基于PLC的PWM直流開環(huán)調(diào)速

1、一、工程訓(xùn)練目的和內(nèi)容（一）工程訓(xùn)練的目的工程訓(xùn)練是對學(xué)生進(jìn)行工程基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。通過現(xiàn)場觀察、分析、實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用常用電器、電子元件、電子儀器，培養(yǎng)學(xué)生正確選擇和使用電子器件及儀器的能力。電路板的焊接和調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力。通過一個實(shí)際系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力。總之，工程訓(xùn)練的重點(diǎn)是工程設(shè)計(jì)、選型、操作、調(diào)試及其工程總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識去解決工程和實(shí)際問題的能力。（二）工程訓(xùn)練的內(nèi)容熟悉實(shí)驗(yàn)陳列的常用電器、電子元件的外型、型號、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、特點(diǎn)、工作原理、用途，正確選用合適元件。根據(jù)給出的電路印刷板，要求推斷出其電路原

2、理圖，并分析其工作原理，同時訓(xùn)練焊接技術(shù)，要求原理圖正確，原理分析透徹，焊接符合要求。完成一個實(shí)際系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)與調(diào)試。用Protel99se繪制出系統(tǒng)原理圖。分析說明系統(tǒng)的工作原理和各單元的工作原理。主要參數(shù)計(jì)算及元器件的選型，列出元器件清單表。完成系統(tǒng)的組裝與調(diào)試，分析系統(tǒng)的性能。二、工程訓(xùn)練選題以及設(shè)計(jì)分析（一）工程訓(xùn)練選題本次工程訓(xùn)練，為了能夠有效提高自己的系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)能力，動手能力，調(diào)試能力，自動化技術(shù)綜合應(yīng)用能力，并且為了接下來的運(yùn)動控制的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)，我們小組一致決定選擇基于PLC的直流PWM開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。選題要求及一些參數(shù)如下：原始參數(shù)：電機(jī)功率1.5kW；額定電壓

3、：220VDC；額定電流：8.7A；額定轉(zhuǎn)速：1500rpm；額定勵磁電壓：220VDC；根據(jù)參數(shù)算出PWM的最大占空比；設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要回路，選定器件的參數(shù)；根據(jù)要求設(shè)計(jì)控制回路，選定控制器件和PLC型號等；根據(jù)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的開環(huán)調(diào)速；硬件軟件中必須有響應(yīng)的電路保護(hù)措施；聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試；實(shí)驗(yàn)室調(diào)試及結(jié)果分析總結(jié)?？紤]到是開環(huán)調(diào)速，無須我們進(jìn)行測速反饋甚至雙閉環(huán)反饋。可以說難度非常適合即將開始大四專業(yè)課學(xué)習(xí)的我們。這個選題不僅涵蓋了之前的一些專業(yè)基礎(chǔ)知識，比如電機(jī)及拖動原理，PLC技術(shù)的應(yīng)用，電力電子技術(shù)及PWM應(yīng)用，同時也涉及了運(yùn)動控制中基礎(chǔ)的直流電機(jī)調(diào)速部分。是一個自動化

4、技術(shù)在工程上的典型應(yīng)用。設(shè)計(jì)要求未采用傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)，而采用工業(yè)現(xiàn)場中普遍使用的PLC來實(shí)現(xiàn)，可以幫助我們更好的認(rèn)識工業(yè)應(yīng)用。（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析在確認(rèn)選題后，我們就開始了資料搜索階段。針對題目，我首先分析了自己的知識薄弱環(huán)節(jié)。主要有兩部分，一是PWM技術(shù)的應(yīng)用。雖然我們已經(jīng)在電力電子技術(shù)課程中進(jìn)行過學(xué)習(xí)，在自控實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)中也略有涉及，但我個人還沒有實(shí)際應(yīng)用過PWM控制技術(shù)。二是器件選型的知識。由于我在工廠供電課程設(shè)計(jì)時接觸了實(shí)際電力系統(tǒng)的器件選型，了解到選型是一個需要綜合考慮的一個問題，包括額定值計(jì)算、考慮裕量等等。但在實(shí)際的電子元器件選型，我卻幾乎沒有經(jīng)驗(yàn)。因此，我主要在這兩個

5、方向進(jìn)行資料檢索?；陬}目難度，這里主要將以下幾部分進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析：一、PWM技術(shù)的應(yīng)用：PWM技術(shù)可以說是此次設(shè)計(jì)的核心任務(wù)。這里的PWM技術(shù)是指功率器件工作在開關(guān)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，通過改變功率器件的驅(qū)動脈沖信號的開通和關(guān)斷時間，來改變加載負(fù)載兩端的平均電壓的大小。對于本題，負(fù)載是直流電機(jī)，也就是固定脈沖信號的開關(guān)頻率及周期，通過改變脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)改變直流電機(jī)的電樞電壓，進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速。直流他勵電機(jī)的調(diào)速方法主要有三種：一、電樞串電阻調(diào)速；二、改變電壓調(diào)速；三：弱磁調(diào)速。其中，變電壓調(diào)速應(yīng)用較廣，因?yàn)檫M(jìn)行調(diào)壓調(diào)速，銅耗較小，電機(jī)機(jī)械特性較硬，低速運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化幅度較小，穩(wěn)定性較高，而且能

6、實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，性能優(yōu)越。在實(shí)際的直流電動機(jī)可逆PWM控制，常用的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)包括T型半橋電路和H橋電路。其中H橋電路應(yīng)用廣泛。其電路如圖2-1所示。（圖中未畫出阻容吸收支路）MMV1V3V2V4VD1VD2VD3VD4U+_圖2-1 可逆直流PWM控制中的H橋電路顯然，通過圖示電路，對場效應(yīng)管的控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的雙向控制。根據(jù)在一個開關(guān)周期內(nèi)，點(diǎn)數(shù)兩段所作用的電壓極性的不同以及電路狀態(tài)的不同，可逆PWM控制可以分為三種工作模式，即雙極性模式、單極性模式和受限單極性模式。在三種控制方式中，我們選擇了雙極性可逆PWM控制模式。其特點(diǎn)是在一個開關(guān)周期內(nèi)，作用到電樞兩端的電壓極性是正負(fù)交替的，而非指PWM驅(qū)

