滚筒洗衣机阻尼力测量分析仪(编辑修改稿)

滚筒洗衣机阻尼力测量分析仪(编辑修改稿)内容摘要：

. 良好的开放性。 社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬仵不可能出自一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。 开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬仵设各。 开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。 3. 组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。 4. 丰富的功能模块。 提供丰富的控潲功能库，满足用户的测控要求和现场荽求。 利用各种功能模块，完成实时监控 产生功能报 表 业示历史曲线、实时曲线、提侠报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机集中式控制、 DCS 分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系 统。 5. 强大的数据库。 配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散童、字符型等，实现与外部设备的数据交换。 6. 可编程的命令语言。 有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编鸾程序，蹭强图形界面。 7. 周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权眼，保证整个系统的安全可靠运行。 8. 仿真功能．捉供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。 系统总设计 1. 设计思路 整个系统的工作原理如下：变频电动机带动 V 型带，从而带动主轴旋转，主轴带动偏心块传动，从而带动滑块在滑道中作往复运动。 滑块再带动阻尼器往复运动，模拟阻尼器的工作情况。 V 型带传动有利于吸收系统产生的振动。 测力传感器实时测量阻尼力， 数据采集系统将阻尼力进行信号放大和 A/D装换，计算机将 A/D 装换的结果进行实时曲线显示，并存入数据库。 在计算机中输入往复运动的频率信号，经过数据采集系统的 D/A 转换，控制变频器输出不同的转速，从而控制往复运动频率。 此外，系统的启停也可以从计算机输入 ，此信号经过数据采集系统的放大，从而控制变频器，进而控制变频电动机启停转动。 图 系统整体构架 整个系统由驱动系统 、 传动系统 、 检测系统、 数据采集系统 四 个部分组成， 各单元 系统 的基本功能如下 ： 2. 驱动系统单元：通过电动机的旋转运动，从而为整个 系统提供动力。 2. 传动系统单元：电动机与主轴之间通过 V 型带传动，从而带动主轴旋转运动，而主轴带动偏心块传动，从而带动滑块在滑道中作往复运动。 2. 检测系统单元：传感器的一端连接在滑块上另一端连接在阻尼器上，通过传感器检测阻尼力的大小。 2. 数据采集系统单元： 系统采集 单元的基本功能是 将测力传感器检测的实时阻尼力 进行信号放大和 A/D 装换，计算机将 A/D 装换的结果进行实时曲线显示，并存入数据库。 同时在计算机中输入往复运动的频率信号，经过数据采集系统的 D/A 转换，控制变频器输出不同的转速，从而控制往复运动频率。 此外，系统的启 停也可以从计算机输入，此信号经过数据采集系统的放大，从而控制变频器，进而控制变频电动机启停转动。 2. 系统的组成部分 驱动系统单元 本单元由三相鼠笼式交流异步电动机和西门子 M440 变频器 （如图 所示）组成。 通过两者的连接并且变频器采用模拟量的控制方法，从而使得电动机可以实现无级调速。 变频器 M440 的技术要求如图 所示。 接线端子功能如图 所示。 图 三相异步电动机的接线图 三相异步电动机是三角形接线还是星形接线可由自己选择。 但是为了确保明了，成功的调试，最重要的是使在电机端子盒 中的线路图同在 P0304 中输入的电机额定电压相匹配。 图 变频器技术规范 图 变频器的接线端子功能 传动系统单元 传动系统单元由两个部分组成： V 型带传动和曲柄摇杆机构组成。 通过 V型带将电动机与主轴连接起来 ，使得电动机的转动传到主轴上变成主轴的转动。 V 型带传动有利于吸收系统产生的振动。 曲柄摇杆机构如图 所示。 在主轴上安装有偏心块，偏心块与滑块相连接。 当主轴旋转时带动偏心块转动，由于偏心块与滑块相连接从而带动滑块的来回滑动。 曲柄摇杆机构的作用就将旋转运动转化成水平移动。 图 传动系统单元 检测系统单元 数据采集系统单元 数据采集系统单元由四个部分组成。 A/D 转换、 D/A 转换、数据显示与入库、系统控制。 如图 所示。 图 数据采集系统单元 A/D 转换。 由于测力传感器检测的力将之转化为 10V 到 10V 的电压模拟量，EM231（ S7200 的扩展模块）可以将 10V 到 10V 的电压模拟量转化为 32020 到32020 的数字量。 这样才可以传给 S7200 进行处理。 D/A 转换。 由于人在计算机给定的电动机的转速是个数字量，而要让电动机实现无级调速就要采用模拟量调速的方式。 因此，这就需要 EM232（ S7200 的扩展模块）将计算机给定的数字量转化成 0V10V 的模拟量。 数据显示与入库。 数据的显示就是把所测量的数 据通过实时曲线在计算机上显示出来。 这就需要组态软件的使用。 （在这里使用的是组态王） 通过组态王与Access 的配合就可以完成数据的入库。 组态软件主要解决的问题 1. 如何与采集、控制设备间进行数据交换； 2. 将设备数据与计算机图形画面的各元素关联； 3. 处理数据报警及系统报警； 4. 存储历史数据并支持历史数据的查询； 5. 各类报表的生成和打印输出； 6. 为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求； 7. 最终生成的应用系统运行稳定可靠； 8. 具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 机械系统设计 电气控制系统设计 本系统中 ，对系统提供动力的电动机采用变频器控制， 电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（ DC），这个过程叫整流。 把直流电（ DC）变换为交流电（ AC）的装置，其科学术语为“ inverter” (逆变器 )。 一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆 变电源。 对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。 变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。 电路工作 过程 图 变频器控制主电机电路 合上低压断路器 QF QF QF3 引入电源电压。 按下启动按钮 SB1， 交流接触器 KM1 线圈得电，交流接触器 KM1 的辅助常开触点闭合从而起到自锁的作用。 同时，交流接触器 KM1 的常开主触点闭合，那么变频器就可以得到 三相 交流电源。 需要停止时，按下按钮 SB2， 交流接触器 KM1 线圈失电，交流接触器 KM1 的辅助常开触点 断开。 同时，交流接触器 KM1 的常开主触点断开，那么变频器失电，电动机停止转动。 紧急停止 时，按下按钮 SB2， 交流接触器 KM1 线圈失电，交流接触器 KM1 的辅助常开触点断开。 同时，交流接触器 KM1 的常开主触点断开，那么变频器失电，电动机停止转动。 变频。