1、L摘要随着当今社会科技的发展，人们对发电机的各项指标如质量、造价、性能、耐久等越来越关注，于是就成就了电机试验技术的飞速发展。现在对发电机装配质量及技术性能综合评价的重要环节之一就有发电机性能测试，它已经成为了发电机的制造和生产的重要工序。操作方法过于繁琐，需要仪器繁多，需要大量人工作业来对数据进行读取和测试对比，这些都是以前的老旧技术带来的诸多不便，这些不便极大干扰了发电机性能测试的准确度与速度。随着汽车装备技术越来越精细，汽车对发电机的要求也一步一步提高了，所以对发电机测试方法的改进已是迫在眉睫的了。以后社会的趋势科学技术发展速度越来越快，元器件越来越精密化，人力资源日趋紧缺，而由于测试理
2、论的丰富、测试手段的进步、从来设备精度的提高以及自动化测试系统和电子计算机在测试中的广泛应用，电机的测试技术也确实有了突飞猛进的发展。发电机试验是利用仪器、仪表及相关设备，按照相关的规定，对电机制造过程中的半成品和成品，或以电机为主体的配套产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行的检验。通过这些检验，可以全部或部分的反映被试电机的相关性能数据，用这些数据，可以判断被试电机是否符合设计要求、品质的优劣以及改进的目标和方向。电机试验及检测是电机研究、生产和维修过程中不可缺少的重要环节。因此，对于从事电机研究、生产或维修的单位来说，具备一套符合要求的电机试验检测设备显得非常有必要。L
3、ABSTRACTSCIENTIFICANDTECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFTHEGENERATORPERFORMANCEANDQUALITYINDICATORSPUTFORWARDHIGHERREQUIREMENTS,MOTORTESTINGTECHNOLOGYDEVELOPMENTANDTHEDEVELOPMENTOFTHEMOTORINDUSTRYARECLOSELYRELATEDMOTORTESTOFTHEMOTORASSEMBLYQUALITYANDTECHNICALPERFORMANCEOFANIMPORTANTPARTOFCOMPREHENSIVEEVALUAT
4、IONISANIMPORTANTMOTORMANUFACTURINGANDPRODUCTIONPROCESSESCONVENTIONALTESTEQUIPMENTANDMETHODFORTHELONGOPERATINGTIME,THEAPPARATUSTOBEOBSERVEDMOREARTIFICIALREADTESTDATAANDFORDATAANALYSIS,CALCULATION,TOACERTAINEXTENT,AFFECTEDTHEELECTRICALTESTOFTHEQUALITYANDACCURACYWITHTHECURRENTMOTORDESIGNLEVEL,TOFURTHER
5、ENHANCETHELEVELOFTECHNOLOGY,ASWELLASRAWMATERIALSCONTINUOUSLYIMPROVEPERFORMANCEMOTOR,MOTORPERFORMANCEANDQUALITYINDICATORSHASBEENGREATLYIMPROVEDTHEREFORE,THEMOTORTESTINGTECHNOLOGYREQUIREMENTSAREINCREASINGINRECENTYEARS,WITHTHELEVELOFTECHNOLOGYPROGRESSANDIMPROVINGMOTORTESTTESTEFFICIENCY,REDUCELABORINTEN
6、SITYOFOPERATORSTOIMPROVETESTACCURACYANDTESTQUALITYISIMPERATIVE,ANDBECAUSEEXTENSIVETESTINGTHEORY,ADVANCESINTESTINGMETHODS,ANDNEVERIMPROVETHEACCURACYOFTHEDEVICEANDAUTOMATEDTESTSYSTEMSANDCOMPUTERWIDELYUSEDINTHETEST,THEMOTORTESTTECHNOLOGYHASINDEEDBEENRAPIDDEVELOPMENTGENERATORTESTISTHEUSEOFEQUIPMENT,INST