7、動信號的雙極性。雙極性可逆PWM模式實(shí)現(xiàn)的基本方法是：同側(cè)的上下橋臂控制信號是相反極性的雙極性PWM信號或互補(bǔ)的單極性PWM信號；而不同側(cè)之間上、下橋臂的控制信號相同。對于圖2-1中所示的H橋電路，控制信號是：V1=V4，V2=V3。而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的雙向運(yùn)行，是通過調(diào)節(jié)PWM占空比完成的。以上橋臂V1的PWM信號為例，當(dāng)占空比50%時，電動機(jī)正向運(yùn)行；當(dāng)占空比50%時，電動機(jī)反向運(yùn)行；當(dāng)占空比=50%時，電動機(jī)兩端平均電壓為零，電動機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。這里點(diǎn)擊的旋轉(zhuǎn)正反方向是相對的。下面對各種電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析：而無論電機(jī)轉(zhuǎn)向如何，雙極性可逆PWM控制中共存在四種可能的運(yùn)行狀態(tài)。UUia2LVD2V

8、D3Rea+_Uia1LV1V4Rea+_Uia4LVD1VD4Rea+_Uia3LV2V3Rea+_a)b)c)d)圖2-2 雙極性可逆PWM模式中的等效電路a）電動狀態(tài) b）電動續(xù)流狀態(tài) c）反接制動狀態(tài) d）再生制動狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)1：電動狀態(tài)。在V1和V4的PWM信號為高電平時，功率管V1、V4飽和導(dǎo)通而V2、V3關(guān)斷。電樞兩端所加電壓為U。電樞電流上升，電動機(jī)處于正向電動狀態(tài)，等效電路圖如圖2-2a所示。運(yùn)行狀態(tài)2：電動續(xù)流狀態(tài)。在V1和V4的PWM信號變?yōu)榈碗娖綍r，功率管V1、V4關(guān)斷而V2、V3飽和導(dǎo)通。電樞兩端所加電壓為-U。此時電樞電流方向不能立即改變，電動機(jī)的自感電動勢克服反電

9、動勢通過二極管VD2、VD3續(xù)流，電動機(jī)消耗存儲在電感中的能量，電流衰減。電動機(jī)處于電動續(xù)流狀態(tài)，等效電路圖如圖2-2b所示。運(yùn)行狀態(tài)3：反接制動狀態(tài)。如果電動機(jī)續(xù)流結(jié)束，但PWM信號依然沒有變化，即V1、V4維持關(guān)斷而V2、V3維持飽和導(dǎo)通，此時電動機(jī)在反向電壓的作用下，產(chǎn)生一個反向的電流回路。如果電動機(jī)方向沒有改變，運(yùn)行狀態(tài)相當(dāng)于反接制動。等效電路圖如圖2-2c所示。運(yùn)行狀態(tài)4：再生制動狀態(tài)。如果存在上述的反接制動狀態(tài)，則V1、V4的PWM變?yōu)楦唠娖胶?，電樞兩端電壓重新為U。電樞電流方向不能立刻改變，反向電流將經(jīng)二極管VD1、VD4向店員充電并逐漸減小為零，電動機(jī)處于再生制動狀態(tài)，等效電路

10、圖如圖2-2d所示。就電機(jī)的集中運(yùn)行狀態(tài)，通過圖2-3來加以說明。圖2-3是電機(jī)正轉(zhuǎn)時的PWM變換器的驅(qū)動電壓、輸出電壓和電流波形圖。Ug1Ug1Ug2ttVD2VD3VD2VD3V1V4V1V4tonTUg4Ug3tt+Us-UsUABtonTidid1id2121121212344341圖2-3 雙極性控制可逆PWM變換器的驅(qū)動電壓、輸出電壓和電流波形圖中，相當(dāng)于一般負(fù)載時的情況，脈動電流的方向始終為正，圖中的數(shù)字1、2表示對應(yīng)于圖2-2中的a）、b）兩種運(yùn)行狀態(tài)，此時不出現(xiàn)反接制動和再生制動狀態(tài)；相當(dāng)于輕載情況，電流可在正負(fù)方向之間脈動，但平均值仍為正，此時出現(xiàn)電機(jī)的四種運(yùn)行狀態(tài)。在雙極

11、性PWM控制中，當(dāng)PWM占空比為50%的時候，在穩(wěn)態(tài)情況下電動機(jī)將處于停止?fàn)顟B(tài)，而電流的脈動將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)存在一定的微小振動，有利于克服靜摩擦等，但同時對點(diǎn)擊的換向及散熱不利。雙極性控制的橋式可逆PWM變換器有下列優(yōu)點(diǎn)：電流一定連續(xù)?？墒闺姍C(jī)四象限運(yùn)行。電動機(jī)停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)。低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá)1:20000左右。低速時，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍然較寬，有利于保證器件可靠導(dǎo)通。雙極性控制方式的不足之處是：在工作過程中，4個開關(guān)器件可能都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且切換時可能發(fā)生上下橋臂直通的事故，為防止直通，在上下橋臂的驅(qū)動脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時。二、線路保護(hù)

12、電路的保護(hù)由電壓傳感器、電流變送器、開關(guān)器件繼電器完成。所有的傳感器檢測的信號送入PLC，進(jìn)行軟件處理后，將控制信號直接驅(qū)動開關(guān)線圈或者場效應(yīng)管。首先從上電整流開始。由于整流側(cè)為大電容，突加交流信號，相當(dāng)于短路，為了限制整流電流，整流側(cè)串聯(lián)一限流電阻。當(dāng)整流電流達(dá)到額定值的90%時，PLC輸出高電平信號，驅(qū)動限流電阻開關(guān)線圈帶電，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。限流電阻采用常開觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了限流結(jié)束后，閉合短路限流電阻，實(shí)現(xiàn)切除。這樣防止了由于分壓引起的誤差。在驅(qū)動電機(jī)過程中，包括整流過流檢測和電樞過流檢測。整流過流檢測比電樞電流檢測高一級，因此動作整定值更大。電樞過電流是為了防止帶負(fù)載時，負(fù)載過大

13、，導(dǎo)致電流過大燒壞H橋場效應(yīng)管。而整流過電流則防止燒壞整流二極管和限流電阻。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在回饋制動狀態(tài)，由于變壓器副邊不可控整流電路，因此無法將電能回饋給電網(wǎng)，當(dāng)電壓傳感器檢測達(dá)電壓回饋達(dá)到泵升電壓限制后，導(dǎo)通場效應(yīng)管續(xù)流。通過續(xù)流電阻，將多余的電能消耗在電阻上，實(shí)現(xiàn)了能耗制動。溫度檢測模塊是當(dāng)場效應(yīng)管因長期工作或者過流而溫度過高時，PLC斷掉整流電路開關(guān)，防止燒毀。三、場效應(yīng)管驅(qū)動場效應(yīng)管屬于電壓驅(qū)動型器件。場效應(yīng)管的柵源極之間有數(shù)千皮法左右的極間電容，為快速建立驅(qū)動電壓，要求驅(qū)動電路具有較小的輸出電阻。使場效應(yīng)管開通的柵源極之間的驅(qū)動電壓一般取1015V。同樣，關(guān)斷時施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動電壓

