2 硬件装备规划
2.1 原理规划
图1是该体系的首要硬件构成图，运用于某风洞试验。

图1 体系首要硬件装备图

设定数据首要是风速，风速分为主动和手动调理两种办法。主动调理时,风速分15个等级，在POD上预先设定好每个等级的数据和作业时刻后，按预先设定的等级的数据和时刻让风速电机顺次接连工作。手动时，POD随时由操作员调理风速电机的速度。通过传感器把风洞内的9个环境参数信号传给三个模仿输入单元。这9个环境参数别离是温度、试验段气压、落压差和力等。

对风速和速压两种办法可以恣意挑选和恣意设定，依据流体力学[1]，由公式:

Qi=k1ρVi2=k2△Pi ——i=1到15可恣意挑选(i为试验Vi或Qi点数)

ρ=k3P/(273+t) ——k1,k2,k3:常数，依据不一样体系而定:

Qi——速压(kg/m2) 

Vi——风速(m/s)

△Pi——落差压(mbar) 

ρ——空气密度(kg*s2/m4) 

t——温度(℃)

P——试验段气压(mbar)

可以核算Vi和Qi，也可以和风速的给定值进行对比。

2.2 装备规划

(1) 依据体系工作和操控恳求，选用富士的MICREX-SX SPB系列PLC，其运用简略，功用强大，最优性能价格比，能满意各式各样主动化操控需要，且具有尺度小不受装置场合约束，大容量内存，高速指令功用;并供给了便利、简练、敞开的通讯功用;可直接衔接POD;使MICREX-SX SPB系列PLC可以极好的满意操控恳求[2]。

(2) 人机界面选用带RS-485通讯的富士UG430H-SS触摸屏，五颜六色，128色，10.4寸。进行参数的设定、显现[3]。

(3) 变频器选用富士的FRENIC5000G11S，该变频器具有低噪音、高性能、多功用以及带有RS-485通讯接口等特色。配以编码器反应完结高精度速度操控[4]。

3 体系软件规划

3.1 人机界面的软件规划

本体系人机界面一切画面均用UG00S-CWV3软件进行规划，分为操作画面和查看画面。有主画面、环境参数趋势图显现、风速的主动和手动设定等画面，经UG00S-CWV3编译无误后，从个人电脑中下载到人机界面,如果与PLC的通讯能正常进行，而且PLC侧相应的程序也准确无误，则即可运用。人机界面通过RS-422通讯电缆直接与与PLC编程器端口衔接，实行命令设定型通讯。依据来自人机界面的恳求命令，可以施行PLC内部存储器的读写操作。PLC完结处理后，回送答复给外部设备。PLC侧不必特意编写通讯程序。这儿只介绍风速的主动和手动两个画面。

(1) 风速主动画面规划

风速的主动调理分为15个等级，每一个等级对应一个风速设定值和相应工作的时刻。通过画面显现风速的其时值和体系的累计工作时刻。

图2是规划的画面。画面中的主动调理风速是静态文字，对画面起到阐明的效果，画面上一切静态文字的规划办法根本一样，规划时应在画面上合理安置，现以“主动调理风速”为例阐明如下:在draw tool bar中挑选[text],输入文字“主动调理风速”设定文字巨细为Enlarge X:2;Enlarge Y:2，文字色彩为白色、通明。文字底下的方块、暗影，是在draw tool bar中挑选[box]进行堆叠的成果，它起到美化的效果，这儿就不再具体阐明[5]。

图2 风速主动调理画面

在工具栏中单击数值显现部件[Num.Data Display],呈现Num.Display对话框，对该数值进行设置，Division No设为0，Memory设为$u0100,Display function设为Entry Target，放置到如图2等级1的下面。用同样的办法，在工具栏中单击数值显现部件[Num.Data Display]，对该数值进行设置，Division No设为0，Memory设为D0120，Display function设为Entry Target。使用修正菜单中的Multi Copy别离对上面设置的两个数值进行仿制，仿制时次第递加，存储单元地址递加，别离仿制15个，放置的方位如图2。然后用Draw工具栏中的[Line]和[Text]画成表格的形式。