7、RUMENTSANDRELATEDEQUIPMENT,INACCORDANCEWITHTHERELEVANTPROVISIONSOFTHEMOTORMANUFACTURINGPROCESSOFSEMIFINISHEDANDFINISHEDPRODUCTS,ORANCILLARYPRODUCTSASTHEMAINMOTOROFTHEELECTRICALPROPERTIES,MECHANICALPROPERTIES,SECURITY,PERFORMANCEANDRELIABILITYANDOTHERTECHNICALINDICATORSFORTHETESTTHROUGHTHESETESTS,YOU
8、CANBEWHOLEORINPARTREFLECTSTHERELATIVEPERFORMANCEOFTHEMOTORTESTDATA,USINGTHESEDATA,YOUCANDETERMINEWHETHERTHEMOTORWERETESTEDWITHTHEDESIGNREQUIREMENTS,THEPROSANDCONSASWELLASIMPROVEDQUALITYGOALSANDDIRECTIONMOTORTESTANDINSPECTIONOFMOTORRESEARCH,PRODUCTIONANDMAINTENANCEPROCESSINDISPENSABLELINKTHEREFORE,FO
9、RENGAGINGINMOTORRESEARCH,PRODUCTIONORMAINTENANCEUNITS,HAVETOMEETTHEREQUIREMENTSOFAMOTORTESTEQUIPMENTISVERYNECESSARYL目录摘要1ABSTRACT2目录3第一章绪论411课题背景及意义412本课题的目的内容413汽车交流发电机的作用414汽车交流发电机性能测试的现状及趋势5第二章汽车发电机721汽车发电机的特点、结构和原理722汽车发电机的分类8第三章汽车交流发电机测试台的基本组成931基本组成9第四章汽车交流发电机的拖动电机的变频器控制10第五章整机电路图设计1351使用硬件135
10、2使用电气元器件清单1853控制回路原理图1954检测回路原理图19第六章PLC编程2061PLCI/O口定义2062PLC程序编写21第七章组态王软件设计2471组态王简介2472输入变量2473程序界面26结论29参考文献30L第一章绪论11课题背景及意义随着国民经济的发展，人们生活水平的提高，汽车作为一项消费品逐渐走入了人们的家庭，它已成为一门重要的产业，尤其是一些家用小轿车为人们所关注、喜爱。汽车的性能为人们所看重。汽车上的各种电子设备也随之而发展。汽车交流发电机是汽车的主要电源之一，交流发电机问世以来，以其输出功率大，可靠性好，使用寿命长等优点深甓广大用户欢迎。近几十年来，交流发电机
11、无论是在结构方面。加工工艺方面还是在原材料使用方面都有了较大的改进。目前国内绝大多数汽车发电机生产厂家对汽车发电机的性能测试都是沿用传统的测试方法，其测试精度低、误差大、效率低、数据不能存贮。给产品质量追溯带来很大的不便。而国外发达国家的汽车发电机生产厂家已经把微机引入到这一领域。近几年来国内几家大型汽车电器企业也陆续引进了此类设备，但价格昂贵，因此，在我国研制性能稳定、测试精度高的汽车发电机性能微机测试系统，是一件很有意义而又迫切的工作。12本课题的目的内容本课题设计一套汽车交流发电机的测试系统，该系统测试汽车发电机是否能按要求输出电压和电流，为蓄电池充电。测试时再转速范围内取三个点，每个转
12、速设定一个负载电流，测试发电机的输出电压和电流，判断发电机是否合格。要求设计硬件电路及上位机操作界面，上位机界面用组态王。13汽车交流发电机的作用汽车用的交流发电机问世以来，以其独特的优点深受广大用户的欢迎。但随着汽车技术的不断发展，车内设备的不断完善和增加，对交流发电机的要求也越来越高输出功率大、可靠性好、使用寿命长，体积小、重量轻、维护方便。20多年来交流发电机单位重量的输出功率增加了近8倍，外径减小了30左右，在结构和加工工艺方面，L都有了很大的改进。随着汽车上各种电子设备的增多，特别是照明设备，空调设备、信号系统、闭路电视，音响的引进，要求的电源的功率越来越大，对发电机的要求也越来越高
