1、课题背景及意义

齿轮及齿轮箱作为机械设备中一种必不可少的连接和传递动力的通用零部件，作为传递运动和动力的装置其性能直接决定着设备能否正常工作。但实际中齿轮传动的大量问题是综合性的，不少问题难于进行理论分析和纯数学定量分析，而必须借助试验的方法解决。

因此，每台交付的齿轮箱都必须进行充分的台架试验，检验齿轮箱的整机性能和质量。齿轮箱试验台通过模拟各工况下的试验对齿轮箱性能的研究具有重要的作用和意义。为更好的模拟实际工况下的条件，对电机的精确控制起到了决定性因素。通过对电机转速和转矩的精确控制，使得试验结果更加准确。

齿轮箱性能试验平台采用大功率电机拖动齿轮箱进行各种工况的模拟试验，以验证齿轮箱的各种性能。监控系统是齿轮箱性能试验台的重要组成部分，对试验平台的各组成设备实施实时控制、有效的故障诊断与保护，能实时记录系统的事件信息及系统设备的运行参数和状态并能进行归档处理。因此对于监控系统中的人机界面也提出了更高的要求，以往利用编程语言从底层直接开发人机界面的方式已经难以满足需求，为了缩短人机界面应用程序的开发周期，有必要寻找专用的人机界面开发软件包，完成监控系统人机界面的开发工作。本监控系统利用工控机开发一个人机界面，对试验台的各组成设备实施实时监测和控制。

针对电机控制的方法，了解齿轮箱试验台需要完成的台架试验，同时结合现代控制技术、通讯技术等特点设计齿轮箱试验台电机控制系统。与当前生产管理方式和控制技术水平相适应，从而提高齿轮箱试验台的试验结果的精度，也为提高齿轮箱试验台中电机控制系统的自动化水平。

通过对齿轮箱试验台电机的控制系统设计，提高试验台的可靠性和自动化程度，减少操作人员的因误操作带来不必要的损失，同时也是学生应用所学知识解决实际问题的课题。

2、WinCC 在齿轮箱性能试验台监控系统中的设计与应用

2.1 WinCC 软件的主要功能及特点

包括先进性和易用性、设备连接能力强、稳定性和可靠性。齿轮箱性能试验台监控系统包括中央控制台、数据采集系统控制台、变频器现地控制面板及其他相关传感器和执行器件，利用WinCC 在IPC 上实现齿轮箱性能试验台监控系统人机界面功能，供操作人员监视查询，该人机界面系统对监控系统采集的电机、变频器等各种设备的状态、参数进行分页显示，并实现故障检测报警、数据与事件的自动记录、查询等功能。