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plc技術(shù)論文

時間:2022-06-07 00:38:55

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇plc技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

plc技術(shù)論文

第1篇

plc,全稱ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器,是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的。采用一類可編程的存儲器,相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算、順序控制等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,實現(xiàn)對各種類型設(shè)備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇,其工作原理主要有三個不同的階段,即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段,PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi),然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序,控制輸出操作;在用戶程序執(zhí)行階段,PLC可以按照從上到下、自左向右的順序,依次掃描用戶程序,并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算,根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài),以確定程序是否處于正常運行狀態(tài);在輸出刷新階段,CPU會發(fā)出相應(yīng)的指令,然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài),結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動外部設(shè)備的運行,從而實現(xiàn)電氣自動化控制。

2PLC技術(shù)的優(yōu)點

作為微機技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物,PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點,充分利用了微處理器的優(yōu)勢,具體包括以下優(yōu)點。

2.1功能完善

當(dāng)前,PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富,可以滿足各種工業(yè)控制的需要,而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運算功能,被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。

2.2可靠性高

在PLC的生產(chǎn)過程中,采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù),極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時,PLC具備相應(yīng)的自我檢測能力,一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障,可以及時發(fā)出警報信號,提醒相關(guān)人員處理故障,因此,PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。

2.3編程語言簡單

作為一種工控計算機,PLC的接口相對簡單,編程容易,其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低,不需要面對復(fù)雜的匯編語言,即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。

2.4維護方便

在PLC技術(shù)中,以存儲邏輯代替了接線邏輯,極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量,減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期,同時,也在一定程度上降低了設(shè)計難度,以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此,PLC可以實現(xiàn)在線編程,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程,被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。

3PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在電力工程中,PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1開關(guān)量控制

開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。

3.1.1斷路器控制

在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中,對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式,需要使用大量的電磁繼電器,存在許多觸點和聯(lián)接點,進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及,使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件,極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中,操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作,比如分閘、合閘等,系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況,給出正確的操作信號。同時,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,會自動跳閘,并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。而且,PLC控制系統(tǒng)不需要進行復(fù)雜的二次接線,可以有效地降低接線失誤率,大大減少維護檢修的工作量。

3.1.2備用電源自動投入裝置

備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性,被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中,多采用手動或自動供回電線路的方式供電,在投切過程中,會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間,影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC,可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制,可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾,具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。

3.2順序控制

在原有的電力工程中,控制系統(tǒng)一般都是采用繼電器控制,而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,高性能的PLC控制系統(tǒng)逐漸取代了繼電器控制。在實際應(yīng)用中,PLC不僅能夠全面調(diào)節(jié)整個電力工程,也可以控制部分電路。同時,PLC控制器屬于遠方終端單元,可以利用遠程控制的方式控制變電站現(xiàn)場的RTU裝置,實現(xiàn)對各種開關(guān)狀態(tài)量的采集和處理,并通過相應(yīng)的反饋環(huán)節(jié)獲得故障信息,以便及時處理和解決其中存在的問題和故障,以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

4結(jié)束語

第2篇

課題名稱: PLC先進控制策略研究與應(yīng)用

1、選題意義和背景。

可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干擾能力強、功能豐富等強大技術(shù)優(yōu)勢,已經(jīng)成為目前自動化領(lǐng)域的主流控制系統(tǒng)。然而,從目前的應(yīng)用情況來看,PLC還大都只是承擔(dān)最基本的控制功能,如順序控制、數(shù)據(jù)采集和PID反饋控制。各個PLC廠家也在其產(chǎn)品中設(shè)計了PID模塊。雖然PID算法控制有很高的穩(wěn)定性,但對于一些復(fù)雜控制系統(tǒng),PID控制很難滿足控制要求,這也使PLC的發(fā)展面臨著一種挑戰(zhàn)。隨著越來越多的PLC產(chǎn)品與IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)兼容,PLC控制系統(tǒng)越來越開放,將先進控制算法嵌入PLC常規(guī)控制系統(tǒng)成為可能。本課題從工業(yè)控制實際應(yīng)用角度出發(fā),對PLC的控制功能進行深入的研究和探討,以提高和擴展PLC控制器的應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍。本課題:PLC先進控制策略的研究與應(yīng)用,其目的是通過研究使一些先進控制算法在PLC及組態(tài)系統(tǒng)上得以實現(xiàn),并開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序,經(jīng)過驗證后最終應(yīng)用到工業(yè)過程控制中去。

在PLC組態(tài)系統(tǒng)中實現(xiàn)先進控制算法,包括預(yù)測控制算法和模糊邏輯控制算法,形成具有人工智能的控制模塊及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能大大提高系統(tǒng)的控制水平,改善控制質(zhì)量。從經(jīng)濟角度來看,目前PLC生產(chǎn)商的一些產(chǎn)品具備先進控制模塊,如模糊模塊。但它們的價格十分昂貴,且封閉性較強,不適合我國中小型企業(yè)的工業(yè)改造。因此開發(fā)較為通用的先進算法實現(xiàn)技術(shù),對于我國中小型企業(yè)的工業(yè)改造具有很大的意義,既可降低生產(chǎn)成本,又可提高經(jīng)濟效益。

模糊控制與預(yù)測控制是智能控制中技術(shù)較為成熟的分支,因此,研制和開發(fā)出適合工業(yè)環(huán)境的實時先進控制開發(fā)工具,實現(xiàn)模糊控制、預(yù)測控制嵌入PLC,與常規(guī)控制集成運行,讓先進控制從教授、專家手中走出來,實現(xiàn)先進控制的工程化、實用化、轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力,對縮短控制系統(tǒng)開發(fā)周期,加快先進控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,提高我國的工業(yè)自動化水平有著重大的意義。

2、論文綜述/研究基礎(chǔ)。

在過程工業(yè)界,從40年代開始,采用PID控制規(guī)律的單輸入單輸出簡單反饋控制回路己成為過程控制的核心系統(tǒng)。目前,PID控制仍廣泛應(yīng)用,即便是在大量采用DCS控制的最現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過程中,這類回路仍占總回路80%-90%.這是因為PID控制算法是對人的簡單而有效操作的總結(jié)和模仿,足以維護一般過程的平穩(wěn)操作與運行,而且這類算法簡單且應(yīng)用歷史悠久,工業(yè)界比較熟悉且容易接受。