13、。发电机运转时既对各种用电设备供电，也对蓄电池充电。当发电机停止运转发电时，由蓄电池向各用电设备供电。14汽车交流发电机性能测试的现状及趋势在电机的生产运行和科研过程中，需要对电机的性能，参数等进行必要的测试，以检验电机是否满足有关技术要求的规定，或寻求改进设计工艺的途径和方法。电机性能测试台主要是研究电机各种特性及参数的测试，包括电机的工作特性、机械特性、热、声、磁场、电量及电参数的测试，误差分析和试验数据处理汽车交流发电机性能测试台的发展与电机工业的发展是密切相关的。科学技术的发展对电机的发展提出了越来越高的性能和质量指标。由于电机容量的不断增长以及电机性能指标的要求日益提高，有些常用的测
14、试方法或者受到试验站电源容量及安装条件的限制，或因精度及速度不满足要求近年来国内外对试验中非电量传感器仪器的研制以及新的电机测试方法做了大量工作，使测试的精度和速度有了显著的提高。随着电子技术和计算机的发展，仪器仪表业发生了历史性的变化仪器仪表参数的数字化和智能化，也使得电机测试技术有了长足的进步。数字化电压表，数字转矩转速仪，光电数字测遮仪，智能型温控仪，以及数字存储示波器等一系列现代测试仪表的出现促进了电机自动测试技术的发展，解决了过去难以解决的电机测试技术课题，测试系统的精度和可靠性也大大提商。国内外已研发出些先进的数据采集卡以及数据输入输出卡，如研华公司的数据采集卡PCL812PG，P
15、CL8181T。数据输入输出卡PCL724等等。利用这些嵌入式卡把采集到的各种传感器信号输入到计算机中进行处理。测试系统与自动控制系统一体化是现代电机测试技术的主要特征之一。近年来，单片微机应用的大量推广为自动测试系统开拓了发展的新途径。单片微机在自动测试系统中的功能进行程序控制、监L视测试过程、记录整理并分析测试结果（即将测得的数据进行分析处理），最后以数字显示、打印或绘制图表，也可以信息方式存储。单片微机在测试系统中以作为测试设备的一部分。充当于一部分电子测量仪器的作用。但单片机也存在一些难以克服的缺点。出于速度慢、内存小，执行一些大点的程序就显得不足了。另外单片机也存在着程序失控的现象。
16、程序失控是指系统受某种干扰后。PC值偏离了给定的唯一变化历程，导致程序运行偏离了正常的运行路径。程序失控因素及后果往往不可预计。程序失控后的非正常运行会造成各种损害。很多情况下都进入死循环而导致死机。单片机容易受到电磁干扰，抗干扰的能力差。国外可编程控制器已引入了电机的数字化测试中。因为可编程控制器具有与计算机、单片机一样的编程能力，编程语。言简单、易学、抗干扰能力强它可将中间继电器、时间继电器之间大量的控制逻辑关系变成简单的程序，输入给PLC中的CPU进行运算和处理。然后只将结果输出给执行单元，使得控制系统在中间控制逻辑的环节中不会出现任何问题，从而大大提高了系统的可靠性。在继电器控制系统中
17、，如果要对一台已设计好的控制器作一些原理上的变动。那就的变动连线，甚至增加元件。但使用可编程控制嚣就方便多了，只要改变一下程序或增加几条程序就可圆满解决问题。但如果控制对象的输入输出接口数量和内存容量大，可编程控制器比较昂贵，不易实现对发电机的参数模拟量的检测。采用通用工业PC微机控制系统是一种比较好的控制方法。工控机系统是指对机电设备进行测量和控制的自动化系统，是检测、判断、处理、通讯的总称。通用工业PC微机具有良好的开发性、能降低控制系统的成本，且具备良好的安全性、灵活性和联网性，并简化了维护和培训。它的外部坚固，耐冲击能力和震动具有工业标准电源。高可靠，高性能，开放式架构，具备升级扩展能
18、力。选用通用工业PC微机，再配以有关功能卡。使用相关系统及应用软件可完成电机的自动测量和控制。综上所述，研究开发和使用PLC加上位机或者使用工业控制计算机来测量控制电机是当前国内外的主流和发展方向。L第二章汽车发电机21汽车发电机的特点、结构和原理汽车发电机是用来对蓄电池进行充电和供给汽车上各种用电设备所需的电能，它输出的必须是直流电。交流发电机作为汽车的一种电源，是由三相同步发电机，硅整流器及电压调节器三部分组成的。交流发电机在没有达到工作电压时，即在很低速度运转时它的磁场是它激的，由蓄电池供给激磁绕组电流当开始发电后是自激的。汽车用的三相交流发电机的基本原理同三相交流发电机，它在结构上与一
19、般工业用凸极式交流发电机不同汽车用三相同步发电机的磁场是采用鸟嘴形磁极，它的形状像鸟嘴。这种磁极是可以使定子感应的交流电动势近似于下弦曲线。每个磁极的磁通经转子的铁芯回合形成发电机的总磁通。总磁通等于一个极性所有磁极的磁通总和。这样就可以采用一个简单的激磁绕组。绕在转子的铁芯上。所以只消耗少量的铜线。发电机的转子是电机的磁场部分。它主要由激磁绕组，磁极和滑环组成。单个磁极的形状像鸟嘴形，但它的整体像一个爪子。所以一个极性的整体磁极也称爪极。磁极数目有4对，5对。6对，7对等，各个工厂设计的不一样。我国目前生产的汽车交流发电机大多采用6对磁极，即转子每旋转一转，定子的每相电路上能产生6个周期的交