图3是对风速和时刻设守时弹出的小窗口，在Item菜单中挑选[Multi-Overlap],在呈现的对话框中设窗口号为0，点击OK，进入多窗口设置画面，在工具栏中单击[Overlap],设置弹出窗口巨细、色彩、类型，设好后点击OK放置到画面修正区域里。在修正区域内单击右键，挑选Overlap0，工具栏中挑选[Entry Mode]，呈现，点击最左面的部件，通过设置把键盘到上一步的弹出窗口中。通过[Max]和[Min]在弹出窗口上可以显现每一个设定值的规模，这儿就不再具体介绍了。

图3 风速和时刻设定窗口

在图2的画面上设置了三个按钮，通过他们可以转到主页、手动调理风速、风压画面。主动调理风速的数值设好后，体系工作时指示灯亮。显现的其时值是依据前面的公式核算的成果，累计工作时刻是从体系工作到停止的总的工作时刻。

在顺次主动履行15个风速段的程序规划顶用到了宏命令形式。每一个风速值对应一个象征位，体系从第一个数值工作，当抵达设定的工作时刻后，第二个风速值对应的象征方位1，履行宏命令，把设定值送给变频器、电扇电机，按设守时刻工作后，第三个风速值对应的象征方位1，下面的依此类推。

该人机界面内置日历，用来显现其时时刻，也但是修正时刻的显现格局。如图2右上角显现其时的年月日、日期和时刻。

图4 风速手动画面

在风速手动画面上，放置有加一减一键、左右移动键和输入键，通过它们可以改动设定的风速和时刻值。

3.2 PLC的软件规划

用PLC编制的程序首要完结的功用有:对9路环境参数进行变换、运算;完结风速的主动、手动调理;PLC程序结构

图5 程序结构图

PLC的程序和人机界面的画面规划相互合作来完结体系的功用。在全部体系软件的规划过程中，最明显的特色是用了象征位。以风速主动调理为例，对15个等级采用了15个象征位，来别离完结对15个风速等级的操控[6]。

4 变频器功用参数的设置与操控办法
富士变频器通过RS-485通讯线和人机界面相连，通过人机界面对风速电机进行调控[7]。变频器的接线图如图6。使用编码器、编码器反应卡完成对风速电机转速的闭环操控。风洞风速用变频器的PID调理完成闭环操控。变频器首要功用参数的设置附表。

附表 变频器首要功用参数

图6 变频器接线图

5 体系调试

5.1 脱机调试

为了缩短现场调试时刻，在装置之前先进行脱机调试。首先用下载线别离下载程序到PLC和人机界面，再用通讯线RS-422把PLC和人机界面相连，上电查看PLC和人机界面能否正常通讯。在调试中，遇到了通讯出错的状况，通过改动PLC和人机界面的通讯参数，最终使它们可以正常通讯。接下来把PLC和3个模仿输入单元相连，给模仿输入模块恣意通道一个0～10V的电压信号，在PLC编程画面里的数据表中看相应的数字变换值，在调试中变换值准确，PLC和三个输入模仿单元衔接正常。最终，有485通讯线衔接变频器和人机界面，用人机界面显现变频器某个功用代码的值，在调试中，通讯正常，并能准确显现功用代码的值。最终，把按体系恳求编制的程序下到PLC和人机界面里，PLC的输入接上开关量进行调试，调试通过。

5.2 现场调试

在脱机调试通过以后，进行带负荷，也就是带电机后的试工作调试。富士变频器和电机相连，上电，用变频器的键盘面板操作办法，别离按FWD正转键、REV回转键和STOP键，看电机是不是工作正常。在现场调试中电机旋转方向准确，旋转平稳，加减速平稳。以后添加工作频率，持续试工作，电机工作正常。

6 结束语

因为其时的历史条件所决议，前期建造的低速风洞设备落后，主动化程度不高，这和其时科学技术迅猛发展的年代不相适应，有必要对其进行技术改造。通过实际工作标明，对于某风洞改造完成的操控计划较好的达到了预期的效果。