然而,單回路PID控制并不能適用于所有的過程和不同的要求[4}0 50年代開始,逐漸發(fā)展了串級、比值、前饋、均勻和Smith預(yù)估控制等復(fù)雜控制系統(tǒng),即當(dāng)時的先進控制系統(tǒng),在很大程度上滿足了單變量控制系統(tǒng)的一些特殊的控制要求。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,仍有10%-20%的控制問題采用上述控制策略無法奏效,所涉及的被控過程往往具有強藕合性、不確定性、非線性、信息不完全性和大純滯后等特性,并存在著苛刻的約束條件,更重要的是它們大多數(shù)是生產(chǎn)過程的核心部分,直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本等有關(guān)指標(biāo)。隨著過程工業(yè)日益走向大型化、連續(xù)化,對工業(yè)生產(chǎn)過程控制的品質(zhì)提出了更高的要求,控制與經(jīng)濟效益的矛盾日趨尖銳,迫切需要一類合適的先進控制策略。自50年代末發(fā)展起來的以狀態(tài)空間方法為主體的現(xiàn)代控制理論,為過程控制帶來了狀態(tài)反饋、輸出反饋、解疆控制、自適應(yīng)控制等一系列多變量控制系統(tǒng)設(shè)計方法}s}.上述多變量控制策略有其自身的不足之處,工業(yè)過程的復(fù)雜性使得建立其正確的數(shù)學(xué)模型比較困難。同時,計算機技術(shù)的持續(xù)發(fā)展使得計算機控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用,強大的計算能力可以用來求解過去認(rèn)為是無法求解的問題,這一切都孕育著過程控制領(lǐng)域的新突破。

整個80年代,出現(xiàn)了許多約束模型預(yù)測控制的工程化軟件包。通過在模型識別、優(yōu)化算法、控制結(jié)構(gòu)分析、參數(shù)整定和有關(guān)穩(wěn)定性和魯棒性研究等一系列工作,基于模型控制的理論體系己基本形成,并成為目前過程控制應(yīng)用最成功,也最有前途的先進控制策略。近年來,人工智能技術(shù)有了長足的長進并在許多科學(xué)與工程領(lǐng)域中取得了較廣泛的應(yīng)用。就過程控制而言,專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)是最有潛力的三種工具。專家系統(tǒng)可望在過程故障診斷、監(jiān)督控制、檢測儀表和控制回路有效性檢驗中獲得成功應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則可以為復(fù)雜的非線性過程的建模提供有效的方法,進而可用于過程軟測量和控制系統(tǒng)的設(shè)計上。模糊系統(tǒng)不僅是行之有效的模糊控制理論基礎(chǔ),而且有望成為表達確定性和不確定性兩類混合并提煉這些經(jīng)驗使之成為知識進而改進以后的控制,也將是先進控制的重要內(nèi)容。

由于先進控制受控制算法的復(fù)雜性和計算機硬件兩方面因素的影響,早期的先進控制算法通常是在PC機和UNIX機上實施的。隨著DCS功能的不斷增強,更多的先進控制策略可以與基本控制回路一起在DCS控制站上實現(xiàn)。國外發(fā)達國家?guī)缀跛衅髽I(yè)都采用了DCS系統(tǒng)或其它智能化設(shè)備來實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制,并在此基礎(chǔ)上通過實施先進控制與優(yōu)化較大的提升了系統(tǒng)的性能??梢哉f,高性能控制系統(tǒng),尤其是DCS系統(tǒng)的普及為先進控制的應(yīng)用提供了強有力的硬件和軟件平臺。國外從70年代末就開始了先進控制技術(shù)商品化軟件的開發(fā)及應(yīng)用,并在DCS的基礎(chǔ)上實現(xiàn)先進控制和優(yōu)化。如愛默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先進控制軟件RMPGT和RPID等在現(xiàn)場的實際應(yīng)用都集中在自己的DCS系統(tǒng)上。傳統(tǒng)的PLC由于不支持浮點運算以及先進控制所必須的精確的時間,因此,除了模糊邏輯控制外,其他的先進控制并沒有在PLG平臺上實現(xiàn)。然而,在過程工業(yè)中大多系統(tǒng)使用先進靈活的PLC控制系統(tǒng),因此1996年Barnes提出了一種基于PC-PLC通訊的混合方式,通過控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)計算機與PLG的通訊,從而實現(xiàn)先進控制。

3、參考文獻。

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4、論文提綱。

第一章前言

1. I論文研究的目的和意義

1. 2論文研究的主要內(nèi)容及工作簡述

1. 3國內(nèi)外文獻綜述

I. 3. 1先進控制的發(fā)展及現(xiàn)狀

1 .3 . 2 PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用

1.3 . 3 PLC基本控制方法

1. 3. 4 PLC模糊控制器

I. 3. 5 PLC預(yù)測控制算法

第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系統(tǒng)

2.1 SIMATIC 57-300 PLC系統(tǒng)

2.1.1 S7-300 PLC

2.1.2 S7-300 PLC控制系統(tǒng)

2.2 STEP7系統(tǒng)

2.2.1 STEP7功能及結(jié)構(gòu)

2.2.2組態(tài)環(huán)境及編程語言

2.2.3基本控制算法的實現(xiàn)二

第三章PLC模糊控制器的研究與實現(xiàn)

3.1模糊控制算法與系統(tǒng)

3.1.1模糊控制理論

3.1.2模糊控制系統(tǒng)

3.1.2.1模糊控制器的組成

3.1.2.2模糊控制算法

3.1.2.3模糊控制器的結(jié)構(gòu)