14、（一般取-5-15V）有利于減小關(guān)斷時間和關(guān)斷損耗。在柵極串入一只低值電阻（數(shù)十歐左右）可以減小寄生振蕩，該電阻阻值應(yīng)該隨被驅(qū)動器件電流額定值的增大而減小。圖2-4可以作為實(shí)驗(yàn)的場效應(yīng)管驅(qū)動電路，它包括電氣隔離和晶體管放大兩部分。當(dāng)無輸入信號時高速放大器A輸出負(fù)電平，V3導(dǎo)通輸出負(fù)驅(qū)動電壓。當(dāng)有輸入信號時A輸出正電平，V2導(dǎo)通輸出正驅(qū)動電壓。VV1u1R1R3R2R5R4C1A+_+VCC-VCCV2V3RG20V20VMOSFET圖2-4 場效應(yīng)管驅(qū)動電路三、直流PWM開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理MM電壓檢測電流檢測電流檢測溫度檢測電壓傳感器I/O泵升限制故 障 保 護(hù)故障綜 合PWM生成驅(qū) 動電 路通

15、信接口EM231+V觸摸屏其他外設(shè)PLCS7-200CPU222+_K1K2C1C2+R1R2RbVb圖3-1 PLC控制開環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)硬件原理圖開環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)原理圖如圖3-1所示。其硬件結(jié)構(gòu)主要是由以下幾部分構(gòu)成：1、主回路三相交流電源經(jīng)不可控整流器變換為電壓恒定的直流電源，再經(jīng)過直流PWM變換器得到可調(diào)的直流電壓，給直流電動機(jī)供電。2、檢測回路主要是對可調(diào)電壓的輸入檢測，送入EM231的A/D轉(zhuǎn)換送入CPU222處理，得到實(shí)際的場效應(yīng)管驅(qū)動輸出。另外還包括對故障的檢測。3、故障綜合對電壓、電流、溫度信號進(jìn)行檢測，分析比較。若發(fā)生故障，立即進(jìn)行程序處理，實(shí)現(xiàn)軟硬件保護(hù)。4、P

16、LCPLC是整個系統(tǒng)的核心，包括了電路控制、電路保護(hù)、A/D轉(zhuǎn)換、驅(qū)動輸出。利用PLC實(shí)現(xiàn)整個的系統(tǒng)控制。通過PWM調(diào)速控制，改變一個周期內(nèi)接通和斷開的時間比(占空比)來改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”，從而改變平均電壓，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。而且采用PWM技術(shù)構(gòu)成的無級調(diào)速系統(tǒng)，啟停時對直流系統(tǒng)無沖擊，并且具有啟動功耗小、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。運(yùn)行步驟如下：（1）PLC、系統(tǒng)上電；下載程序到PLC；（2）開啟勵磁開關(guān)，電機(jī)勵磁；（3）閉合電源開關(guān)，選擇正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動電機(jī)；（4）調(diào)節(jié)電壓輸入，改變電機(jī)電樞電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速，同時將示波器接到1、2號場效

17、應(yīng)管的驅(qū)動電路輸出上，觀察調(diào)整時，PWM的脈寬輸出。四、系統(tǒng)器件選型系統(tǒng)選型包括了主電路圖的所有器件其控制器件的選型。對于最大占空比的選擇，我們采用了反推法，即先整定雙極性輸出時，PWM最大占空比為80%，然后進(jìn)行器件選型（這里主要指整流變壓器模塊）。因此整個系統(tǒng)最大占空比80%。（1） PLC模塊選型經(jīng)過統(tǒng)計(jì)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)（3路DI，四路DO，4路AI），并綜合考慮穩(wěn)定性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。我們選用西門子公司的S7-200可編程控制器，CPU型號為CPU222，具有8輸入/6輸出，可擴(kuò)展2個模塊，工業(yè)應(yīng)用較廣。由于保護(hù)模塊有模擬量的輸入進(jìn)入PLC進(jìn)行處理，因而還要選用一個PLC的擴(kuò)展模塊：模擬

18、量輸入模塊。由于保護(hù)為四路，因而選用EM231，即 EM 231 CN AI 412位。具有4路模擬量輸入，采用單極性，全量程范圍032000（2） 整流變壓器模塊選型整流模塊的作用是為了給出符合電動機(jī)正常運(yùn)行的電壓。從電動機(jī)的參數(shù)可以看出，電動機(jī)的額定電壓為直流220V，而給定的電壓為交流380V，因而我們需要整流模塊將給定的380V交流電壓整流成平穩(wěn)的直流電壓，再通過PWM變換得到220V的直流電壓。經(jīng)過查閱資料，我們選用不可控二極管三相整流電路對變壓器的副邊進(jìn)行整流。三相整流電路右側(cè)電壓Us的計(jì)算已設(shè)定可調(diào)的最大占空比為80%，根據(jù)直流電動機(jī)的額定電壓，可算出不可控三相整流電路需要整流出

19、來的電壓Us為220/0.8=275V。變壓器副邊電壓U2的計(jì)算經(jīng)查閱書籍，得知三相不可控整流電路副邊電壓與整流電壓之間關(guān)系如下：Us=2.34U2（4-1）由上式計(jì)算得U2= Us /2.34，得出變壓器二次側(cè)電壓為117.5V。考慮變壓器的電網(wǎng)電壓波動以及線路壓降，應(yīng)將副邊電壓乘以一個適當(dāng)?shù)谋稊?shù)。因而最終得出的副邊電壓為1.1.*1.05* U2=136.5V。變壓器副邊電流I2的計(jì)算由三相不可控整流電路的副邊電流I2 和整流電流Is的關(guān)系可知：I2 =0.816Is（4-2）代入電樞額定電流，可計(jì)算出I2= 7.1A。變壓器容量的計(jì)算由以上計(jì)算出的副邊電壓及副邊電流，可以計(jì)算出三相交流變

20、壓器的容量為：S=3U2I2（4-3）可得S=3*7.1*136.5=2907.5VA，取3 kVA。因而，變壓器選型為：品牌：威泰漋 型號：SGG-3KVA 鐵心形狀：E型 頻率特性：低頻其性能參數(shù)如下：（1）節(jié)能低噪 采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片疊裝；采用特殊浸漆工藝處理，有效降低了運(yùn)行時的震動和噪聲；以及采用耐高溫的絕緣材料設(shè)計(jì)等新工藝、新技術(shù)的引入，使變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。節(jié)能低噪線圈留有通風(fēng)槽，空氣流動暢通，有效降低線圈溫度。高可靠性 結(jié)構(gòu)合理，效率高，波形不失真，使用方便可靠，能長時間運(yùn)行，性能指標(biāo)完全符合GB/6450干式電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)要求?？筛綦x開主電網(wǎng)供電，防沖擊，防干擾，防雷電。

