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图3-13 主电动变速
2)运动中变速控制 主轴或进给变速可以在停车状态下进行，也可以在运行中进行变速。下面以M1电动机正向高速运行中的主轴变速为例，说明运行中的变速的控制过程。
M1电动机在KA1、KM3、KT、KM1和KM5控制下高速运行。此时要进行主轴变速，欲拉出主轴变速手柄，主轴变速开关SQ1、SQ2不再受压，此时SQ1触头由接通变为断开。SQ1、SQ2触头由断开变为接通，则KM3、KT线圈
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断电释放，KM1断电释放，KM2通电吸合，KM5断电释放，KM6通电吸合。于是M1定子绕组按三角形接法，串入限流电阻R进行正向低速反接制动，使M1转速迅速下降，当转速下降到速度继电器KS释放转速时，又由KS控制M1进行正向低速脉动转动，以利齿轮啮合。待推回主轴变速手柄时，SQ1、SQ2行程开关压下，SQ1常开触头由断开变为接通状态。此时KM3、KT、KM1、KM4通电吸合，M1先正向低速（三角形接法）起动，后在时间继电器KT控制下，自动转为新的转速下的高速运行。
由上可知，所谓运行中变速是指机床拖动系统在运行中，可拉出变速手柄进行变速，而机床电气控制系统可使电动机接入电气制动，制动后又控制电动机低速脉动旋转，以利齿轮啮合。待变速完成后，推回变速手柄又能自动起动运转。
(4)主轴箱、工作台的快速移动控制
机床各部件的快速移动由快速手柄进行操纵，由快速移动电动机M2拖动。将快速手柄扳到正向快速移动位置时，压动限位开关SQ7，输入继电器I1.4得电，输出继电器Q0.5得电，使交流接触器KM6通电吸合。KM6的主触点闭合，接通快速移动电动机的电源，快速移动电动机正向转动，拖动主轴箱或工作台做正向快速移动。将快速手柄扳到反向快速移动位置时，压动限位开关SQ8,输入继电器I1.5得电，输出继电器Q0.6得电，使接触器KM7通电吸合。KM7的主触点闭合，接通快速移动电动机的电源，快速移动电动机反向旋转，拖动主轴箱或工作台做反向快速移动。将快速手柄扳到“停止”位置时，限位开关SQ7和SQ8均恢复原来位置，快速移动停止。
其主轴箱、工作台的快速移动控制梯形图如图3-14所示：
图3-14 主轴箱、工作台的快速移动控制
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4 MCGS组态软件概述
4.1 MCGS组态软件简介
随着计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工控组态软件将提供强有力的软件帮助。
MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点，通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，所以现在MCGS已成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系统稳定可靠。
4.2 MCGS组态软件的系统构成
4.2.1 MCGS组态软件的整体结构
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。
4.2.2 MCGS组态软件的组成
MCGS组态软件由五大部分组成，MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
1 主控窗口
主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：
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定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
2 设备窗口
设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。
本次设计中所连接和驱动的外部设备是PLC。 其设备窗口的设置如图4-1所示：
图4-1 设备窗口界面
3 用户窗口
本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面。 本次设计中所建立的用户窗口如图4-2所示：
图4-2 用户窗口建立界面
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