3.2 PLC模糊控制器設(shè)計

3.2.1 PLC模糊控制器結(jié)構(gòu)

3.2.2模糊控制器離線部分設(shè)計

3.2.2.1模糊控制器離線部分算法設(shè)計內(nèi)容

3.2.2.2基于MATLAB模糊邏輯工具箱的設(shè)計

3.2.3 STEP7實現(xiàn)模糊控制器設(shè)計

3.2.3.1模糊算法流程圖

3.2.3.2模糊算法的功能塊

3.2.4 PLC模糊控制器的仿真驗證

3.2.4.1仿真系統(tǒng)的建立

3.2.4.2仿真結(jié)果驗證

第四章PLC預(yù)測控制器的研究與實現(xiàn)

4.1廣義預(yù)測控制算法

4.1.1單值廣義預(yù)測控制

4.1.2單值廣義預(yù)測控制律計算

4.2 PLC單值廣義預(yù)測控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

4.2.1單值廣義預(yù)測算法的實現(xiàn)步驟

4.2.2單值廣義預(yù)測控制器的設(shè)計

4.3單值廣義預(yù)測控制器的仿真驗證

4.3.1仿真模型的建立

4.3.2仿真結(jié)果分析比較

第五章基于PLC的空調(diào)性能檢測實驗室計算機控制系統(tǒng)

5.1工藝流程與控制方案

5.1.1工藝過程簡述

5.1.2控制要求

5.1.3控制方案設(shè)計

5.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置

5.3監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計

5.4 57-300 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

5.4.1硬件系統(tǒng)組態(tài)

5.4.2 PLC控制程序設(shè)計

5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容。

目前,PLC的應(yīng)用十分廣泛,涉及到過程控制的方方面面。但在控制策略上,它依然沿用傳統(tǒng)的PID控制。許多PLC開發(fā)商把PID算法做成模塊,固化在PLC中。

但從長遠角度看,對于一些復(fù)雜的控制系統(tǒng),PID很難滿足控制要求,這就需要把先進的控制算法嵌入到PLC的設(shè)計中。本課題以此為主要研究內(nèi)容。

工業(yè)過程的復(fù)雜性以及對于控制日益提高的要求,各種先進控制算法越來越多地深入到控制領(lǐng)域,但由于PLC的編程目前還限于低級語言(如梯形圖),所以,給在PLC上實現(xiàn)先進控制算法帶來了困難。SIEMENS在PLC的編程系統(tǒng)STEP7中提供了比較豐富的功能模塊,因此,本課題首先是通過對控制算法的研究與改進和對STEP?功能的開發(fā),使先進控制策略在S7-300 PLC上得以較好的實現(xiàn)。本論文重點研究基于PLC的模糊控制器的實現(xiàn),這一領(lǐng)域目前研究的比較多,因此在總結(jié)前人研究方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計出一個基于PLC的通用的模糊控制器,并使其固化在STEP7軟件中。此外,對于PLC預(yù)測控制雖已有一些研究,但都僅限于理論方面,尚未給出PLC上實現(xiàn)的實例。本課題也想在此方面有所創(chuàng)新,開發(fā)出基于PLC的預(yù)測控制實現(xiàn)技術(shù)。

本論文第一章簡要介紹了課題的來源背景、主要內(nèi)容、目的意義以及國外相關(guān)工作的研究狀況等。

第二章介紹了SIMATIC S7-300 PLC的主要特點,系統(tǒng)組成及控制系統(tǒng)的配置與實現(xiàn),同時介紹了STEP?軟件的功能及結(jié)構(gòu),組態(tài)環(huán)境,以及一些基本算法的實現(xiàn)方法。

第三章重點闡述了模糊控制的基本理論、模糊控制算法、模糊控制器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法。提出了基于PLC的模糊控制器的實現(xiàn)方法,即采用MATLAB離線設(shè)計,PLC在線查詢的方式。給出了STEP?實現(xiàn)模糊算法的流程圖及部分程序。

最后建立一個過程仿真系統(tǒng),對PLC模糊控制器進行仿真驗證。

第四章介紹了預(yù)測控制的基本理論,重點闡述了廣義預(yù)測控制算法,并結(jié)合PLC的特點,提出了基于PLC的單值廣義預(yù)測控制器的設(shè)計方法,給出了STEP7實現(xiàn)單值廣義預(yù)測算法的步驟與流程圖。最后建立一個二階大滯后的對象模型,構(gòu)成仿真控制系統(tǒng),與PID控制進行比較分析,驗證PLC預(yù)測控制器的有效性。

第五章是作者在研究生期間參加的某空調(diào)性能檢測實驗室基于PLC實現(xiàn)的計算機控制系統(tǒng),從系統(tǒng)控制方案的設(shè)計、系統(tǒng)配置和硬件構(gòu)成、監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計等幾個方面分別進行了詳細(xì)的論述。

第六章結(jié)論與體會,總結(jié)自己在課題研究和項目研究的過程中的一些體會和心得,分析了工作中的不足,提出了以后工作的注意事項,改進方法。

6、研究條件和可能存在的問題。

I.盡快建立樣板工程,把己經(jīng)取得的研究成果應(yīng)用到工程實際過程中,通過實踐檢驗,發(fā)現(xiàn)問題以便不斷改進和提高。

2. PLC預(yù)測控制器目前只應(yīng)用了簡單的單值廣義預(yù)測算法,有其自身的局限性,如控制精度不高。目前,應(yīng)用較為成熟的是MPC算法,因此可以把PLC-MPC控制器作為今后研究的一個重點。

3.對于PLC模糊控制器的改進,主要是在算法上,為了提高控制效果,單純的模糊算法是不足的,改進型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能,因此可以開發(fā)PLC模糊PID控制器。

4.進一步挖掘STEP?軟件的功能,開發(fā)過程對象仿真模塊,給出基于PLC建立仿真系統(tǒng)的方法和步驟,為工業(yè)實阮應(yīng)用縮短調(diào)試時間,保證系統(tǒng)的可靠性。

7、預(yù)期的結(jié)果。

1.通過對先進控制各種算法的分析比較,對先進控制理論有了進一步認(rèn)識,從中學(xué)到了不少解決問題的方法,理解了傳統(tǒng)控制方法與先進控制方法的區(qū)別。