20、流电动势。转予的滑环也称集电环，是由2个彼此绝缘的铜环组成中间的绝缘材料一般使用玻璃纤维塑料。滑环可以用铜管加工而成，也可以用铜板拉伸冲制而成，与玻璃纤维塑料或其他有一定机械强度并能耐热的塑料压成一体后。再压装到轴上。这个滑环与装在炭刷端盖上的2个炭刷接触，用接线柱引到发电机外部。要使交流发电机定子绕组中产生电动势，就必须对其磁极进行激磁。激磁的方法，一般分为他激和自激两种。一般工业用的交流发电机的源磁大都采用他激的，即完全由另外的电源对发电机的磁级进行激磁；另一种是自激的，即利用本身定子绕组中发出的电，供给本身的磁极。另外也有一种是永磁式。即磁极是预先充好磁的，这种激磁方法一般用于100瓦以
21、下的小型交流发电机。例如小型拖拉机采用这种永磁交流发电机。L汽车用的交流发电机的激磁方法与一般工业用交流发电机不同，它在低速运转时，即还未达到蓄电池充电电压时，是他激的，即用蓄电池的电流供给发电机的激磁绕组；当高速运转时，即发电机的转速已达到蓄电池充电电压的转速时，发电机是自激的，即利用定子绕组本身产生的、经过整流的直流电流供给发电机本身的激磁绕组。汽车交流发电机的使用条件与一般工业用的交流发电机不同。一般工业用的交流发电机的使用转速是固定的，而汽车交流发电机是安装在发动机上，按固定的传动比即发动机曲轴皮带轮直径与发电机皮带轮直径之比由发动机曲轴带动。所以，发电机的转速在很大的范围内变化，即在
22、相当于发动机最低速度即发动机怠转时到相当于发动机最高转速的范围内变化。对般现代汽油发动机来说，它的转速变化为L8；对柴油发动机来说，可以为135。所以，表示汽车交流发电机特性的方法也不同，一般以速度变化为基准，表示出各变量之间的关系，并且要求在这么大的转速范围内发电机的电压保持在一定的数值，这要通过电压调节器来达到。大多数的汽车交流发电机的整流器是由6只硅二极管组成，3只负极管子装在后端盖上，另三只正极管子装在一块整体的散热板上，称为元件板。6只二极管组成三相桥式全波整流线路。汽车交流发电机是三相同步电机转子的转速和定子绕组中产生的感应电动势的频率成一定的比例。他们的关系是FPN/60式中F发
23、电机的频率，P发电机磁极对数N转子的转速，22汽车发电机的分类汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类1按结总体结构分五类A普通交流发电机又称为“硅整流发电机”使用时需要配装电压调节器的发电机。例JF132（EQ140用）。LB整体式交流发电机发电机和调节器制成一个整体的发电机例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（包括CS121、CS130和CS144三种不同的型号）；C带泵交流发电机。带泵交流发电机安的泵是真空泵不是真空助力泵，真空助力泵是汽车制动系统上的）；D无刷交流发电机不需要电刷的
24、发电机例JFW1913；E永磁交流发电机。磁极为永磁铁制成的发电机。2按整流器结构分四类A六管交流发电机例JF1522（东风汽车用）；B八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用）；C九管交流发电机例（日本日立、三凌、马自达汽车用）；D十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）。3按磁场绕组搭铁形式两分类（1）内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）。（2）外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁第三章汽车交流发电机测试台的基本组成31基本组成交流发电机测试台由机械系统、测量控制系统、工业控制计算机及变频调速控制等组成。1电