21、 （2）環(huán)保特性 具有耐熱性、防潮性、穩(wěn)定性、化學(xué)兼容性、低溫性、抗輻射性和無毒性。 （3）主要技術(shù)參數(shù) 1、安全系數(shù)高，不產(chǎn)生諧波 2、任意接線方式，無噪音 3、溫升：75 4、頻率：50Hz/60Hz 5、噪音：40db 6、絕緣等級：B級 7、外形美觀大方 整流二極管選型整流二極管的參數(shù)主要為承受反向電壓峰值和二極管的正向平均電流值。二極管承受的反向電壓峰值URM =2.45* U2 = 2.45*130=320V。二極管正向平均電流：IVD=(1.52)*IS/1.57=11.08A，取12A。根據(jù)以上二極管的參數(shù)，考慮到（23）URM和（1.52）IVD裕量，我們選擇深圳深科電子公司

22、的整流二極管。其型號為：KBU640G反向耐壓峰值：800V 二極管正向平均電流25A 工作溫度：-55150 攝氏度。（3） PWM輸出模塊選型這里的PWM輸出模塊是指H橋場效應(yīng)管的器件選型。包括：場效應(yīng)管選型根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求，PWM輸出采用場效應(yīng)管。場效應(yīng)管的主要參數(shù)為額定正向平均電流、反向擊穿電壓值。根據(jù)電動機(jī)額定電流的參數(shù)以及可調(diào)的最大占空比，可以計(jì)算出場效應(yīng)管的正向平均電流為 2*（8.7/0.8/1.57）=13.85A。其反向擊穿電壓值應(yīng)不小于整流電壓值275V，仍然考慮（23）URM和（1.52）IVD裕量。因此，根據(jù)上述計(jì)算的參數(shù)，場效應(yīng)管選型如下：IRFP450反向擊穿電

23、壓：800V； 正向平均電流：20A； 平均功率：180W；管型：NMOS； 結(jié)溫：小于等于150攝氏度。續(xù)流二極管選型續(xù)流二極管的反耐壓值應(yīng)大于1.5倍的整流電壓值，即U=1.5*275=413V。其平均正向電流應(yīng)大于流過場效應(yīng)管電流的10%，因而正向平均電流為0.4*14=1.4A。由上述參數(shù)對續(xù)流二極管選型如下：FR305 最大反耐壓值：800V； 正向平均電流：3A； 正向浪涌電流：200A； 反向恢復(fù)時間：0.25微秒。阻容吸收回路選型為了限制電路電壓上升率過大，確保場效應(yīng)管安全運(yùn)行，常在場效應(yīng)管兩端并聯(lián)RC阻容吸收網(wǎng)絡(luò)，利用電容兩端電壓不能突變的特性來限制電壓上升率。因?yàn)殡娐房偸谴?/p>

24、在電感的(變壓器漏感或負(fù)載電感)，所以與電容C串聯(lián)電阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C電路在過渡過程中，因振蕩在電容器兩端出現(xiàn)的過電壓損壞場效應(yīng)管。同時，避免電容器通過場效應(yīng)管放電電流過大，造成過電流而損壞場效應(yīng)管。另外，由于場效應(yīng)管過流過壓能力較差，如果不采取可靠的保護(hù)措施是不能正常工作的。RC阻容吸收網(wǎng)絡(luò)就是常用的保護(hù)方法之一。阻容吸收回路由電阻和電容組成。其電阻與電容的計(jì)算可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：(1) 電容：C=（2.55）*108*場效應(yīng)管正向電流值14A，計(jì)算得出電容的值為0.75uF。因而電容的選型為： 深圳國華電子公司CBB62*21 MPX，反向耐壓值500V，電容值0.75uF

25、。(2)電阻：R=(24)*535)/場效應(yīng)管正向電流值14A，計(jì)算得出電阻的值為150歐姆。選型為：深圳國華電子公司 KNP-150W 阻值：150歐姆，功率：150W。保護(hù)模塊選型主回路限流電阻選型由于在主回路中，系統(tǒng)一上電，便會對整流電壓側(cè)的濾波電容進(jìn)行充電。為了防止電流過大，在整流側(cè)與電容的回路形成短路，必須在主回路中串入限流電阻。限流電阻保護(hù)作用之后，應(yīng)該在濾波電容兩端的電壓達(dá)到整流電壓的90%被切除，以防止不必要的損耗。限流電阻是為了不燒毀整流二極管而設(shè)置的。根據(jù)二極管的正向平均電流以及變壓器二次側(cè)的電壓值，可以算出限流電阻的阻值為R=136.5/1.5=91歐姆?？紤]安全裕量，取

26、限流電阻阻值為100歐姆，功率為500W。因而，限流電阻選型為：深圳凱華信電子有限公司 MFR012 阻值：100歐姆；功率：500W。濾波電容及均壓電阻選型經(jīng)三相不可控電路整流出來的電壓需要經(jīng)過電容濾波，才能得到波形更好直流電壓。選取濾波電容的容值為2200uF，則其耐壓值應(yīng)滿足1.5*320V=480V。因此濾波電容的選型為：雅達(dá)康電容器公司 2200 uF/500V。所設(shè)計(jì)的電路中，由于有兩個濾波電容串聯(lián)，需要用均壓電阻進(jìn)行均壓。其阻值計(jì)算為：R=220/0.01=22K。設(shè)要求流過電阻的電流為0.1A，則均壓的電阻的功率為:P=0.1*0.1*22*1000=220W。均壓電阻的選型為

27、：深圳凱華信電子有限公司 MFR031 阻值：22 K；功率：220W。電壓傳感器選型由于整流側(cè)電壓為275V，電壓傳感器應(yīng)在主回路電壓達(dá)到90%的時候（即電壓達(dá)到248V時）發(fā)出信號到PLC中，以產(chǎn)生動作將主回路中的限流電阻切掉。因而，電壓傳感器的選型為：深圳信瑞達(dá)公司 LF-DV22-32A-0.2/0400V。其主要參數(shù)為：輸入范圍：0400V；響應(yīng)時間：小于等于300毫秒； 輸出：05V； 沖擊電壓：5KV。電流變送器選型當(dāng)電流變送器檢測到大于電動機(jī)額定電流8.7A，則向PLC發(fā)出信號，進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。電流變送器選型為：深圳信瑞達(dá)公司 LF-35D20-1.0/020A。其主要參數(shù)為：