2.基于PLC實現(xiàn)先進控制與基于PC實現(xiàn)先進控制相比較,最重要的一個優(yōu)勢在于PLC實現(xiàn)先進控制不需要通訊協(xié)議,而基于PC實現(xiàn)先進控制,在系統(tǒng)設(shè)計和運行之前必須正確的配置PC與PLC之間的通訊協(xié)議,因此可以降低系統(tǒng)得開發(fā)時間。其次,在系統(tǒng)運行時,在下位機上完成先進控制算法比在上位機完成更具有實時性。在可靠性方面,由于基于PC實現(xiàn)先進控制,現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和信號要經(jīng)過通訊傳給上位機,這難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失和信號的誤差,從而使系統(tǒng)的控制精度下降,而基于PLC實現(xiàn)先進控制避免了這類現(xiàn)象的發(fā)生。

3.西門子57-300 PLC功能強、處理速度快、模塊化結(jié)構(gòu)易于擴展,被廣泛的應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中;其相應(yīng)開發(fā)軟件STEP7采用模塊化編程方法,提供多種編程語言,豐富的功能模塊,能實現(xiàn)較為復(fù)雜的功能和算法。因此二者結(jié)合 起來,為先進控制的設(shè)計與開發(fā)提供了很好的軟硬件平臺。

4. PLC模糊控制器采用MTALAB離線設(shè)計和PLC在線查表的方法,把復(fù)雜的模糊推理過程交給計算機離線完成,得到模糊控制量查詢表供PLC在線調(diào)用。此方法將復(fù)雜瑣碎的模糊控制系統(tǒng)的開發(fā)工作變得簡單明了,大大縮短了開發(fā)周期,同時也提高的PLC控制的實時性,是目前被廣泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的設(shè)計方法。

5. PLC單值廣義預(yù)測控制器采用簡單實用的單值廣義預(yù)測控制算法,它需要調(diào)整參數(shù)少、在線計算時間短,可適用于PLC類控制采樣周期較短的快速動態(tài)過程系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明:PLC單值廣義預(yù)測控制器保持了預(yù)測控制的性能,控制效果較PID控制有很大改善,同時具有計算量小,響應(yīng)迅速的優(yōu)點。

8、論文寫作進度安排。

20XX.05-20XX.06 開論文會議

20XX.06-20XX.07 確定論文題目

20XX.07-20XX.02 提交開題報告初稿

20XX.02-20XX.06 提交論文初稿

第3篇

關(guān)鍵詞:不落輪鏇床,NCU,閉環(huán)控制

1 概述

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,近年來,國家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù),數(shù)控技術(shù)在機床上得到廣泛應(yīng)用,鐵路輪對的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來完成,在不拆卸機車車輛輪對的情況下進行鏇輪踏面加工,加工誤差小,因此車輪的鏇修效率得到大大提高,節(jié)約了維修成本和鏇修時間。

2 不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 硬件結(jié)構(gòu):

不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅(qū)動模塊; OP010C(MMC103和PCU50服務(wù)器)和MCP操作控制單元;S7-300PLC 模塊;4個1FK7三相數(shù)字伺服電動機,micromaster440變頻器,三相異步驅(qū)動輪電機等部件組成,系統(tǒng)的各個部件通過現(xiàn)場總線PROFIBUS聯(lián)接。連接結(jié)構(gòu)如圖1:

圖1:鏇床硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統(tǒng),NC 軟件和HMI軟件,PLC軟件。

2.2.1WindowsXP操作系統(tǒng):

系統(tǒng)安裝在PCU上,實際相當(dāng)于單獨的計算機,NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統(tǒng)上使用。

2.2.2 NC 軟件:

SINUMERIK 840D通過特殊處理, NC軟件與PCU計算機WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實時運行。從而使得操作PCU即可實時控制NCU程序,實現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對程序控制,其主要功能有:

控制機床各部件靈活協(xié)調(diào)工作

監(jiān)測群組模式下各通道的狀態(tài)

x,z坐標(biāo)方向動態(tài)控制

可編寫快速響應(yīng)程序

可編寫各部件同步動作程序

選擇優(yōu)化地址和時間

各種曲線插補方法

電子齒能

刀具,螺紋間隙,象限補償功能

測量功能

高級編程語言的編譯功能

2.2.3 HMI advanced軟件

鏇床采用HMI advanced軟件進行操作,他是運行在Windows NT系統(tǒng)下的應(yīng)用程序,為用戶提供了友好的操作界面,用于編程控制。如圖示:

圖2:HMI advanced啟動后界面

通過操作HMI advanced軟件,可以實現(xiàn)鏇床以下功能

編寫輪對廓型加工程序

執(zhí)行部件程序

手動控制操作鏇床

讀寫程序數(shù)據(jù)

編輯程序數(shù)據(jù)

顯示處理故障

設(shè)定鏇床參數(shù)

建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信

2.3.4 PLC軟件

PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進行監(jiān)控和操作,也可以使用專門的程序編程器來進行編程,PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動輪,軸箱支撐,液壓系統(tǒng)等部件動作的自動控制。

3 不落輪鏇床數(shù)字控制程序

3.1 不落輪鏇床加工程序:

加工要求按照鐵路輪對踏面廓型進行切削加工,車輛輪對通過軸箱定位,利用4個驅(qū)動輪對驅(qū)動輪對主軸旋轉(zhuǎn),伺服電機驅(qū)動軸線方向刀具走向,加工出符合國家TB的標(biāo)準(zhǔn)廓型。鏇床主驅(qū)動輪采用PLC控制變頻器,實現(xiàn)4個主驅(qū)動輪的調(diào)節(jié)。控制過程如圖1:NCU是機床控制中心,包括PLC和NC兩部分,通過PROFIBUS 與PLC ET200擴展模塊和變頻器進行實時通訊,通過MPI與NCU聯(lián)接通訊,手操盤和測量探頭直接聯(lián)接在NC上。

鏇床加工過程中,NC按照編寫的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令,所有裝載,測量,切削,卸載均采用NC程序自動執(zhí)行操作,加工流程如圖3示。

