 電子與電氣工程學院 專 業(yè)： 自動化設(shè)備生產(chǎn)與應(yīng)用 班 號： 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 設(shè)計（論文）題目： 基于ADAM-4055的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng) 指 導 教 師： 設(shè) 計 地 點：常州信息職業(yè)技術(shù)學院 起 迄 日 期： 2010.5.4-2010.7.3 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè) 自動化生產(chǎn)設(shè)備與應(yīng)用 班級 姓名 一、課題名稱： 基于ADAM-4055的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng) 二、主要技術(shù)指標： 1.研究ADAM-4055模塊及三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，成果形成書面材料； 2.完成三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)基

2、于ADAM-4055模塊的硬件設(shè)計，投入正常運行； 3.完成系統(tǒng)人機界面HMI組態(tài)，實現(xiàn)對三相交流電機正反轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)視； 4.完成畢業(yè)設(shè)計論文，理論性和實踐性相結(jié)合，成果具有現(xiàn)實推廣應(yīng)用價值。 三、工作內(nèi)容和要求： 1.掌握SCADA系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法； 2.熟悉三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)項目背景知識； 3.掌握ADAM-4055模塊的性能和應(yīng)用； 4掌握以組態(tài)王King View軟件為人機界面（HMI）組態(tài)的方法； 5.掌握采用組態(tài)王對三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計、組態(tài)（含編程）、調(diào)試的全過程； 6. 注重團隊協(xié)作與交流溝通，積極思考，獨立完成、完善論文，提出改進方案。 四、主要參考文

3、獻：_1. 姚立波、朱敏編制 研華工控技術(shù)及應(yīng)用 2 姚立波編制 研華工控項目指導手冊 3 姚立波 秦益霖張守廷編制 工業(yè)控制技術(shù)及應(yīng)用 學 生（簽名） 2010 年 5 月 7 日 指 導 教師（簽名） 2010 年 5 月10 日 教研室主任（簽名） 2010 年 5 月 10 日 系 主 任（簽名） 2010 年 5 月 12 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目基于ADAM-4055的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)一、 選題的背景和意義：1.研華科技是PC_Based & eAutomation技術(shù)的世界領(lǐng)導廠商，采用研華ADAM-4055模塊和組態(tài)王King View軟件進行數(shù)據(jù)采

4、集與監(jiān)控組成SCADA系統(tǒng)，性價比優(yōu)勢明顯，性能穩(wěn)定可靠，實用性強，軟硬件組態(tài)快捷方便；2.三相交流電動機廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如各類自動化生產(chǎn)線、樓宇自動化系統(tǒng)、各種電動設(shè)備/裝備，是工控領(lǐng)域最基本的控制對象。對三相交流電動機進行正反轉(zhuǎn)控制，監(jiān)視其運行工作狀態(tài)及故障狀態(tài)信號，是SCADA系統(tǒng)設(shè)計的基本要求。3. 研華工控一體化課程中已學習ADAM-4055模塊及工業(yè)控制SCADA項目有關(guān)理論知識，并進行相應(yīng)實踐操作技能訓練；4.三相交流電機正反轉(zhuǎn)SCADA系統(tǒng)來源于指導教師聯(lián)合企業(yè)的橫向課題。二、 課題研究的主要內(nèi)容：1掌握ADAM-4055模塊的設(shè)計原理和方法；2熟悉三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系

5、統(tǒng)的項目背景知識；3掌握ADAM-4055模塊的性能和應(yīng)用，并在實驗室模擬現(xiàn)場被控對象和傳感器等被控部件；4掌握采用組態(tài)王對三項交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計、組態(tài)（含編程）、調(diào)試的全過程。5對工控SCADA系統(tǒng)及ADAM-4055模塊及三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)進行研究，成果形成書面材料；6. 掌握三相交流電機正反轉(zhuǎn)電氣控制的原理7. 注重團隊協(xié)作與交流溝通，積極思考，獨立完成、完善論文，提出改進方案。三、 主要研究（設(shè)計）方法論述：主要采用基于工作過程的六步法：1、資訊：通過教科書、論文、因特網(wǎng)等途徑收集資料；2、計劃：獨立制定畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)及計劃書；3、確定：與指導教師討論，共同確

6、定計劃的可行性；4、實施：獨立進行項目的軟硬件設(shè)計、組態(tài)、編程及調(diào)試，撰寫設(shè)計論文；5、檢驗：與指導教師一起，對項目及論文進行審核、修改；6、評價：與指導老師討論，并通過論文答辯，對本設(shè)計提出改進意見，修改完稿。此外采用獨立實驗、請教老師并討論、請教專業(yè)公司技術(shù)人員、獨立收集資料等多種設(shè)計方法。四、設(shè)計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容2010.5.55.6指導教師布置任務(wù)：明確課題具體內(nèi)容與要求，共同制定相關(guān)指導措施、時間進度、聯(lián)系方法等2010.5.75.10開題報告：按要求撰寫開題報告，并得到指導教師批準后進行課題的實施階段2010.5.11 6.30進行畢業(yè)設(shè)計課題研究，