28、輸入：020A；輸出：05V。線性溫度傳感器選型當(dāng)系統(tǒng)長期工作時，場效應(yīng)管的發(fā)熱效應(yīng)不能忽視。因而需要溫度傳感器對場效應(yīng)管的工作過程進(jìn)行保護(hù)。由場效應(yīng)管的參數(shù)可知，場效應(yīng)管的結(jié)溫為150，考慮安全裕量，則線性溫度傳感器的輸入應(yīng)為0120。溫度傳感器的選型為：北京新銀燕技術(shù)開發(fā)有限公司 YTW Cu 50/05V/0120。其主要參數(shù)為：輸入溫度范圍：0120；輸出：05V。五、PLC程序設(shè)計(jì)及程序流程圖PLC程序主要實(shí)現(xiàn)啟動和停車的要求，完成線路保護(hù)，并進(jìn)行PWM輸出。啟動過程，我設(shè)計(jì)了電機(jī)的正反轉(zhuǎn)按鈕，而沒有通過調(diào)節(jié)電阻的輸入確定正反轉(zhuǎn)方向。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于使用靈活。同時對電機(jī)的正反轉(zhuǎn)保護(hù)到位

29、，防止調(diào)節(jié)電阻突然變化時，引起的電機(jī)轉(zhuǎn)向突然變化。線路保護(hù)主要通EM231的A/D模塊采樣值進(jìn)行故障檢測。事實(shí)上，傳感器信號進(jìn)入PLC處理有多種方式，常用的是將傳感器輸出變換為高低電平，進(jìn)行檢測，或者通過A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行軟件處理。另外老師提供了一種繼電器轉(zhuǎn)換的方式，也可以實(shí)現(xiàn)。我們選擇了EM231的A/D轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。EM231的輸入數(shù)據(jù)格式如圖5-1所示。圖5-1 CPU中模擬量輸入字中12位數(shù)據(jù)值的存放位置-模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器(ADC)的12位讀數(shù)，其數(shù)據(jù)格式是左端對齊的。最高有效位是符號位：0表示是正值數(shù)據(jù)字，對單極性格式，3個連續(xù)的0使得ADC計(jì)數(shù)數(shù)值每變化1個單位則數(shù)據(jù)字的變化是以8為

30、單位變化的。對雙極性格式，4個連續(xù)的0使得ADC計(jì)數(shù)數(shù)值每變化1個單位，則數(shù)據(jù)字的變化是以16為單位變化的。雙極性全量程范圍-3200032000；單極性全量程范圍032000。程序中，對電流檢測、電壓檢測都是通過EM231模塊完成，溫度模塊雖然經(jīng)過了設(shè)計(jì)，但是并未在PLC的外圍接線電路中畫出來。這里對進(jìn)行故障檢測的比較值進(jìn)行說明。電壓檢測包括兩部分：達(dá)到90%時的限流電阻切除，即電壓傳感器檢測到大于2750.9=248V時，應(yīng)該發(fā)出切除限流電阻的信號。由于選擇的傳感器和變送器都是二線制，標(biāo)準(zhǔn)輸出信號（電壓）為05V，因此線性關(guān)系，直接有AIW的設(shè)置比較值選擇為248/40032000=198

31、40。也就是全量程的62%。同樣，進(jìn)行泵升限制時，1.2275=330V，得到整定比較值26400電流檢測時，對于電樞電流，考慮一定的過載，選取12A時進(jìn)行動作，整流線路的限流由于高一級，因此整定值定為16A，這樣它們的整定值分別為：12/2032000=19200，16/2032000=25600PLC程序的軟件框圖如圖5-2：封鎖PWM輸出封鎖PWM輸出禁止電機(jī)啟動開始有故障？限流結(jié)束？切掉限流電阻正轉(zhuǎn)？YNYNY正轉(zhuǎn)處理反轉(zhuǎn)處理NPWM輸出PLC停止？結(jié)束NY圖5-2 PLC程序框圖圖中的正轉(zhuǎn)處理過程與反轉(zhuǎn)處理過程主要是對PWM的設(shè)置。S7-200，PLC的PWM使用如下：確定脈沖發(fā)生器

32、 它包括兩方面工作，即根據(jù)控制要求，一是選用高速脈沖串輸出端（發(fā)生器）；二是選擇工作模式PWM。設(shè)置控制字節(jié) 按控制要求設(shè)置SMB67或SMB77特殊寄存器。寫入周期值和脈沖寬度值 按照控制要求將脈沖周期值寫入SMW68或SMW78得特定寄存器。將脈寬值寫入SMW70或SMW80特殊寄存器。執(zhí)行PLS指令 經(jīng)過設(shè)置后，用PLS指令即可啟動PWM，并由Q0.0或Q0.1輸出。對于SMB67和SMB77的控制字節(jié)寫法見表5-1。表5-1 PLC使用PWM的控制字節(jié)的各位含義Q0.0控制位Q0.1控制位功能描敘SM67.0SM77.0PWM更新周期值，0：不更新；1：允許更新SM67.1SM77.1

33、PWM更新脈沖寬度值 0：不更新；1：允許更新SM67.2SM77.2PTO更新輸出數(shù)0：不更新；1：允許更新SM67.3SM77.3PWM時間基準(zhǔn)選擇0：s單位時基；1：ms單位時基SM67.4SM77.4PWM更新方式0：異步更新；1：同步更新SM67.5SM77.5PTO單/多段方式0：單段管線；1：多段管線SM67.6SM77.6PWM模式選擇，0：選用PTO模式；1：選用PWM模式SM67.7SM77.7PWM脈沖輸出，0：禁止；1：允許例如在程序中，對于兩路PWM輸出，一路輸出時，要禁止另一路輸出，分別設(shè)定控制字節(jié)11010010,01010010分別表示：1、選用PWM模式，允許

34、PWM輸出，s為單位時基，不改變周期值，允許更新脈寬值，同步更新方式；2、選用PWM模式，不允許PWM輸出，s為單位時基，不改變周期值，允許更新脈寬值，同步更新方式。程序設(shè)定PWM輸出周期100s。已經(jīng)設(shè)定PWM最大占空比為80%，按照雙極性輸出原理，即90%US10%US。得到最大占空比是分別由0.9和0.1的兩路PWM輸出。電機(jī)最初的占空比為50%，所以不論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，要限制PWM占空比變化小于或等于40%。程序?qū)⒉蓸拥牡玫降慕Y(jié)果除單極性最大量程32000，乘以40，得到變化的最大范圍。以V1、V4的驅(qū)動PWM信號為例分析如下：正轉(zhuǎn)時，用50加上最大變化范圍，得到脈沖寬度值，5090s，