25、气硬件设计该系统由上位机显示器、键盘、鼠标、操作台、电器元器件箱等三部分组成。操作台高度165米，比较人性化的设计。全九折型材和16折型材骨架搭建而成，表面做喷塑处理（国际灰）。配19寸显示器，及急停按钮。工控机采用研华品牌，抽屉式。转速测量传感器选用军品传感器，耐高温，响应速度快，采样精确。通过三维建模软件设计详细外观，如图31所示L图31测试平台三维效果图2设计软件研华工控机内预装微软公司XP系统、西门子200系列PLC编程软件STEP7MICROWINV40_SP6、组态王软件。第四章汽车交流发电机的拖动电机的变频器控制本文的交流发电机的拖动采用交流异步电动机拖动，异步电机的控制采用变频
26、器来控制。通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调试在调速过程中从高速到低速都可以保持有限的转差率因而具有高效率宽范围和高精度的调速性能。从某种意义上说，如果能够有一个可以任意改变频率的电源的话，即可以通过改变该电源的频率来实现对异步电动机的高速控制。但是，由于在实际的调速控制过程中，还必须考虑到有效利用电动机磁场。抑制起动电流和得到理想的转矩特性等方面的问题，一个普通的频率可调交流电源并不能满足对异步电动机进行调速控制的需要。改变定子电源频率可以改变同步转速和异步电动机的转速。异步电动机定子绕组每相感应电动势为1、散热风扇2、电控柜3、监控电脑4、操作平台L式中K定子绕组等值匝
27、数，K1W定子绕组的实际匝数F定子电源的频率；气隙中的磁通量；1U电机外加电压1I电机定子电流；1Z电机定予阻抗。如果略去定子阻抗电压降，则感应电动势近似等于定子外加电压从上式可以看出，若定子端电压U不变，则随着1F；的升高，气隙磁通将减小，电机转矩为式中2I转子电流；COS2转子电路功率因数1C转矩常数。从电机转矩公式可看出中的减小势必会导致电机允许输出转矩T下降，使电机的利用率降低，同时，电机的最大转矩也将降低，严重时会使电机堵转。若维持定子端电压1U，不变，而减小1F，则增加，将造成磁路过饱和，励磁电流增加，铁心过热，这是不允许的。为此在调频的同时需改变定子电压1U，维持气隙磁通不变。根
28、据1U和1F的不同比例关系，将有不同的变频调速方式。基频以下恒磁通变频调速由于1E难于直接检测和直接控制，当1E和1F较高时，可略去定子阻抗压降近似得出1111444KWFU11111111U444EZIKWFE221COSICT11111444KWFEUL为保持电机输出转矩T不变以保证电动机的负载能力，就要求气隙磁通不变，因此耍求定子端电压与频率成比例地变化。即1U/1F为常数，这种控制称为近似的恒磁通变频调速因为忽略了定子电压，属于恒转矩调速方式。但在低频时，定子电阻的压降已不可忽略，随着定予电压的增加，最大转矩减小，起动转矩也减小。为了能在低速时输出大的转矩，应当采用的协调控制。此时随着
29、1F的降低，应适当提高1U，以补偿定子电阻压降的影响，使气隙磁通基本保持不变。通用变频器中1U与1F之间的函数关系有很多种如三菱公司的变频器616G5可提供15种预先设定好的1U/1F,曲线，同时可允许用户进行任意设定，使用时可以根据负载性质和运行状况加以选择或设定。基频以上的弱磁变频调速当电动机转速超过额定转速调速时即EFF11，若维持1U/1FC，加在定子上的电压必会超过电机的额定电压这当然是不允许的。由于在EFF11时，往往采用使定子电压不再升高保持EUU11这样气隙磁通就会小于额定磁通，导致转矩的减小，相当于直流电动机弱磁调速的情况。从电机学知道，在改变定子供电频率的同时，按关系式调整
30、定子电压，可使电动机功率等于电动机的额定功率而转矩随EFF11/或1F的增加而减小，可有如下关系这是一种近似恒功率调速方式。如果将恒转矩调速和恒功率调速结合起来，可得到宽的调速范围。在电机低于额定转速时，采用恒转矩变频调速；高于额定转速时，采用恒功率调速。CONSTFU11EUEFFU1111EEFFTT11/L由上面的讨论可知，异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率，即必须通过变频装置获得电压频率的可调电源，实现所谓的VVVFVARIABLEVOLTAGEVARIABLEFREQUENCY调速控制，这类实现变频调速功能的变频调速装置被称为变频器。第五章整机电路图设计5
31、1使用硬件本次设计应用西门子S7200CPU224，S7200CPU224本机集成了14点输入/10点输出，共有24个数字量I/O。它可连接7个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。CPU224有13字节程序和数据存贮空间，个独立的30KHZ高速计数器，路独立的20KH高速脉冲输出，具有PID控制器。CPU224配有个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。图41CPU224接线图L电源电压DC24V，AC100230V电源电压波动DC204288V，AC84264V（4763HZ）环境温度、湿度水平安装