7、含理論研究與實際項目的軟硬件設(shè)計、編程、調(diào)試、運行等內(nèi)容2010.5.207.16進行畢業(yè)論文的撰寫2010.6.7上交中期檢查表2010.7.177.20指導教師檢查項目實驗成果，審閱論文，提出修改意見2010.7.217.25修改論文，形成終稿，準備答辯2010.7.267.30對答辯意見進行論文修改，匯總論文相關(guān)資料，資料歸檔五、指導教師意見： 指導教師簽名： 2010 年 5 月 10 日六、系部意見： 系主任簽名： 2010年 5 月 11 日目錄摘要Abstract第1章 前言1第2章 三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢22.1 SCADA系統(tǒng)的基本概念22.2 SCADA系統(tǒng)

8、發(fā)展歷程22.3 SCADA系統(tǒng)發(fā)展瞻望3第3章 研華ADAM-4055模塊及其產(chǎn)品53.1研華公司的簡單介紹53.2 研華ADAM-4055模塊及其他產(chǎn)品的簡單介紹53.2.1 ADAM-4055智能模塊介紹53.2.2 ADAM-4000系列智能模塊介紹7第4章 組態(tài)王KINGVIEW6.51軟件應(yīng)用技術(shù)1041組態(tài)王的概述1041.1亞控公司的簡單介紹1041.2 組態(tài)王軟件概述1042 組態(tài)軟件及其發(fā)展1042.1 組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢1042.2 使用組態(tài)軟件的一般步驟1143組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境1143.1基本概念1143.2 圖形開發(fā)環(huán)境的工作界面11第5章 三相交流電機正反轉(zhuǎn)控

9、制145.1 電氣控制原理圖145.2硬件結(jié)構(gòu)155.3軟件結(jié)構(gòu)15第6章 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計組態(tài)186.1項目監(jiān)控對象及要求186.2 建立工程186.3 定義外部設(shè)備19第7章 結(jié)束語25答謝辭參考文獻摘 要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，研華ADAM模塊和組態(tài)王軟件的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制項目日新月異。在三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)中，研華ADAM模塊和組態(tài)網(wǎng)軟件可以作為一核心部件來使用。三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制是一個實時的控制系統(tǒng)，該項目討論了基于研華ADAM模塊和組態(tài)王軟件的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，并討論了如何采用研華ADAM模塊和組態(tài)王軟件完善該三相交流電機正反轉(zhuǎn)系統(tǒng)?，F(xiàn)

10、實生活中，工業(yè)工廠中采用了三相交流機的正反轉(zhuǎn)控制。三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制方式很多。本系統(tǒng)硬件采用了研華ADAM-4055模塊的數(shù)字量輸出DO0-DO1分控制三相交流電機正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的功能；采用組態(tài)王軟件進行人機界面，設(shè)計畫面，可以簡單明了地監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。整個系統(tǒng)實用性強、操作簡單。關(guān)鍵詞：ADAM 三相交流電機正反轉(zhuǎn) 組態(tài)王AbstractIn recent years along with the technical rapid development, ground the Chinese ADAM module and the configuration king software a

11、pplication is moving towards unceasingly thoroughly, simultaneously led the traditional control project to change with each new day. In the three-phase alternating current motor positive inversion control system, grinds the Chinese ADAM module and the configuration network software may take a core p

12、art uses. The three-phase alternating current motor positive inversion controls a real-time control system, this project discussed based on has ground the Chinese ADAM module and the configuration king software three-phase alternating current motor positive inversion control system, and how discusse

13、d has used grinds the Chinese ADAM module and the configuration king software consummates this three-phase alternating current motor positive inversion system. The three-phase alternating current motor positive inversion control made are very many. This system hardware used has ground the Chinese AD

14、AM-4055 module the digital quantity to output DO0-DO5 to control three-phase alternating current motor positive inversion the function; Uses the configurationking software to carry on the man-machine contact surface, the design picture, may simply understand the supervisory system running status. Th

15、e overall system usability strong, the operation is simple.Keywords: ADAM three-phase alternating current motor positive inversion King View第1章 前言當前工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展迅速，先進的軟硬件產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，自動控制向智能化、綜合化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控SCADA(Supervisory Control Acquisition)系統(tǒng)作為工業(yè)生產(chǎn)過程控制和管理自動化最有效的計算機控制應(yīng)用系統(tǒng)，得到了廣泛的應(yīng)用。作為數(shù)據(jù)采集與控制智能設(shè)備領(lǐng)域的專業(yè)廠商，

