电源时，点击开始按钮，按正转按钮，异步电机开始转动。利用变频器设置速度驱动三相异步电机，增量式旋转编码器，测出该速度传给台达的寄存器。同时发出定的脉冲控制五相步进电机驱动器，驱动五相步进电机。再利用绝对式旋转编码器，测出五相步进电机的速度，传给的寄存器。下载到组态软件中，最后通过组态界面把两电机的速度动态的显示出来。系统软件设计的整体方案利用组态软件通过上位机向变频器发送多种控制信号，使异步电机完成相应的动作。运用旋转编码器测出异步电动机的速度反馈给，在的控制作用下使步进电机始终对异步电机的运转状态进行跟随。同时测出步进电机的旋转速度，将异步电机和步进电机的速度实时显示在监控界面之上，最终完成组态监控系统的仿真设计。组态力控组态上电开始步进驱动器台达变频器台达三相异步电机五相步进电机增量式编码器绝对式编码器河南理工大学毕业设计论文说明文监控系统方案图如图所示开始绘制同步电机速度实时曲线设定频率设定电机旋转方式异步电机旋转测异步电机速度同步电机跟随旋转测同步电机速度绘制异步电机速度实时曲线图系统组态监控设计方案图本课题是模拟的步进电机跟踪异步电机的组态监控设计，需要建立控制界面。在控制界面上建立有开始停止按钮，正转反转按钮以及电源模块模拟手操作器步进电机及步进电机速度显示仪表异步电机及异步电机速度显示仪表电机正反指示灯用来显示异步电机和步进电机的实时曲线表。通过系列的通讯协议和对象脚本编辑，完成组态监控系统的仿真设计。河南理工大学毕业设计论文说明文基于的步进电机组态监控系统硬件设计步进电机的选型步进电机作为种感应电机，其工作原理是利用电子电路将直流电变成分时供电多相时序控制电流。用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。工作时将电脉冲信号转变为角位移或线位移。在非超载的情况下，电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度，称为步距角，它的旋转是以友，感谢你们在我困难的时候给我鼓励，在失落时给我支持，感谢你们和我路走来，让我在此过程中倍感温暖,个人的成长绝不是件孤立的事，没有别人的支持与帮助绝不可能办到。我感谢可以有这样个空间，让我对所有给予我关心帮助的人说声谢谢,今后，我会继续努力，好好工作,好好学习,好好生活,由于时间仓促自我认识等原因，文章疏漏之处在所难免，恳请各位老师给以纠正。摘要本设计旨在构建步进电机跟踪异步电机的组态监控系统。以北京亚控公司的力控组态软件为开发界面，以台达变频器步进电机异步电机为监控对象，通过系列的通讯协议和对象脚本编辑完成系统设计。利用组态软件通过上位机向变频器发送多种控制信号，使异步电机完成相应动作。运用旋转编码器测出异步电机的速度后，反馈给，在的控制作用下使步进电机始终对异步电机的运转状态进行跟随。将异步电机和步进电机的速度实时显示在监控界面之上，最终完成组态监控系统的仿真设计。通过本设计的研究充分体现出了组态监控系统在实际运用中的高效直观便捷的优点。关键词步进电机组态监控系统可编程控制器变频器编码器由可编程序控制器和微机组成的步进电机逻辑控制系统，已成为当今工程项目中采用的系统。采用控制的步进电机可靠性高维护方便开发周期短，这种步进电机更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，已成为步进电机的发展方向。用组态软件对系统进行监控，充分发挥组态软件适应性强维护方便易于扩展经济的特点。课题所涉及的问题在国内外研究的现状国内研究状况我国在步进电机研究方面起步较晚，但随着经济的飞速发展，城市化进程十分迅速，对电机的需求也与日俱增。现在，我国的电机行业已经具备了很强的生产能力，技术水平和产品质量正在稳步提高。在组态软件方面，自年以来，国内监控组态软件产品技术市场都取得了飞快的发展，应用领域日益拓展，用户和应用工程师数量不断增多。其中为人们广为熟知的有世纪星三维力控组态王等，已得到全面的推广和应用。利用组态监控软件对步进电机系统实时监控可以时刻知道步进电机的工作情况，在大型的系统中，只需要人电脑就可以掌握系统的运行情况，从而可以节省大量的人力和物力。在以后的生活中，利用组态软件来监控步进电机的运行情况必然成为发展趋势。国外研究状况世纪初，随着船舶工业的发展，使得步进电机的技术得到了长足的进步。到了年代后期，由于廉价的微型计算计以多功能的形态出现，步进电机的控制方式更加灵活多样。近年来，国外也在开始研究电机组态设计，如万维公司，智能设备公司由美国通用电气公司和日本公司合资组建组态软件。计算机则通过软件来控制步进电机，通过组态软件监控的强大功能更好地发挥出电机的潜力。因此，用计算机控制步进电机已经成为了种必然的趋势，也符合数字化时代趋势。