32、0550C，垂直安装0450C，595大气压8601080HPA保护等级IP20到IEC529输出给传感器的电压DC24V（204288V）输出给传感器的电流280MA，电子式短路保护（600MA）为扩展模块提供的输出电流660MA程序存储器8K字节/典型值为26K条指令数据存储器25K字存储器子模块1个可插入的存储器子模块数据后备整个BD1在EEPROM中无需维护在RAM中当前的DB1标志位、定时器、计数器等通过高能电容或电池维持，后备时间190H（400C时120H），插入电池后备200天编程语言LAD，FBD，STL程序结构一个主程序块（可以包括子程序）程序执行自由循环。中断控制，定时控
33、制（1255MS）子程序级8级L用户程序保护3级口令保护指令集逻辑运算、应用功能位操作执行时间037S扫描时间监控300MS（可重启动）内部标志位256，可保持EEPROM中0112计数器0256，可保持256，6个高速计数器定时器可保持256，4个定时器，1MS30S16个定时器，10MS5MIN236个定时器，100MS54MIN接口一个RS485通信接口可连接的编程器/PCPG740P2ROMANII，PG760P2ROMANII，PC（AT）本机I/O数字量输入14，其中4个可用作硬件中断，14个用于高速功能数字量输出10，其中2个可用作本机功能，模拟电位器2个可连接的I/O数字量输入
34、/输出最多94/74模拟量输入/输出最多28/7（或14）AS接口输入/输出496最多可接扩展模块7个L此外还要用到扩展模块S7200EM235，EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。上图演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X和X；对于电流信号，将RX和X短接后接入电流输入信号的“”端；未连接传感器的通道要将X和X短接。对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。EM235模块的常用技术参数模拟量输入特性模拟量输入点数4输入范围电压（单极性）010V/05V/01V/0500MV/0100M
35、V/050MV电压（双极性）10V/5V/25V/1V/500MV/250MVL100MV/50MV/25MV电流020MA数据字格式双极性全量程范围3200032000单极性全量程范围032000分辨率12位A/D转换器模拟量输出特性模拟量输出点数1信号范围电压输出10V电流输出020MA数据字格式电压3200032000电流032000分辨率电流电压12位电流11位L52使用电气元器件清单序号元器件名称品牌和型号数量1CPU模块西门子CPU22412扩展模块西门子EM23523空气开双单匹6A施耐德14空气开关单匹6A施耐德25自复位输入按钮施耐德56电源指示灯施耐德220V红色17急停按
36、钮施耐德18开关电源OMRON24V15W19转速传感器菲尼克斯/IFM110电流传感器品牌三菱311电流变送器转420MA品牌三菱312电压传感器品牌三菱313电压变送器转420MA/品牌三菱314继电器OMRON/4常开4常闭315工控机研华科技116显示器19寸，清华同方117键鼠套装罗技118接线耗材若干19L53控制回路原理图54检测回路原理图L第六章PLC编程61PLCI/O口定义功能地址电机转速输入AIW0测点1电压输入AIW2测点1电流输入AIW4测点2电压输入AIW6测点2电流输入AIW8测点3电压输入AIW10测点3电流输入AIW12启动I00停止I01档位1选择I02档位
37、2选择I03档位3选择I04电压报警Q01电流报警Q02测点1报警值VW100测点2报警值VW102测点3报警值VW104测点1电压VW106测点1电流VW108测点2电压VW110测点2电流VW112测点3电压VW114测点3电流VW116转速VW118L62PLC程序编写LLL第七章组态王软件设计71组态王简介组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它