圖3 :鏇輪加工流程

車輪加工工藝:

3.2 閉環(huán)控制原理

不落輪鏇床刀具進給控制和驅(qū)動輪電機速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng),使用用增量式光電編碼器檢測裝置,該裝置安裝在伺復(fù)電動機上,用來檢測伺服電機的轉(zhuǎn)角,推算出工作臺的實際位移量,編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號,信號反饋到NCU裝置的比較器中,與程序指令值進行比較,用差值進行控制,如圖所示:此系統(tǒng)控制精度可以達到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要,此外該系統(tǒng)穩(wěn)定性能良好,測試維修比較容易。論文格式。

圖5:閉環(huán)控制原理

影響閉環(huán)控制加工系統(tǒng)精度的因素:

a 電機絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號數(shù)量,數(shù)量越多,精度越高。

b.安裝調(diào)試編碼器檢測裝置的工藝,

c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號

d.電流和速度控制器取樣時間,取樣時間越短,精度越高。論文格式。

4 結(jié)束語

機床數(shù)字控制技術(shù)是國際先進機床生產(chǎn)技術(shù),也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來,國內(nèi)數(shù)控機床工業(yè)與世界數(shù)控機床工廠不斷深入合作,研制出各種高精度,高技術(shù)含量的數(shù)控機床設(shè)備,數(shù)控機床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。

參考文獻:

1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .

2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.

3. SCULFORT. Operation Manual for the TF 2000Underfloor Wheel Lathe.

第4篇

關(guān)鍵詞:自動控制系統(tǒng)功能,改進

 

1 前言

萊鋼三座120噸轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及煤氣回收采用干法除塵技術(shù),干法除塵系統(tǒng)的設(shè)備在布置上基本分兩部分:蒸發(fā)冷卻器在轉(zhuǎn)爐跨內(nèi),靜電除塵器、風(fēng)機、液壓站、放散煙囪和煤氣冷卻器分布在廠房外。其中的每個設(shè)備都非常重要,哪個設(shè)備出現(xiàn)了問題都將影響整個系統(tǒng)的進行,而這些設(shè)備的維修需要一個漫長的過程,因此原有的控制系統(tǒng)已不能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的快速節(jié)奏和環(huán)保要求,為此我們通過研究,對其自動控制系統(tǒng)進行改進,對于三座轉(zhuǎn)爐公用的斗式提升機和刮板輸送機,增加一套備用細(xì)灰運輸系統(tǒng),蒸發(fā)冷卻器部分增加一旁通管路,當(dāng)主管上的水調(diào)節(jié)閥和切斷閥出現(xiàn)故障時切換到主管,從而不影響煙氣的冷卻,新上一套4#靜電除塵器系統(tǒng),哪個爐子的靜電除塵器出現(xiàn)問題時可以切換到4#靜電除塵器,新上一套備用風(fēng)機系統(tǒng)和4#風(fēng)機切換站系統(tǒng),哪個爐子的風(fēng)機出現(xiàn)問題時可以切換到備用風(fēng)機系統(tǒng)或4#風(fēng)機切換站系統(tǒng),從而不會影響生產(chǎn)的正常進行。

2 工藝流程簡述

轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中,氧氣與碳反應(yīng)生成具有高含量一氧化碳的尾氣。由于與工藝相關(guān)的原因,加熱期間的煙道氣流量、煙道氣成分和溫度是不同的。在高熱的轉(zhuǎn)爐煙道氣可被有效使用之前,必須對它進行冷卻和除塵。離開轉(zhuǎn)爐的主煙道氣在余熱鍋爐中得到降溫,出口可得到約為850℃的煙道氣平均出口溫度。水被直接噴入要被冷卻的煙道氣流中。應(yīng)將噴水速率選擇為能確保被轉(zhuǎn)爐熱煙道氣完全汽化,同時借助于雙介質(zhì)噴嘴實現(xiàn)水的霧化。除了冷卻轉(zhuǎn)爐煙道氣之外,由于煙道氣速度減速和用水滴濕潤粉塵的緣故,出現(xiàn)集塵。被收集的粉塵量取決于轉(zhuǎn)爐工藝及在吹氧階段添加石灰的速率和時間。從蒸發(fā)冷卻器出來的200℃左右的煙道氣進入靜電除塵器。靜電除塵器包括并排布置的集電電極和呈缺口的條狀電極狀的放電電極。在靜電場的作用下,氣體離子向地遷移,導(dǎo)致電流流動。這些負(fù)氣體離子的一些依附在粉塵上,從而使它們依附在集電電極上。然后通過規(guī)定的間隔時間通過振打使粉塵沉積下來。為了防止粉塵沉積或濕度引起電飛弧,對靜電場的絕緣子要進行加熱。利用可調(diào)速的軸流風(fēng)機實現(xiàn)煙道氣的吸入控制,并根據(jù)氣體分析儀檢測的CO濃度來控制切換站將煤氣送至煙囪或煤氣柜,實現(xiàn)放散或回收的快速切換。論文參考,改進。圖1簡單的表示了干法除塵的工藝流程圖