课题设计的主要内容本课题旨在构建步进电机跟踪异步电机的组态监控系统，主要由以下内容组成组态监控系统整体方案的确定，包括系统硬件设计的整体方案和系统软件设计的整体方案基于的步进电机组态监控系统硬件设计河南理工大学毕业设计论文说明文与变频器的通信，包括变频器的通信参数设置及程序连接组态监控系统的设计组态监控系统误差分析与改善。河南理工大学毕业设计论文说明文组态监控系统整体方案的确定系统硬件设计的整体方案本课题选用的硬件设备有异步电机台五相步进电机驱动器台五相步进电机台台达型变频器个台达型台目录绪论课题研究的背景及意义课题所涉及的问题在国内外研究的现状课题设计的主要内容组态监控系统整体方案的确定系统硬件设计的整体方案系统软件设计的整体方案基于的步进电机组态监控系统硬件设计步进电机的选型选型变频器选型旋转编码器的选型硬件系统组建与变频器的通信变频器的参数设置程序连接组态监控系统设计新建工程项目定义设备创建实时数据库动态连接脚本编辑组态监控画面组态监控系统误差分析与改善组态监控系统调试结果步进电机对异步电机的理论跟踪效果实际检测结果误差分析与改善速度信号检测误差及改善程序算法引起的误差及改进方法结束语参考文献附录致谢河南理工大学毕业设计论文说明文绪论课题研究的背景及意义基于步进电机良好的控制和准确定位特性，步进电机被广泛应用在精确定位方面，诸如数控机床，绘图机，自动控制计算装置等自动控制领域。目可采用倍频二倍频四倍频三种计数方式。所以综合考虑，步进电机对异步电机的理论跟踪误差应在以下。实际检测结果由组态界面发送若干组频率控制信号方向控制信号之后，采集变频器实际接收到的频率信号，以及系统反馈给上位机的异步电机步进电机的转速信号。做以记录，如表所示。河南理工大学毕业设计论文说明文表力控检测数据组态界面设定频率变频器检测频率转向控制信号正反转异步电机转速步进电机转速反转反转反转正转正转正转正转由表格中数据得出，频率数据发送接收误差为零，步进电机对异步电机的跟踪平均误差在以下，频率值在之间时误差为零，随着频率的增大误差也增大。在变频器设定频率下正转控制，异步电机转速达到，方向为正此时步进电机转速也达到，方向也为正。能够实现同步跟踪的效果。改变变频器的设定频率，观察两电机在各个频率段下的运转状态，看到控制界面上的实时趋势曲线两电机速度变化，可以对整个过程的转速曲线进行分析，查看跟踪效果。误差分析与改善在力控界面上所检测到的数据所反映的未必就是实际控制系统中的数据，中间可能会出现些误差。这与控制系统中负责检测信号的硬件设备的精确度有关，也与程序中的控制算法有关。分析这些误差的来源，有助于改进控制系统的控制精度以及数据采集的精确度。下面分别从两个方面来分析系统中误差的产生。速度信号检测误差及改善前面提到，负责采集异步电机转速信号的增量式编码器分辨率为，即异步电机转圈，编码器的两相输出脉冲个数均为个。这对于异步电机转速的测量来说意味着存在到的测量误差，当然这个误差是不可避免的，但可以通过提高计数器的分辨率来减小这误差。可以设置高速计数器计数方式为四倍频计数方式，即编码器转轴转圈，高速计数器计得脉冲个，精确度会提高到原先的四倍。即达到以下的测量误差。对于绝对式编码器来说，它负责采集步进电机转速信号。因其输出为位格雷码的转角位置信号。将的角度均分为份，设定个处于之间的比较值，河南理工大学毕业设计论文说明文测量值与该设定比较值进行比较，当测量值大于该比较值时，计数器计入个数。由此可得出绝对式编码器测量最大误差为，约为。程序算法引起的误差及改进方法本次设计所使用的为台达系列，其计数器及数据存储区区中所存放的数据类型为进制有符号整北京机械工业出版社，刘立仁的发展与应用实例北京机械工业出版社，应用技术手册硬件篇应用技术手册程序篇高机能向量控制交流电机驱动器使用手册胡崇岳旋转编码器的原理和应用上海上海多普机电，甄小琴，张世光与上位机的串行通讯程序设计中国仪器仪表，王登贵基于结构的计算机监控系统设计及实现自动化技术与应用甄小琴与上位机的串行通讯程序设计上海中国仪器仪表出版社，周美兰电气控制与组态设计北京科学出版社，河南理工大学毕业设计论文说明文附录设计的程序河南理工大学毕业设计论文说明文河南理工大学毕业设计论文说明文河南理工大学毕业设计论文说明文河南理工大学毕业设计论文说明文组态监控画面说明图登陆界面图完成所有数据连接河南理工大学毕业设计论文说明文图停止脚本编辑界面图正转脚本编辑界面河南理工大学毕业设计论文说明文图反转脚本编辑界面图图程序运行周期执行编译河南理工大学毕业设计论文说明文致谢时光匆匆，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散交变。离校日期已日趋临近，毕业论文的完成也随之进入了尾声，期间经历了喜悦聒噪痛苦和彷徨，在写