38、不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用WINDOWS的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。72输入变量变量名变量类型连接设备寄存器年内存实型月内存实型日内存实型时内存实型分内存实型秒内存实型日期内存字符串时间内存字符串用户名内存
39、字符串访问权限内存实型L启动历史记录内存离散启动报警记录内存离散启动后台命令语言内存离散新报警内存离散双机热备状态内存整型毫秒内存实型网络状态内存整型行内存整型启动按钮I/O离散S7200I00停止按钮I/O离散S7200I01档位1选择I/O离散S7200I02档位2选择I/O离散S7200I03档位3选择I/O离散S7200I04电压报警I/O离散S7200Q01电流报警I/O离散S7200Q02测点1电压I/O实型S7200VW106测点1电流I/O实型S7200VW108测点2电压I/O实型S7200VW110测点2电流I/O实型S7200VW112测点3电压I/O实型S7200VW1
40、14测点3电流I/O实型S7200VW116转速I/O实型S7200VW118转子1I/O整型仿真PLCINCREA10闪烁I/O整型仿真PLCINCREA4初始化内存整型T内存整型转子2I/O整型仿真PLCINCREA9转子3I/O整型仿真PLCINCREA11加载I/O整型仿真PLCINCREA2L73程序界面程序首页监控画面L实时数据报表参数实时曲线L实时报警历史曲线L结论为期一学期的毕业设计结束了，在这短短的几个月当中，我不仅巩固了以前学到的专业知识，更重要的是我学到了许多新知识，学会了设计一个系统的步骤、方法和设计思想，还学到了作为一个设计人员应该具备的素质。在毕业设计之初，我首先拿
41、到了毕业设计的题目汽车发电机测试系统设计，从中我们知道了这次设计的目的、要求以及要完成的工作。设计总是在不断的改进和完善中完成的，每一个器件的选择都要有很多的考虑。我在设计中不断的更换新的器件和设计方法，完善软件设计，最后做成了本次设计，基本实现了毕业设计任务书中的要求。尤其是到现场调试时，面临着诸如符合生产工艺流程、便于文化层次低的人员操作、故障情况下的处理、便于维修和施工、可移植性强等很多问题，这些都要一一解决。在这次毕业设计中还存在很多不能令人满意的地方，这些地方也暴露了我在以前学习过程中的疏漏之处，我一定会在以后的学习和工作中逐步改正。综上所述，本系统具有以下的特点（1）采用了编程灵活
42、的PLC作为主要控制设备，PCL247，PCL812PG作为数据输入输出的传感器，使得整个系统可靠性高、使用简单、自动化程度高。（2）采用PLCPC组态王软件实现操作控制和显示，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制。（3）系统具有完备的故障处理能力，具有实时的故障现场报警和指示功能。由于篇幅和作者水平有限，难免会有不完善的地方，希望各位老师给予批评指正。L参考文献1刘金琨先进PID控制及其MATLAB实现M北京电子工业版社,20032李向东主编，电器控制与PLC应用技术M北京机械工业出版社，200513陈立定，吴玉香，等电气控制与可编程控制器广州华南理工大学出版社，20084王永
43、华现代电气控制及PLC应用北京北京航空航天出版社，20035薛迎成PLC与触摸屏控制技术北京中国电力出版社，20086贾伯年，俞朴传感器技术南京东南大学出版社，19927王淑旺,郗世洪,孙纯哲,周政,桂星星,电动汽车用电机控制器过电流保护方法J微特电机,2011,88童永,陈顺东,纯电动大客车远程监控终端设计J安徽科技,2011,69杨发顺,林洁馨,马奎,丁召,傅兴华,汽车电压调节器集成电路芯片版图设计J半导体技术,2009,910全廷立,阳春华,汽车发电机出厂性能自动测试装置J电机与控制应用,2007,611陈磊,章玮,方攸同,汽车交流发电机的稳压电路设计J微电机,2007,312岳大军,孙松林,刘常波,李小阳,危小湘车用发电设备性能测试台的研制J湖南农业大学学报自然科学版,2004,213卢贤良汽车用交流发电机测试系统的电子负载J中小型电机,2000,114卢贤良,郑德腾,汤宁平汽车交流发电机测试系统WINDOWS平台J中小型电机,1999,3