圖1 干法除塵工藝流程圖

3自動控制系統(tǒng)功能

3.1系統(tǒng)的控制功能和特點

整個干法除塵自動控制系統(tǒng)的一級自動化(基礎(chǔ)自動化)采用SIMATIC S7-400PLC系統(tǒng)作為系統(tǒng)的中心,系統(tǒng)軟件選擇SIMATIC WINCC6.2和STEP7 5.4作為監(jiān)控軟件和編程軟件,與轉(zhuǎn)爐本體、余熱鍋爐等自動化系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)通訊,組成以太網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng),實現(xiàn)PLC與上位機之間的信號的傳輸、報警和數(shù)據(jù)采集等。根據(jù)干法除塵設(shè)備分散的特點,PLC按設(shè)備分布區(qū)域劃分為主站和從站,從站為主PLC的遠程擴展單元,主站放置在干法除塵電磁站內(nèi),控制蒸發(fā)冷卻器及相應(yīng)的排灰等的蒸發(fā)冷卻器從站放置在主控樓的PLC室內(nèi),采用SIMATIC S7-300PLC系統(tǒng),通過光纜與主站進行通訊,其它分站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。論文參考,改進。其中蒸發(fā)冷卻器的旁通在PLC室的從站上,備用細(xì)灰運輸系統(tǒng)、備用風(fēng)機、4#靜電除塵器、4#風(fēng)機切換站系統(tǒng)在干法除塵公用PLC上,公用PLC亦分為主站和從站,均放置在干法除塵電磁站內(nèi),其中煤氣冷卻器部分的從站采用SIMATIC S7-300PLC系統(tǒng),通過PROFIBUS電纜與主站通訊,其余兩個從站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。另外三座轉(zhuǎn)爐公用的斗式提升機和刮板輸送機的控制在1#爐干法除塵PLC上,因此在進行1#爐干法除塵PLC維護時注意,只有在確認(rèn)另外兩個爐子都沒有使用的情況下,才能對其PLC進行斷電等操作。

3.2蒸發(fā)冷卻器的噴水控制

首先應(yīng)進入吹煉的準(zhǔn)備階段(加鐵水或二次吹煉信號),在畫面上反映為第三階段(PHASE3)在第三階段的基礎(chǔ)上氧閥打開,開始吹煉,進入第四階段(PHASE4)。氧閥打開后,蒸汽閥立即打開。論文參考,改進。同時因為爐內(nèi)的碳氧反應(yīng),煙道氣溫度開始上升,當(dāng)EC入口高于300度時,水閥打開,開始對煙道氣噴水進行降溫,此時調(diào)節(jié)閥的開度保持在默認(rèn)值(開度50%,可調(diào))。15秒后,水量調(diào)節(jié)控制器打開,再過5秒后,溫度控制器(PID調(diào)節(jié)塊)被激活為自動模式。吹氧結(jié)束后,一旦EC的入口溫度低于預(yù)設(shè)值(默認(rèn)為250度,可調(diào)),水閥關(guān)閉,溫度控制器回到手動模式,水量調(diào)節(jié)控制器關(guān)閉。水閥關(guān)閉20秒并且停止吹氧120秒后,蒸汽閥關(guān)閉(為了保證系統(tǒng)中剩余的水被完全霧化)。進入第四階段后(PHASE4),過90秒,自動進入第五階段(PHASE5):吹氧。在氧氣閥關(guān)閉以后,系統(tǒng)認(rèn)為一個冶煉周期結(jié)束,自動進入第六階段(PHASE6):吹氧結(jié)束。該階段自我保持100秒后回到第一階段(PHASE1):停止冶煉。等待加鐵水信號或二次吹煉信號來到時,再次進入第三階段,重新開始一個循環(huán)。

3.3轉(zhuǎn)爐的煙氣流量控制

為了適應(yīng)煉鋼工藝,將煉鋼過程分為不吹氧、預(yù)熱、開始吹氧、吹氧、吹氧結(jié)束、爐口清理等六個階段,分別設(shè)定各階段由軸流風(fēng)機的變頻器控制的煙氣流量,根據(jù)該設(shè)定值和爐口壓力來實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙氣流量的控制。

將吹氧量與爐口壓力控制器的輸出信號相乘所得到的值,加到各階段煙氣流量設(shè)定的串級比例控制器上。論文參考,改進。如果吹氧速度發(fā)生變化,這種比例控制能夠通過爐口壓力控制器的輸出信號,確保煙氣的流速在相同的比例上立即得到適應(yīng)。

爐況的變化以及爐氣溫度等所導(dǎo)致的余熱鍋爐中的壓力變化通過壓力控制器對吹氧速度和煙氣流量之間的比例關(guān)系加以修正來進行補償。測量的煙氣流量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的條件進行壓力和溫度校正。此外,將噴入蒸發(fā)冷卻器的水蒸汽含量從校正后的煙氣流量中扣除,使得受控變量能夠代表標(biāo)準(zhǔn)條件下干態(tài)的煙氣流量。

煙氣流量控制器的輸出信號經(jīng)過變頻器控制軸流風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。

3.4 切換站的壓差控制和鐘形閥的位置控制

在煉鋼過程中,煙氣放散或回收是由CO的濃度條件來觸發(fā)切換的,通過切換站的兩個分別通往煤氣柜和煙囪的鐘形閥的開啟來實現(xiàn)控制。論文參考,改進。

在放散轉(zhuǎn)回收之前,首先通過煙囪鐘形閥對風(fēng)機下游的壓力進行憋壓,直到高于煤氣柜一定的壓力才能進行回收操作;當(dāng)回收切換至放散時,也必須保持一個小的正壓,以防止煤氣從煤氣柜倒流,因此針對這兩種不同的切換方式,在程序中也必須由具有兩個不同設(shè)定值的差壓控制回路來控制切換過程,該控制器的輸出信號控制煙囪鐘形閥的開度調(diào)節(jié),使煤氣柜鐘形閥前后的壓差達到相應(yīng)的設(shè)定值,從而保證煤氣在正常切換或緊急快速切換過程中均能實現(xiàn)無壓力擾動切換。LT系統(tǒng)的煙氣切換所需時間僅為8秒,如在作業(yè)過程中發(fā)生事故,煙氣流可在3秒內(nèi)被迅速地從通往煤氣柜切換到通往火炬的通道里。論文參考,改進。

3.5 原控制系統(tǒng)與備用系統(tǒng)的切換

蒸發(fā)冷卻器系統(tǒng)當(dāng)水切斷閥或切斷閥出現(xiàn)故障時,可以切換到旁通,通過點擊蒸發(fā)冷卻器畫面上的主管/旁通按鈕來實現(xiàn),旁通管路上有水流量計,切換以后則旁通的水流量參與噴水流量調(diào)節(jié)。

當(dāng)三座轉(zhuǎn)爐公用的斗式提升機和刮板輸送機出現(xiàn)故障時,可以切換到備用細(xì)灰運輸,通過切換到備用細(xì)灰運輸畫面啟動設(shè)備來實現(xiàn)。