16、研華科技股份率先提出了eAutomation（e自動化）的概念。eAutomation即利用先進的控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)便捷的自動化連接與控制，它是多種學科知識的綜合發(fā)展的結(jié)果，包括自動控制技術(shù)、計算機硬件技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)等。 鑒于eAutomation領(lǐng)先的技術(shù)、迅猛的發(fā)展速度和越來越廣泛的市場運用，我們面向自動控制、工業(yè)電氣自動化、機電一體化等專業(yè)，開設(shè)了基于ADAM-4055的三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的專業(yè)研究，旨在以工控SCADA真實項目為依托。工學結(jié)合，培養(yǎng)了我掌握工控SCADA應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、編程與調(diào)試的綜合能力，提高了我的職業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力

17、。其中基本項目用到了ADAM4055模塊（4055也可換成ADAM4068模塊），組態(tài)王軟件采用了實驗室常用的KingView 6.51軟件。而且控制系統(tǒng)實用性強、操作簡單。本論文還介紹了SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）的一些簡單內(nèi)容以及改進方向。第2章 三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 三相交流電動機廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如各類自動化生產(chǎn)線、樓宇自動化系統(tǒng)、各種電機設(shè)備/裝備，是工業(yè)領(lǐng)域最基本的控制對象。對三相交流電動機進行正反轉(zhuǎn)控制控制，包括啟動、停止控制，監(jiān)視其運行狀態(tài)及故障狀態(tài)信號，是SCADA系統(tǒng)設(shè)計的基本要求。2.1 SCADA系統(tǒng)的基本概念SCADA(Supervisory

18、Control And Data Acquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)；它應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)中，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它在遠動系統(tǒng)中占重要地位,可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能,即我們所知的四遙功能.RTU(遠程終端單元),FTU(饋線終端單元)是它的重要組成部分在現(xiàn)今的變電站綜合自動化建設(shè)中起了相當重要的作用SCADA系統(tǒng)概述 SCA

19、DA系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。 由于各個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CADA的要求不同，所以不同應(yīng)用領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)發(fā)展也不完全相同。 在電力系統(tǒng)中，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）的一個最主要的子系統(tǒng)，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢，現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它對提高電網(wǎng)運行的可靠性、安全性與經(jīng)濟效益，減輕調(diào)度員的負擔，實現(xiàn)電力調(diào)度自動化與現(xiàn)代化，提高調(diào)度的效

20、率和水平中方面有著不可替代的作用。 SCADA在鐵道電氣化遠動系統(tǒng)上的應(yīng)用較早，在保證電氣化鐵路的安全可靠供電，提高鐵路運輸?shù)恼{(diào)度管理水平起到了很大的作用。在鐵道電氣化SCADA系統(tǒng)的發(fā)展過程中，隨著計算機的發(fā)展，不同時期有不同的產(chǎn)品，同時我國也從國外引進了大量的SCADA產(chǎn)品與設(shè)備，這些都帶動了鐵道電氣化遠動系統(tǒng)向更高的目標發(fā)展。2.2 SCADA系統(tǒng)發(fā)展歷程 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)，全名為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)自誕生之日起就與計算機技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。SCADA系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了三代。 第一代

21、是基于專用計算機和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)，如電力自動化研究院為華北電網(wǎng)開發(fā)的SD176系統(tǒng)以及在日本日立公司為我國鐵道電氣化遠動系統(tǒng)所設(shè)計的H-80M系統(tǒng)。這一階段是從計算機運用到SCADA系統(tǒng)時開始到70年代。 第二代是80年代基于通用計算機的SCADA系統(tǒng)，在第二代中，廣泛采用VAX等其它計算機以及其它通用工作站，操作系統(tǒng)一般是通用的UNIX操作系統(tǒng)。在這一階段，SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動化中與經(jīng)濟運行分析，自動發(fā)電控制（AGC）以及網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合到一起構(gòu)成了EMS系統(tǒng)（能量管理系統(tǒng)）。第一代與第二代SCADA系統(tǒng)的共同特點是基于集中式計算機系統(tǒng)，并且系統(tǒng)不具有開放性，因而系統(tǒng)維護，

22、升級以及與其它聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成很大困難。 90年代按照開放的原則，基于分布式計算機網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的EMS/SCADA系統(tǒng)稱為第三代。這一階段是我國SCADA/EMS系統(tǒng)發(fā)展最快的階段，各種最新的計算機技術(shù)都匯集進SCADA/EMS系統(tǒng)中。這一階段也是我國對電力系統(tǒng)自動化以及電網(wǎng)建設(shè)投資最大的時期，國家計劃未來三年內(nèi)投資2700億元改造城鄉(xiāng)電網(wǎng)可見國家對電力系統(tǒng)自動化以及電網(wǎng)建設(shè)的重視程度。 第四代SCADA/EMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件已經(jīng)或即將具備，預計將與21世紀初誕生。該系統(tǒng)的主要特征是采用Internet技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及JAVA技術(shù)等技術(shù)，繼續(xù)擴大SCA