35、對應(yīng)占空比50%90%；同理，反轉(zhuǎn)用50減去計(jì)算得最大變化范圍，得脈沖寬度值，1050s，對應(yīng)占空比10%50%。同時，為了使兩路PWM輸出交替產(chǎn)生，即1路高電平持續(xù)結(jié)束后，2路高電平開始，因此在兩路交替輸出時，要禁止另一路的PWM輸出。最后將PLC的I/O分配地址列下，如圖5-3所示。圖5-3 PLC的I/O地址分配六、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析在設(shè)計(jì)完畢后，我們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和調(diào)試。從系統(tǒng)總體角度講，原理正確，器件選型合適，PLC程序無誤，就可以完成既定任務(wù)，在這里我們觀察了兩路PWM輸出波形，與程序理論上基本符合。在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一個很顯著的問題PWM死區(qū)問題。正如第二部分系統(tǒng)

36、設(shè)計(jì)分析時，提出的關(guān)于軟件延時的問題。為了防止上下橋路同時導(dǎo)通，使得電源短路。因此在上路橋的驅(qū)動電壓信號結(jié)束后，不能立即開通下路橋驅(qū)動電壓，這個延時時間稱為死區(qū)時間。死區(qū)定義如下：由于為推挽動作的斷開時間tdOFF的存在，如果推挽動作中的HYPERLINK /product/searchfile/563.html開關(guān)元件同時處于ON狀態(tài)，會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，引起設(shè)備燒損。所以在使用時，應(yīng)設(shè)計(jì)數(shù)空區(qū)（死區(qū)時間：DT）。如果用PLC直接實(shí)現(xiàn)，要求增加一個高速計(jì)數(shù)脈沖，會對PWM的輸出，以及系統(tǒng)的執(zhí)行時間產(chǎn)生不必要的影響，因此我在實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)到了利用硬件進(jìn)行延時的方案。圖6-1是由時HYPERLINK

37、/product/searchfile/2335.html鐘振蕩電路的輸出產(chǎn)生推挽用輸出信號的電路，該電路可使OUT1、OUT2的DT部分分離。這種電路的特征是DT通常恒定，輸入頻率變化，輸出波形的負(fù)載也同樣變化。由于需要延遲電路部分的輸人波形的負(fù)載為50，故應(yīng)以規(guī)定頻率的2倍作為觸發(fā)電路的輸入。當(dāng)時鐘、負(fù)載均變?yōu)?0時，就不需要觸發(fā)電路。74HC13274HC132CRF.F2f輸入DTDTDTf或 DT：死區(qū)時間圖6-1 死區(qū)時間發(fā)生電路七、總結(jié)與收獲首先總結(jié)此次工程訓(xùn)練，從完成的功能角度講，可以說基本達(dá)到了任務(wù)要求。而我個人則在這次訓(xùn)練收獲了很多。從設(shè)計(jì)開始到調(diào)試，我們遇到了很多問題，但

38、最終經(jīng)過老師和學(xué)長的指導(dǎo)，以及自己的翻閱資料，對整個系統(tǒng)、對直流調(diào)速、對PWM以及PLC的應(yīng)用都有了進(jìn)一步的熟悉。在設(shè)計(jì)最初是對PWM的熟悉過程。包括H橋的單極性控制和雙極性控制，我翻閱了很多資料，并進(jìn)行對比。單獨(dú)拿出PWM一個周期進(jìn)行分析，就是直流斬波的應(yīng)用，也就是離不開電力電子技術(shù)的應(yīng)用。事實(shí)上，直流斬波器也廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活等實(shí)際情況當(dāng)中。我們通過這次設(shè)計(jì)，對PWM中，占空比、死區(qū)的有了更實(shí)際的了解。接下來是器件選型過程，這一過程十分繁瑣。從元件額定值的計(jì)算，到考慮裕量進(jìn)行估算，再到最后查閱電工手冊等資料進(jìn)行器件選擇，都耗費(fèi)了很多時間。不僅如此，在很多器件的選擇過程中，我們也犯了很多混

39、淆概念的錯誤。比如最開始結(jié)束的器件選型中，我們將單相變壓器容量的計(jì)算公式錯用在了三相變壓器的計(jì)算中；將整流后的直流通態(tài)平均電流當(dāng)成了變壓器副邊的電流有效值；還有包括電阻的選型沒有考慮功率，瓷片電容與電解電容的選擇等一些低級錯誤。整個選型中，經(jīng)歷了不斷地修改過程，這也讓我們真正認(rèn)識到工程上苛刻的要求以及嚴(yán)格的態(tài)度。實(shí)驗(yàn)室里，尚且允許我們在實(shí)驗(yàn)中犯一些小錯誤，但實(shí)際的工程現(xiàn)場，我們一定要避免這些可能引發(fā)大事故的一些錯誤。這就要求我們平時多進(jìn)行訓(xùn)練，多培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊庾R，多積累一些電路設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，這樣才能做一個合格的自動化技術(shù)人員。通過對電路圖的研究，也增強(qiáng)了我們的思考能力。另外，在使用prot

40、el軟件繪制電路圖的過程中，我學(xué)到了很多實(shí)用的技巧，這也為以后的工作打下了很好的基礎(chǔ)。在調(diào)試過程中，我通過對死區(qū)電路的分析和學(xué)習(xí)，了解了實(shí)際應(yīng)用與理論設(shè)計(jì)的根本性區(qū)別。如何正確使用每個元件，如何考慮現(xiàn)場的干擾、實(shí)際應(yīng)用的關(guān)斷延遲等影響，這才是我們需要提高的地方。才是我們通過工程訓(xùn)練提高的實(shí)際應(yīng)用的能力。附錄A 參考文獻(xiàn) 陳伯時 . 電力拖動自動控制系統(tǒng) . 3版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 . 孫立志 . PWM與數(shù)字化電動機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用 . 北京：中國電力出版社， 2008. 王兆安，黃俊 . 電力電子技術(shù) . 4版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 彭鴻才 . 電機(jī)原理及拖動

41、. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 王永華 . 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù) . 2版 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008. 阮毅，陳伯時 . 電力拖動自動控制系統(tǒng) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. 范逸明 . 簡明電工手冊 . 北京：國防工業(yè)出版社，2006. 楊志亮 . Protel 99 se電路原理圖設(shè)計(jì)技術(shù) . 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社 . 2002附錄 B 直流PWM開環(huán)調(diào)速電路圖附錄C PLC外圍接線圖1M1M0.02M0.7ML+1L0.00.10.22L地NL124VDC220VACCPU222ML+地RAA+A-RBB+B-RCC-RDD+D-EM231C+V

42、cc限流電阻開關(guān)線圈整流電流傳感器電樞電流傳感器調(diào)節(jié)占空比輸出正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕停車按鈕+_+_+_驅(qū)動電路驅(qū)動電路V1V4V2V3電壓傳感器泵升限制場效應(yīng)管驅(qū)動電路附錄D PLC程序梯形圖主程序正轉(zhuǎn)處理（SBR_0子程序）反轉(zhuǎn)處理（SBR_1子程序）PWM1路輸出（PWM0子程序）PWM2路輸出（PWM1子程序）附錄資料：不需要的可以自行刪除 C語言曲線函數(shù)像素函數(shù)putpixel() 畫像素點(diǎn)函數(shù) getpixel()返回像素色函數(shù) 直線和線型函數(shù)line() 畫線函數(shù) lineto() 畫線函數(shù) linerel() 相對畫線函數(shù) setlinestyle() 設(shè)置線型函數(shù) getlines