靜電除塵器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可以切換到4#靜電除塵器,通過在每個爐子的4#靜電除塵器畫面上點擊選擇/放棄4#靜電除塵器按鈕來實現(xiàn)。只能有一個爐子選擇,某一個爐子選擇時,其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。

風(fēng)機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可以切換到備用風(fēng)機系統(tǒng),通過在每個爐子的備用風(fēng)機畫面上點擊使用/不使用備用風(fēng)機來實現(xiàn)。也可以切換到4#風(fēng)機切換站系統(tǒng),通過在每個爐子的4#風(fēng)機畫面上點擊選擇/放棄4#風(fēng)機來實現(xiàn),同樣只能有一個爐子選擇,某一個爐子選擇時,其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。切換到4#風(fēng)機切換站系統(tǒng)后,則煤氣回收通過4#切換站來實現(xiàn)。

4 抗干擾功能的設(shè)計與實現(xiàn)

由于供電系統(tǒng)中有大量高次諧波存在,嚴(yán)重威脅控制系統(tǒng)的正常運行和通訊網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)、安全、穩(wěn)定、暢通.為此設(shè)計中根據(jù)各種干擾源的情況,采取了以下抗干擾功能.

4.1 接地措施

計算機系統(tǒng)單獨接地,接地電阻小于1.0歐姆,與電氣接地分開,以防形成接地環(huán)在接地線上產(chǎn)生接地電流引起PLC誤動作。

4.2 模擬量輸入信號濾波

對系統(tǒng)模擬量輸入信號在進入PLC模擬量通道以前,先經(jīng)過信號隔離器消除通道中的串模干擾,提高了通道的信躁比。

4.3 模擬量通道屏蔽

模擬量信號的輸入導(dǎo)線采用有內(nèi)外屏蔽線的多芯雙絞線電纜,在橋架中分開敷設(shè),單端接地,有效地衰減了高頻干擾,降低了輻射干擾和電磁偶合干擾,保證了有用信號正常傳輸.

4.4 通訊電纜設(shè)置

采用光纜通訊,防止對設(shè)備進行干擾,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.5設(shè)備安裝部置

PLC柜與動力柜分別安裝在不同的地點,PLC柜安裝在操作室,動力柜安裝在電氣室,這樣有效地減少了強電磁干擾.

5結(jié)束語

系統(tǒng)投運至今運行可靠,抗干擾技術(shù)的合理應(yīng)用,保證了PLC設(shè)備和通訊網(wǎng)絡(luò)在惡劣環(huán)境下的安全運行,特別是控制系統(tǒng)改進后,提高了系統(tǒng)的自動化水平,為煉鋼贏得了寶貴的時間,同時也為設(shè)計和維護人員積累了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻:

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(2)皮壯行等可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用實例機械工業(yè)出版社2003年

第5篇

【關(guān)鍵詞】全自動洗衣機;PLC;編程設(shè)計;步進指令;運行功能

Completely automatic washer control circuit PLC automatic control

Luo Jihong

(Hunan commerce professional technology institute,Hunan Changsha 410205)

Abstract:In view of the typical completely automatic washer actual control request,step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control,in the I/O assignment foundation,carries on the PLC trapezoidal chart programming,and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging,is completely consistent with the actual control request.

Key word:Completely automatic washer;PLC;Programming design;Step-by-steps the instruction;Movement function

1.引言

可編程控制器(PLC)是以計算機技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動化裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術(shù)結(jié)合在一起,具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點,近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化以及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用,被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機的實際控制要求,運用三菱PLC技術(shù)中的經(jīng)驗設(shè)計法,在I/O分配的基礎(chǔ)上,將整個全自動洗衣機實際控制系統(tǒng)分解為進水、攪拌、排水和清洗四個部分[2],進行PLC梯形圖程序設(shè)計和程序功能分析。

2.控制要求

全自動洗衣機分為洗滌和清洗兩大工作過程,其工作周期和控制要求相同,故整個控制要求如下:

2.1 接通電源,開進水按鈕,等待到達額定水位,關(guān)進水閥門;

2.2 正轉(zhuǎn)洗3s停機1s反轉(zhuǎn)洗3s停機1s,反復(fù)100次;

2.3 開排水閥門,排水1min;

2.4 繼續(xù)開著排水閥門,高速正轉(zhuǎn)2min;

2.5 關(guān)排水閥門,開進水閥門,等待到達額定水位,關(guān)進水閥門;

2.6 正轉(zhuǎn)洗3s停機1s反轉(zhuǎn)洗3s停機1s,反復(fù)100次;

2.7 開排水閥門,排水1min;

2.8 繼續(xù)開著排水閥門,高速正轉(zhuǎn)2min停機。

3.I/O分配

全自動洗衣機的I/O分配,見表1。

4.I/O接線圖

5.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

6.程序梯形圖

7.程序功能分析

7.1 洗衣機進水

當(dāng)PLC處于等待狀態(tài)S0時,按下進水按鈕X0,計數(shù)器C1復(fù)位,同時狀態(tài)繼電器S20置位,輸出繼電器Y0得電,打開進水電磁閥;當(dāng)?shù)竭_額定水位X1時,狀態(tài)繼電器S21置位。

7.2 攪拌機正反轉(zhuǎn)

STL S21閉合后,輸出繼電器Y0失電,關(guān)進水電磁閥;同時輸出繼電器Y1得電,攪拌機開始正轉(zhuǎn),3s之后,狀態(tài)繼電器S22置位,Y1失電攪拌機停止,1s之后,狀態(tài)繼電器S23置位,Y2得電攪拌機開始反轉(zhuǎn),3s之后,狀態(tài)繼電器S24置位,Y2失電攪拌機停止,計數(shù)器C0計正反轉(zhuǎn)1次;當(dāng)計數(shù)器C0未達到100次時,狀態(tài)繼電器S21置位,進入下一個攪拌正反轉(zhuǎn)周期。

