伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统快速数据通讯及显示系统设计

【摘要】：本文以交流伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动控制系统为背景，在了解连铸结晶器非正弦振动控制系统基本工作原理上，对上位机监控系统与下位机PLC构成的两级计算机控制系统之间的快速数据通讯及显示界面进行设计。实现对伺服电机驱动的连铸结晶器振动控制系统的快速数据通讯及显示，并利用数据库功能实现数据的存储和灵活调用。因此，对结晶器振动控制系统快速数据通讯及人机界面的设计具有重要的应用价值。 首先，介绍了伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动控制系统的基本工作原理，对伺服电机驱动的连铸结晶器振动波形规律进行了介绍，概述了伺服电机驱动的连铸结晶器振动控制系统的基本硬件组成及功能，并对上下位机间的监控界面进行概要设计。这为后面上下位机快速数据通讯及界面显示打下基础。 其次，考虑到伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动控制系统在实际运行过程中存在的结晶器位移、结晶器速度和电机转速的时变性，以及上位机不能实现250ms以下的实际数据快速实时采集问题，利用S7-400 PLC框架中的FM-458和EXM-438模块对实际数据进行实时采集，并利用WinCC数据归档以及S7-400 PLC的AR-SEND功能块实现上位机与下位机之间的快速数据通讯及显示，实现了对采样值10ms/次的实时数据采集。 再次，结合所设计的上位机基于WinCC监控系统与下位机PLC数据通讯及显示的监控测试界面，在上位计算机界面上实现采样值的实时快速显示，并对振动控制系统实现在线实时监控。通过实验验证了上下位机间快速数据通讯及显示系统实时波形的可行性。 最后，利用上位机WinCC7.0自带的数据库实现对采样值的存储及分析处理，将PLC采集到的时变数据以压缩包的形式存储在数据库中，并可利用数据库的查询和调用功能，实现历史数据的查询和灵活调用。