23、DA/EMS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的集成，綜合安全經(jīng)濟運行以及商業(yè)化運營的需要。 SCADA系統(tǒng)在電氣化鐵道遠動系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)取得突破性進展，應(yīng)用上也有迅猛的發(fā)展。由于電氣化鐵道與電力系統(tǒng)有著不同的特點，在SCADA系統(tǒng)的發(fā)展上與電力系統(tǒng)的道路并不完全一樣。在電氣化鐵道遠動系統(tǒng)上已經(jīng)成熟的產(chǎn)品有由我所自行研制開發(fā)的HY200微機遠動系統(tǒng)以及由西南交通大學開發(fā)的DWY微機遠動系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)性能可靠、功能強大，在保證電氣化鐵道供電安全，提高供電質(zhì)量上起到了重要的作用，對SCADA系統(tǒng)在鐵道電氣化上的應(yīng)用功不可沒。 2.3 SCADA系統(tǒng)發(fā)展瞻望 SCADA系統(tǒng)在不斷完善，不斷發(fā)展，其技術(shù)進步一刻也

24、沒有停止過。當今，隨著電力系統(tǒng)以及鐵道電氣化系統(tǒng)對SCADA系統(tǒng)需求的提高以及計算機技術(shù)的發(fā)展，為SCADA系統(tǒng)提出新的要求，概括地說，有以下幾點： 1、SCADA/EMS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的廣泛集成 SCADA系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動化的實時數(shù)據(jù)源，為EMS系統(tǒng)提供大量的實時數(shù)據(jù)。同時在模擬培訓系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)等系統(tǒng)中都需要用到電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，而沒有這個電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)信息，所有其它系統(tǒng)都成為“無源之水”。所以在這今十年來，SCADA系統(tǒng)如何與其它非實時系統(tǒng)的連接成為SCADA研究的重要課題；現(xiàn)在在SCADA系統(tǒng)已經(jīng)成功地實現(xiàn)與DTS（調(diào)度員模擬培訓系統(tǒng)）、 企業(yè)MIS系統(tǒng)的連接。SCADA系統(tǒng)與電能量計量

25、系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)、水調(diào)度自動化系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)自動化系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)的集成成為SCADA系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。 2、變電所綜合自動化 以RTU、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。變電所的綜合自動化已經(jīng)成為有關(guān)方面的研究課題，我國東方電子等公司已經(jīng)推出相應(yīng)的產(chǎn)品，但在鐵道電氣化上還處于研究階段。 3、專家系統(tǒng)、模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)研究與應(yīng)用第3章 研華ADAM-4055模塊及其產(chǎn)品3.1研華公司的簡單介紹研華科技是全球電子平臺服務(wù)的領(lǐng)導廠商，自1983年創(chuàng)立以來，研華

26、致力于工業(yè)計算機和自動化領(lǐng)域的創(chuàng)新，發(fā)展和提供高品質(zhì)/高性能電子產(chǎn)品和服務(wù)。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展，研華在電子平臺服務(wù)市場積累了豐富的經(jīng)驗，并引領(lǐng)工業(yè)發(fā)展方向，為全球用戶提供全套硬件/軟件/客戶服務(wù)/全球后臺支持和電子商務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施等解決方案。研華將堅持不懈的協(xié)助系統(tǒng)集成商實現(xiàn)自身解決方案和服務(wù)的增值3.2 研華ADAM-4055模塊及其他產(chǎn)品的簡單介紹3.2.1 ADAM-4055智能模塊介紹產(chǎn)品簡介：臺灣研華模塊ADAM-4055 帶Modbus的16路隔離數(shù)字I/O模塊 ADAM4055主要特點：I/O類型：8DO/8DI 輸入電壓電平：1050Vdc 集電極開路40Vdc 支持modbu

27、s/RTU協(xié)議 圖3-1 ADAM-4055智能模塊外形圖內(nèi)容介紹：ADAM-4055提供8通道數(shù)字輸入和8通道隔離數(shù)字輸出。輸入接收1050 V電壓，且輸出提供 540 VDC 開放式采4055開關(guān)量輸入信號一般要求無源量，來自于工程中的0/1型信號，如電動機、電磁閥的運行狀態(tài)、故障信號，溫度開關(guān)、流量開關(guān)等接點信號。輸出需接負載，如可接中間繼電器線圈或直接驅(qū)動直流電磁閥，當接中間繼電器線圈時，中間繼電器的常開/常閉觸點信號可直接連入電器控制電路中，非常方便。 產(chǎn)品信息：8個數(shù)字輸入 共地隔離通道支持數(shù)字輸入電平倒置 干接點數(shù)字輸入電平邏輯低電平:開放 邏輯高電平:接地濕接點數(shù)字輸入電平 邏