43、ettings() 獲取線型設(shè)置函數(shù) setwritemode() 設(shè)置畫線模式函數(shù) 多邊形函數(shù)HYPERLINK /view/553113.htmrectangle() 畫矩形函數(shù) bar() 畫條函數(shù) bar3d() 畫條塊函數(shù) drawpoly() 畫多邊形函數(shù) 圓、弧和曲線函數(shù)getaspectratio()獲取縱橫比函數(shù) circle()畫圓函數(shù) arc() 畫圓弧函數(shù) ellipse()畫HYPERLINK /view/36981.htm橢圓弧函數(shù) fillellipse() 畫橢圓區(qū)函數(shù) pieslice() 畫扇區(qū)函數(shù) sector() 畫橢圓扇區(qū)函數(shù) getarccoords

44、()獲取圓弧坐標(biāo)函數(shù) 填充函數(shù)setfillstyle() 設(shè)置填充圖樣和顏色函數(shù) setfillpattern() 設(shè)置用戶圖樣函數(shù) floodfill() 填充閉域函數(shù) fillpoly() 填充多邊形函數(shù) getfillsettings() 獲取填充設(shè)置函數(shù) getfillpattern() 獲取用戶圖樣設(shè)置函數(shù) 圖像函數(shù)imagesize() 圖像存儲大小函數(shù) getimage() 保存圖像函數(shù) putimage() 輸出圖像函數(shù) 圖形和圖像函數(shù)對許多圖形HYPERLINK /view/330120.htm應(yīng)用程序，直線和HYPERLINK /view/400.htm曲線是非常有用的。

45、但對有些圖形只能靠操作單個像素才能畫出。當(dāng)然如果沒有畫像素的功能，就無法操作直線和曲線的函數(shù)。而且通過大規(guī)模使用像素功能，整個圖形就可以保存、寫、擦除和與屏幕上的原有圖形進(jìn)行疊加。 (一) 像素函數(shù)putpixel() 畫像素點(diǎn)函數(shù)功能： 函數(shù)putpixel() 在圖形模式下屏幕上畫一個像素點(diǎn)。 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為void putpixel(int x,int y,int color); 說明： 參數(shù)x,y為像素點(diǎn)的坐標(biāo)，color是該像素點(diǎn)的顏色，它可以是顏色符號名，也可以是整型色彩值。 此函數(shù)相應(yīng)的HYPERLINK /view/668911.htm頭文件是graphics.h 返回

46、值： 無 例： 在屏幕上(6,8)處畫一個紅色像素點(diǎn)： putpixel(6,8,RED); getpixel()返回像素色函數(shù)功能： 函數(shù)getpixel()返回像素點(diǎn)顏色值。 用法： 該函數(shù)調(diào)用方式為int getpixel(int x,int y); 說明： 參數(shù)x,y為像素點(diǎn)坐標(biāo)。 函數(shù)的返回值可以不反映實(shí)際彩色值，這取決于HYPERLINK /view/1120949.htm調(diào)色板的設(shè)置情況(參見setpalette()函數(shù))。 這個函數(shù)相應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 返回一個像素點(diǎn)色彩值。 例： 把屏幕上(8,6)點(diǎn)的像素顏色值賦給變量color。 color=get

47、pixel(8,6); (二) 直線和線型函數(shù)有三個畫直線的函數(shù)，即line(),lineto(),linerel()。這些直線使用整型坐標(biāo)，并相對于當(dāng)前圖形視口，但不一定受視口限制，如果視口裁剪標(biāo)志clip為真，那么直線將受到視口邊緣截?cái)?；如果clip為假，即使終點(diǎn)坐標(biāo)或新的當(dāng)前位置在圖形視口或屏幕極限之外，直線截?cái)嗟狡聊粯O限。 有兩種線寬及幾種線型可供選擇，也可以自己定義線圖樣。下面分別介紹直線和線型函數(shù)。 line() 畫線函數(shù)功能： 函數(shù)line()使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，在給定的兩點(diǎn)間畫一直線。 用法： 該函數(shù)調(diào)用方式為void line(int startx,int start

48、y,int endx,int endy); 說明： 參數(shù)startx,starty為起點(diǎn)坐標(biāo),endx,endy為終點(diǎn)坐標(biāo)，函數(shù)調(diào)用前后，圖形狀態(tài)下屏幕光標(biāo)(一般不可見)當(dāng)前位置不改變。 此函數(shù)相應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 見函數(shù)60.linerel()中的實(shí)例。 lineto() 畫線函數(shù)功能： 函數(shù)lineto()使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，從當(dāng)前位置畫一直線到指定位置。 用法： 此函數(shù)調(diào)用方式為void lineto(int x,int y); 說明： 參數(shù)x,y為指定點(diǎn)的坐標(biāo)，函數(shù)調(diào)用后，當(dāng)前位置改變到指定點(diǎn)(x,y)。 該函數(shù)對應(yīng)的頭文件為graphics.

49、h 返回值： 無 例： 見函數(shù)60.linerel()中的實(shí)例。 linerel() 相對畫線函數(shù)功能： 函數(shù)linerel() 使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，從當(dāng)前位置開始，按指定的水平和垂直偏移距離畫一直線。 用法： 這個函數(shù)調(diào)用方式為void linerel(int dx,int dy); 說明： 參數(shù)dx,dy分別是水平偏移距離和垂直偏移距離。 函數(shù)調(diào)用后，當(dāng)前位置變?yōu)樵黾悠凭嚯x后的位置，例如，原來的位置是(8,6)，調(diào)用函數(shù)linerel(10,18)后，當(dāng)前位置為(18,24)。 返回值：無 例： 下面的程序?yàn)楫嬀€函數(shù)調(diào)用實(shí)例： #i nclude void main() int

50、driver,mode; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); setcolor(15); line(66,66,88,88); lineto(100,100); linerel(36,64); getch(); restorecrtmode(); setlinestyle() 設(shè)置線型函數(shù)功能： setlinestyle() 為畫線函數(shù)設(shè)置當(dāng)前線型，包括線型、線圖樣和線寬。 用法： setlinestyle() 函數(shù)調(diào)用方式為void setlinestyle(int stly,unsigned pattern,int wigth