28、輯低電平:03V邏輯高電平:1050V 隔離電壓:2500VDC過電壓保護:70VDC LED指示8個數(shù)字輸出(Sink) 集電極開路40V，200mA（最大負載)圖3-2 4055電源、網(wǎng)絡(luò)電氣接線圖圖3-3 4055干接點數(shù)字量輸入接線圖3-4 4055濕接點數(shù)字量輸入接線圖3-5 4055數(shù)字量輸出接線圖3.2.2 ADAM-4000系列智能模塊介紹遠程DA&C（Data Acquisition and Control）模塊ADAM-4000系列是通用便攜式接口模塊，專為惡劣環(huán)境下的可靠操作而設(shè)計。該系列產(chǎn)品具有內(nèi)置的微處理器，堅固的工業(yè)級塑料外殼，可以獨立提供智能信號調(diào)理、模擬量I/O

29、、數(shù)字量I/O、數(shù)據(jù)顯示和RS-485通訊等功能。4000模塊類型主要有以下幾種模擬量輸入模塊:ADAM-4017+模塊(8通道模擬量輸入模塊,可用于電壓和電流輸入。當用作電壓輸入時，只要直接將電壓兩端接到相應(yīng)端子，可選擇電壓范圍為150mV、500mV、1V、5V、10V，用作電流輸入時，測量范圍為0-20mA、4-20mA)、ADAM-4018+（8通道熱電偶輸入模塊，可用于熱電偶和電流輸入。熱電偶測溫范圍根據(jù)不同類型可在-1001800之間選擇，用作電流輸入時，測量范圍為4-20mA）、ADAM-4015（6通道差分熱電阻輸入模塊，輸入類型支持Pt100 RTD、Pt1000 RTD等，

30、以常用的Pt100 RTD為例，測溫范圍可在-200400之間選擇）等。模擬量輸出模塊:ADAM-4024（4路模擬量輸出模塊，分辨率為12位，輸出范圍0-20mA、4-20mA、10V，支持Modbus協(xié)議，同時附帶有4路開關(guān)量輸入功能）等。開關(guān)量輸入/輸出模塊：ADAM-4055（8路開關(guān)量輸入/8路開關(guān)量輸出模塊，輸入輸出各有8個指示燈指示輸入輸出信號的狀態(tài)。支持Modbus協(xié)議。輸入電壓10-50V，支持干接點、濕接點二種接法，輸出5-40V集電極開路輸出）、ADAM-4068（8路繼電器開關(guān)量輸出模塊，提供8個繼電器通道，4個A型，4個C型。有8個指示燈指示輸出信號的狀態(tài)。ADAM-

31、4068支持Modbus協(xié)議）等。計數(shù)/頻率輸入模塊：ADAM-4080（2路32位計數(shù)器輸入模塊）等。聯(lián)網(wǎng)模塊：ADAM-4520（RS-232到RS-422/485信號轉(zhuǎn)換器）分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)ADAM-5000系列分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)體積緊湊，符合現(xiàn)場總線的趨勢。對于象RS-485和Modbus等流行的現(xiàn)場總線架構(gòu)，ADAM-5000提供多種不同的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，使現(xiàn)場I/O設(shè)備可以很容易地與PC網(wǎng)絡(luò)相連。ADAM-5000系列分為兩大類別：ADAM-5000數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和ADAM-5510系列PC可編程獨立控制器。而ADAM-5000系列分布式I/O系統(tǒng)又分為基于以太網(wǎng)的

32、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)及基于RS-485的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，分別采用工業(yè)以太網(wǎng)和485總線，協(xié)議采用TCP/IP和Modbus。ADAM-4000系列模擬量、數(shù)字量輸入輸出模塊，繼電器輸出模塊，計數(shù)器/定時模塊，通訊模塊ADAM-4011模擬量輸入模塊 (mV, V, mA, T/C)ADAM-4011D帶 LED 顯示的熱電偶輸入模塊ADAM-4012模擬量輸入模塊 (mV, V, mA)ADAM-4013模擬量輸入模塊（Pt 或 Ni RTD）ADAM-40156通道RTD輸入模塊ADAM-4016應(yīng)變量輸入模塊ADAM-40178 通道模擬量輸入模塊ADAM-40188 通道熱電偶輸入模塊

33、ADAM-40198通道通用模擬量輸入模塊ADAM-4018M8 通道模擬量輸入數(shù)據(jù)記錄器ADAM-4021模擬量輸出模塊ADAM-40244路模擬量輸出模塊ADAM-4050數(shù)字量 I/O 模塊ADAM-4051帶LED顯示的16路隔離數(shù)字量輸入模塊ADAM-4052隔離數(shù)字量輸入模塊ADAM-405316 通道數(shù)字量輸入模塊ADAM-4060繼電器輸出模塊ADAM-45711口乙太網(wǎng)到232/485/422數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)ADAM-45702口乙太網(wǎng)到232/485/422數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)ADAM-4510RS-422/485 中繼器ADAM-4510S隔離 RS-422/485 中繼器ADAM-

34、4520隔離 RS-232 到 RS-422/485 轉(zhuǎn)換器ADAM-4515隔離 CAN 中繼器ADAM-4525隔離 RS-232 到 CAN 轉(zhuǎn)換器ADAM-4521可設(shè)定地址的 RS-485/422 到 RS-232 轉(zhuǎn)換器ADAM-4530專線調(diào)制解調(diào)器接口模塊ADAM-4541RS-232/485 到光纖轉(zhuǎn)換器ADAM-4500基于 PC 的通信控制器ADAM-4550 2 GHz 無線調(diào)制解調(diào)器模塊 (RS-232/-485) 接口第4章 組態(tài)王KINGVIEW6.51軟件應(yīng)用技術(shù)41組態(tài)王的概述41.1亞控公司的簡單介紹亞控科技發(fā)展是專業(yè)從事工業(yè)自動化軟件研制、開發(fā)、生產(chǎn)、營銷

35、的高科技企業(yè)。亞控科技堅持采用先進標準軟件技術(shù)，相繼推出面向國內(nèi)用戶的組態(tài)王V6.51、組態(tài)王V6.52、組態(tài)王電力版V6.51、組態(tài)王嵌入版V6.1、組態(tài)王軟邏輯版KingACT 2.0等產(chǎn)品,同時又成功開發(fā)“提升企業(yè)信息化”的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品KingRDB，并且在2007年將隆重推出以全新的軟件架構(gòu)為核心，易用性、客制化及國際化組態(tài)軟件完美體現(xiàn)的組態(tài)王Kingview V7.0系列產(chǎn)品。另外面對經(jīng)濟全球化的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，亞控科技還推出了一系列完全基于國外客戶習慣的組態(tài)王英文版Kingview V6.52。41.2 組態(tài)王軟件概述組態(tài)王6.51以工業(yè)計算機為硬件基礎(chǔ)，以通用操作系統(tǒng)為平臺

36、，采用開放式IO設(shè)備，用軟件技術(shù)實現(xiàn)控制任務(wù)?！败涍壿嫛毕到y(tǒng)以中、小規(guī)模應(yīng)用為重點，吸取傳統(tǒng)硬件PLC和DCS的思想，具有價格較低、對各種控制業(yè)務(wù)應(yīng)用信息存取簡便、軟件向新的硬件平臺的可移植性優(yōu)良、控制及人機界面與編程功能易于集成等優(yōu)點。面向復合控制，既適合于過程控制，又適合于邏輯控制，達到過程控制和邏輯控制的完美結(jié)合。可實現(xiàn)模塊化編程 程序、函數(shù)、功能塊可以在工程間重復使用，達到了工程復用的目的 支持板卡、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)及串口等設(shè)備 新的體系全面滿足過程控制的需要，可以方便的實現(xiàn)各種控制策略。 完整的實現(xiàn)了雙機熱備控制策略，提高了系統(tǒng)安全性可靠性 支持在線修改、編譯，在線下載，支持遠程

37、在線。42 組態(tài)軟件及其發(fā)展 42.1 組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢20世紀80年代時，世界上第一個商品化監(jiān)控組態(tài)軟件是由美國的Wonderware公司研制的Intouch，隨后又出現(xiàn)了Intellution 公司的FIX系統(tǒng)，通用電氣的Cimplicity, 以及德國西門子的WinCC等；在國內(nèi)主要有亞控公司的KingView組態(tài)王，昆侖公司的MCGS，三維公司的力控，太力公司的Synall等組態(tài)軟件。 現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟更加促進了組態(tài)軟件的應(yīng)用。因為現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備OSI協(xié)議，因此可以認為它與普通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有相同的屬性，這為組態(tài)軟件的發(fā)展提供了更多機遇。組態(tài)軟件的發(fā)展方向之一是能夠兼容多操作系

38、統(tǒng)平臺.隨著UNIX、LINIX操作系統(tǒng)越來越多的被公司采用作為主機操作系統(tǒng)，可移植性成為組態(tài)軟件的主要發(fā)展方向。 42.2 使用組態(tài)軟件的一般步驟 (1)建模。根據(jù)實際需要，為控制系統(tǒng)建立數(shù)學模型。(2)設(shè)計圖形界面。利用組態(tài)軟件的圖庫，使用相應(yīng)的圖形對象模擬實際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。(3)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫變量。創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫，用數(shù)據(jù)庫中的變量反映控制對象的各種屬性，變量描述控制對象的各種屬性。(4)建立動畫連接。建立變量和圖形畫面中的圖形對象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對象通過動畫的形式模擬實際控制系統(tǒng)的運行。(5)運行、調(diào)試。這五個步驟并不是完全獨立的，事實上，這些步驟常常是交錯進行的。43組態(tài)軟