51、); 說明： 參數(shù)style為線型取值，也可以用相應(yīng)名稱表示，如表1-10中所示。 參數(shù)pattern用于自定義線圖樣，它是16位(bit)字，只有當(dāng)style=USERBIT_LINE(值為1)時，pattern的值才有意義，使用用戶自定義線圖樣，與圖樣中“1”位對應(yīng)的像素顯示，因此，pattern=0 xFFFF，則畫實(shí)線；pattern=0 x9999，則畫每隔兩個像素交替顯示的虛線，如果要畫長虛線，那么pattern的值可為0 xFF00和0 xF00F，當(dāng)style不為USERBIT_LINE值時，雖然pattern的值不起作用，但扔須為它提供一個值，一般取為0。 參數(shù)wigth用來

52、設(shè)定線寬，其取值見表1-11，表中給出了兩個值，即1和3，實(shí)際上，線寬取值為2也是可以接受的。 若用非法參數(shù)調(diào)用setlinestyle()函數(shù)，那么graphresult()會返回錯誤代碼，并且當(dāng)前線型繼續(xù)有效。 Turbo C提供的線型與線寬定義在頭文件graphics.h中，表1-10和1-11分別列出了參數(shù)的取值與含義。 表1-10 線型 名稱取值含義SOLID_LINE0實(shí)線DOTTED_LINE1點(diǎn)線CENTER_LINE2中心線DASHED_LINE3虛線USERBIT_LINE4用戶自定義線型表1-11 線寬 名 稱取 值說 明NORM_WIDTH（常寬）1一個像素寬（缺省值）

53、THICK_WIDTH（加寬）3三個像素寬這個函數(shù)的頭文件是graphics.h 返回值： 無 例： 下面的程序顯示了BC中所提供的線型圖樣： #i nclude void main() int driver,mode;i; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); for(i=0;i4;i+) setlinestyle(i,0,1); line(i*50,200,i*50+60,200) ; getch(); restorecrtmode(); getlinesettings() 獲取線型設(shè)置函數(shù)功能： 函數(shù)getlinesettin

54、gs() 用當(dāng)前設(shè)置的線型、線圖樣和線寬填 寫linesettingstype型結(jié)構(gòu)。 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為void getlinesettings(struct linesettingstype *info); 說明： 此函數(shù)調(diào)用執(zhí)行后，當(dāng)前的線型、線圖樣和線寬值被裝入info指向的結(jié)構(gòu)里，從而可從該結(jié)構(gòu)中獲得線型設(shè)置。 linesettingstype型結(jié)構(gòu)定義如下： struct linesettingstype int linestyle; unsigned upattern; int thickness; ; 其中l(wèi)inestyle用于存放線型，線型值為表1-10中的各值之一。 u

55、pattern用為裝入用戶自定義線圖樣，這是16位字，每一位等于一個像素，如果哪個位被設(shè)置，那么該像素打開，否則關(guān)閉。 thickness為線寬值存放的變量，可參見表1-11。 getlinesettings()函數(shù)對應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 返回的線型設(shè)置存放在info指向的結(jié)構(gòu)中。 例： 把當(dāng)前線型的設(shè)置寫入info結(jié)構(gòu)： struct linesettingstype info; getlinesettings(&info); setwritemode() 設(shè)置畫線模式函數(shù)功能： 函數(shù)setwritemode() 設(shè)置畫線模式 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為 void setw

56、ritemode()(int mode); 說明： 參數(shù)mode只有兩個取值0和1，若mode為0，則新畫的線將覆蓋屏幕上原有的圖形，此為缺省畫線輸出模式。如果mode為1，那么新畫的像素點(diǎn)與原有圖形的像素點(diǎn)先進(jìn)行異或(XOR)運(yùn)算，然后輸出到屏幕上，使用這種畫線輸出模式，第二次畫同一圖形時，將擦除該圖形。調(diào)用setwritemode()設(shè)置的畫線輸出模式只影響函數(shù)line(),lineto(),linerel(),recangle()和drawpoly()。 setwritemode()函數(shù)對應(yīng)的頭文件是graphics.h 返回值： 無 例： 設(shè)置畫線輸出模式為0： setwritemod

57、e(0); (三)、多邊形函數(shù)對多邊形，無疑可用畫直線函數(shù)來畫出它，但直接提供畫多邊形的函數(shù)會給用戶很大方便。最常見的多邊形有矩形、矩形塊(或稱條形)、多邊形和多邊形塊，我們還把長方形條塊也放到這里一起考慮，雖然它不是多邊形，但它的特例就是矩形(塊)。下面直接介紹畫多邊形的函數(shù)。 rectangle() 畫矩形函數(shù)功能： 函數(shù)rectangle() 用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，畫一個給定左上角與右下角的矩形(正方形或長方形)。 用法： 此函數(shù)調(diào)用方式為void rectangle(int left,int top,int right,int bottom); 說明： 參數(shù)left,top是左上角

58、點(diǎn)坐標(biāo)，right,bottom是右下角點(diǎn)坐標(biāo)。如果有一個以上角點(diǎn)不在當(dāng)前圖形視口內(nèi)，且裁剪標(biāo)志clip設(shè)置的是真(1)，那么調(diào)用該函數(shù)后，只有在圖形視口內(nèi)的矩形部分才被畫出。 這個函數(shù)對應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 下面的程序畫一些矩形實(shí)例： #i nclude void main() int driver,mode; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); rectangle(80,80,220,200); rectangle(140,99,180,300); rectangle(6,6,88,88); r

59、ectangle(168,72,260,360); getch(); restorecrtmode(); bar() 畫條函數(shù)功能： 函數(shù)bar()用當(dāng)前填充圖樣和填充色(注意不是給圖色)畫出一個指定上左上角與右下角的實(shí)心長條形(長方塊或正方塊)，但沒有四條邊線)。 用法： bar()函數(shù)調(diào)用方式為void bar(int left,int top,int right,int bottom); 說明： 參數(shù)left,topright,bottom分別為左上角坐標(biāo)與右下角坐標(biāo)，它們和調(diào)用函數(shù)rectangle()的情形相同，調(diào)用此函數(shù)前，可用setfillstyle()或setfillpatte

60、rn()設(shè)置當(dāng)前填充圖樣和填充色。 注意此函數(shù)只畫沒有邊線的條形，如果要畫有邊線的的條形，可調(diào)用下面的函數(shù)bar3d()來畫，并將深度參數(shù)設(shè)為0，同時topflag參數(shù)要設(shè)置為真，否則該條形無頂邊線。 這 應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 見函數(shù)bar3d()中的實(shí)例。 bar3d() 畫條塊函數(shù)功能： 函數(shù)bar3d() 使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬畫出三維長方形條塊，并用當(dāng)前填充圖樣和填 充色填充該三維條塊的表面。 用法： 此函數(shù)調(diào)用方式為void bar3d(int left,int top,int right,int bottom,int depth,int topf