39、件的圖形開發(fā)環(huán)境43.1基本概念 1命令語言命令語言是一段類似于C語言的程序，工程人員可以利用這段程序增強應(yīng)用工程的靈活性。組態(tài)王的命令語言包括應(yīng)用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、變量改變命令語言、自定義函數(shù)命令語言、動畫連接命令語言、畫面屬性命令語言。各類命令語言通過“命令語言”對話框編輯輸入，在運行系統(tǒng)中被編譯執(zhí)行。本畢業(yè)設(shè)計需要用到時間函數(shù)，此函數(shù)為根據(jù)給出的時、分、秒整型數(shù)，返回時間字符串，默認格式為：時：分：秒。語法使用格式如下： Time（LONG nHour, LONG nMinute, LONG nSecond）; 例如：時、分、秒變量分別為：“$時”、“$分”、“$

40、秒”，用“時間”來顯示由以上三個整數(shù)決定的“$時間”字符串，則在命令語言中輸入：時間=Time（時,分,秒）。2窗口 窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕大部分的操作都在窗口上設(shè)計完成。3.圖素 也稱圖形對象，是組態(tài)軟件中的基本元素之一。窗口中的絕大部分內(nèi)容都是由一些簡單的或復雜的圖形對象構(gòu)成的：簡單的如線、文本、按鈕等，通常是組態(tài)軟件系統(tǒng)自身提供的，稱為“標準圖素” ；復雜的如各種報警、事件、報表及第三方開發(fā)的圖素。4.外部對象是指由其它Windows應(yīng)用程序生成的圖形或數(shù)據(jù)對象，如Active控件、Excel表格、Word文檔等OLE對象。 43.2 圖形開發(fā)環(huán)境的工作界面1工程管理器工程管理

41、器的主要作用是集中管理本機上的組態(tài)王工程。功能主要包括：新建、刪除工程，搜索組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程備份、恢復，數(shù)據(jù)詞典的導入導出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運行環(huán)境等。工程管理器由菜單條、工具欄、工程信息顯示區(qū)及狀態(tài)欄組成，見圖4-1。2工程瀏覽器工程瀏覽器是組態(tài)王6.51的集成開發(fā)環(huán)境，是一個類似于Windows資源管理器的窗口。在這里可以看到所建工程的所有組成部分，包括畫面，數(shù)據(jù)庫，外部設(shè)備，配方等。工程瀏覽器如圖4-2所示，由菜單欄、工具欄、工程目錄顯示區(qū)、目錄內(nèi)容顯示區(qū)、狀態(tài)條組成。圖4-1 工程管理器圖4-2 工程瀏覽器3圖形工具箱繪制圖素的主要工具放在圖形編輯工具箱中，當畫面打開時

42、，工具箱自動加載。如果沒有顯示，選擇菜單“工具/顯示工具箱”或按F10快捷鍵。工具箱中各基本工具的使用方法和Windows中的“畫筆”的使用類似，如圖4-3所示圖4-3 圖形工具箱4圖庫管理器圖庫管理器如圖4-4所示，內(nèi)中存放的是組態(tài)軟件的各種圖素，用戶可以選擇需要的對象就可以設(shè)計自己需要的界面。它的使用降低了設(shè)計界面的難度，縮短開發(fā)周期。圖4-4 圖庫管理器第5章 三相交流電機正反轉(zhuǎn)控制5.1 電氣控制原理圖圖5-1-1 主電路圖5-1-2 控制電路5.2硬件結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)硬件由研華IPC-610工控機、直流穩(wěn)壓電源、ADAM-4520模塊、ADAM-4055模塊、六個DC24V中間繼電器、六個

43、LED燈、萬用表、實驗板、導線、剝線鉗、螺絲刀等構(gòu)成。實驗途中的一些注意點：1、 ADAM-4055模塊用到位來定義變量時，其Check Sum一定要處于被選中狀態(tài)，否則要對其進行分解編程。2、 對ADAM-4055進行接線時，要特別注意按照要求接線，以免產(chǎn)生短路現(xiàn)象，燒壞模塊。最好接入繼電器后再接其他負載。以下是我校研華工控實驗室的硬件設(shè)備圖：圖5-2 模塊整體構(gòu)造5.3軟件結(jié)構(gòu)打開ADAM-4000Utility軟件運用程序，如下圖5-3-1軟件由ADAM-4000 Utility、組態(tài)王V6.51構(gòu)成。首畫面分別如圖。圖5-3-2 ADAM-4000 Utility圖5-3-3 Util

44、ity軟件掃描模塊地址范圍啟動ADAM-4000 Utility軟件，進行如下操作：（1）自動搜索ADAM- 4055模塊；（2）在Utility軟件中發(fā)出開關(guān)量通斷信號，在4055模塊的輸出端子用萬用表測量，并連接中間繼電器進行測試；（4）對4055模塊的地址進行正確設(shè)置；（5）在Utility軟件中修改4055模塊的通信參數(shù)；（6）退出Util第6章 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計組態(tài)6.1項目監(jiān)控對象及要求 本項目控制要求為：（1）掌握三相交流電動機監(jiān)控系統(tǒng)的電氣控制原理及軟硬件選型、I/O配置。（2）掌握ADAM-4000系列模塊組成工業(yè)以太網(wǎng)的原理及組網(wǎng)方法。（3）熟練進行ADAM-4000系列模

45、塊的電源接線、ADAM-4055開關(guān)量輸入/輸出模塊的信號接線。（4）掌握ADAM-4000系列模塊的電氣特性及撥盤地址的設(shè)置要求和方法。（5）掌握ADAM-4000 Utility軟件對4000系列模塊建立通信、對模塊4055進行在線調(diào)試、進行IP地址等參數(shù)的設(shè)置。（6）掌握組態(tài)王V6.51對4055模塊定義變量的方法。（7）在組態(tài)王V6.51中建立HMI畫面，實現(xiàn)一個三相電動機正反轉(zhuǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)界面。如下圖所示圖6-1-1三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)HMI組態(tài)6.2 建立工程啟動組態(tài)王工程管理器，選擇菜單“文件”中的“新建工程”，或者單擊工具欄的“新建”按鈕。出現(xiàn)“新建工程向?qū)е弧睂υ捒颍?/p>

46、如圖6-7，單擊“下一步”按鈕，彈出“新建工程向?qū)е睂υ捒?，選擇工程所在目錄，單擊“下一步”，彈出“新建工程向?qū)е睂υ捒?，輸入新建組態(tài)王工程名稱：交通信號燈控制系統(tǒng)；單擊“完成”按鈕，在是否將所建的工程設(shè)為組態(tài)王當前工程的對話框中選擇“是”。至此，新的工程建立。6.3 定義外部設(shè)備在COM1口添加ADAM-4055模塊 在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選中“COM1”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂υ捒?，如圖6-1所示。圖6-1 設(shè)備配置向?qū)б贿x擇智能模塊提供的“ADAM4055”的“串口”項后單擊“下一步”彈出對話框，如圖6-2所示。圖6-2設(shè)備配置向?qū)Ф樵O(shè)備取一個名稱，如：

47、M4055，單擊 “下一步”彈出串口對話框，如圖6-3所示。圖6-3設(shè)備配置向?qū)秊樵O(shè)備選擇連接的串口為COM1，單擊“下一步”彈出設(shè)備地址對話框，如圖6-4所示。圖6-4 設(shè)備配置向?qū)奶顚懺O(shè)備地址為2，單擊“下一步”彈出通訊參數(shù)對話框，如圖6-5所示。圖6-5 設(shè)備配置向?qū)逶O(shè)置通信故障設(shè)置參數(shù)（使用系統(tǒng)默認設(shè)置即可），單擊“下一步”，系統(tǒng)彈出信息總結(jié)窗口，如圖6-6所示。圖6-6 設(shè)備配置向?qū)Я鶛z查各項設(shè)置是否正確，確認無誤后，單擊“完成”。在輸入模塊地址時，可以使用“地址幫助”功能，組態(tài)王在其中對各種驅(qū)動程序進行了詳細描述，4055地址幫助文擋如圖6-7和圖6-8所示。圖6-7 405

48、5模塊地址幫助文檔1圖6-8 4055模塊地址幫助文檔2（3）設(shè)置串口屬性選擇菜單“配置”中的“設(shè)置串口”，彈出設(shè)置對話框，將奇偶校驗屬性改為“無校驗”。（4）對4055模塊進行信號測試右擊已添加完成的4055模塊圖標，選擇“測試4055”，彈出如圖6-9所示對話框，進行測試。圖6-9 4055模塊的測試（5）在數(shù)據(jù)詞典中新建變量需設(shè)6個變量DO0-DO5，其具體信息見表6-10。序號監(jiān)控內(nèi)容變量名變量類型數(shù)據(jù)類型讀寫屬性模塊及通道寄存器1電機正轉(zhuǎn)控制V4055-1I/O離散Bit讀寫/只寫DO0000172電機反轉(zhuǎn)控制V4055-2I/O離散Bit讀寫/只寫DO0000183電機正轉(zhuǎn)運行狀態(tài)信號V