7.3 洗衣機排水

當(dāng)計數(shù)器C0達到100次時,狀態(tài)繼電器S25置位,輸出繼電器Y3得電,打開排水閥門,1min之后狀態(tài)繼電器S26置位,輸出繼電器Y3、Y4得電,打開排水閥門,并啟動高速正轉(zhuǎn)電動機,2min之后,計數(shù)器C1計數(shù)1次,排水完畢,洗濟周期結(jié)束。

7.4 洗衣機清洗周期

此時計數(shù)器C1未達到2次時,狀態(tài)繼電器S20置位,輸出繼電器Y0得電,打開進水電磁閥;當(dāng)?shù)竭_額定水位X1時,計數(shù)器C0復(fù)位,同時狀態(tài)繼電器S21置位,進入洗衣機清洗周期,完成攪拌機正反轉(zhuǎn)100次之后,再進行排水,排水完畢,計數(shù)器C1達到2次,PLC返回等待狀態(tài)S0。

8.結(jié)束語

以上全自動洗衣機的PLC程序經(jīng)過上機模擬調(diào)試,與實際控制要求完全一致,方便實用。在程序設(shè)計上,本系統(tǒng)還可采用PLC基本指令編程法或經(jīng)驗設(shè)計法。另外,由于論文篇幅原因,沒有繪制本系統(tǒng)的外部接線圖,讀者可對照I/O分配表進行設(shè)計(輸入接PLC內(nèi)部工作電源,輸出接外部負(fù)載工作電源)。

參考文獻

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[6]王盛.用PLC實現(xiàn)洗衣機的“一鍵式”全自動控制[J].硅谷,2008(11).

第6篇

Abstract: According to the requirement of 3D management automation up-down and parallel transferring garage, this paper designed a kind of 3D garage monitoring system based on Kingview software. According to the 3D garage control requirements, introduced the structure of the monitoring system, specifically introduced the method of design and realization steps of using Kingview software development 3D up-down and translation stereo garage control system.

關(guān)鍵詞: 立體車庫;組態(tài)王;監(jiān)控系統(tǒng)

Key words: 3D garage;SCADA;monitor system

中圖分類號:TP311 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)30-0189-03

0 引言

隨著我國經(jīng)濟水平的提升,我們逐漸進入數(shù)字化和信息化城市,城市化進程發(fā)展效果明顯,人民的收入水平也大大提高,所以很多人民在滿足生活的水平下,就會購買汽車,因此汽車大量進入家庭。但是隨之而來的問題就多了,其中最難解決的就是停車難的問題,這個問題成為現(xiàn)在困擾人們的一個社會問題。未來5年,從潛在的需求角度來講,中國將成為世界上最大的立體車庫需求市場,這就需要興建立體車庫。而立體車庫的興建,也能解決當(dāng)前的問題,既能緩解城市停車難的矛盾,也能減少停車場因為占用土地面積產(chǎn)生的問題。

3D升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)作為系統(tǒng)運行、實時分析車庫數(shù)據(jù)、實時監(jiān)控車庫運行狀況的手段,是立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分之一。3D升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)采用IPC與PLC配合,就實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。現(xiàn)場器件與PLC直接相連,這樣PLC就會接收光電開關(guān)、行程開關(guān)等器件反饋的實時信息,還可以根據(jù)IPC預(yù)先設(shè)定的指令來完成現(xiàn)成操作;IPC操作系統(tǒng)選用的是Windows XP并在IPC中安裝(KingView)組態(tài)王軟件作為監(jiān)控軟件平臺,實時、動態(tài)地顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)。前臺軟件的主要軟件系統(tǒng)是對用戶的操作系統(tǒng)的反應(yīng)進行監(jiān)控管理;后臺軟件是根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)的性質(zhì),對其進行分類,然后分批進行處理[1]。從而實現(xiàn)IPC對整個立體車庫控制系統(tǒng)的控制與管理,實現(xiàn)全自動化的控制水平[2]。

1 3D升降橫移式立體車庫的原理

立體車庫的發(fā)展,在一定程度上大大緩解了停車難的問題。為了建筑物所處的位置以及不同方向的擴展,就需要以下形式來發(fā)展:升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡易升降式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式等[3]。

其中升降橫移式立體車庫采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式停車設(shè)備叫升降橫移機械式停車庫,一般為準(zhǔn)無人方式[4]。升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計,車位數(shù)從幾個到上百個均可,能利用多種場地條件,運用多種組合方式,有效利用場地有限空間[4-5]。

改進后的立體車庫為3D升降橫移式的立體車庫,如圖1所示。3D升降橫移式立體車庫運行原理在于內(nèi)層車輛只能升降進退、外層車輛只能升降橫移,存取車輛時利用托盤的移動產(chǎn)生垂直和水平的通道,實現(xiàn)后層車輛和高層車輛的存取,全部邏輯過程均由PLC進行控制。該類立體車庫要留一列作為空車位,供車輛進出的升降平移使用。

該種車庫為X×Y×Z三維矩陣形式,可以設(shè)計為多層,多列,多縱。其中,X為三維矩陣的列,及車庫的列數(shù);Y為三維矩陣的行,及車庫的層數(shù);Z為三位矩陣的縱,及車庫的縱數(shù)。Z為汽車進出方向。

我們以3×2×2為例,可以停放的車輛數(shù)為10輛。這樣便更合理的利用了空間。

2 3D升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3D升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)采用“總站+分站+PLC+現(xiàn)場操作機構(gòu)(按鈕、行程開關(guān)、接觸器、電動機等)”的典型結(jié)構(gòu),我們在分站中安裝了KingView組態(tài)軟件形成一個分站系統(tǒng),通過這個分站系統(tǒng)來監(jiān)控PLC的運行情況,并和PLC進行實時數(shù)據(jù)交換;利用分站系統(tǒng)來控制立體車庫的車輛存取。3D升降橫移式立體車庫采用了多個車庫,便用多個分站系統(tǒng)來分別控制。多個分站系統(tǒng)利用以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇傉局?,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與交換[6]。見圖2。

該控制系統(tǒng)采用計算機控制系統(tǒng)來控制車輛的存取。

3 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及運行調(diào)試

本系統(tǒng)選用的監(jiān)控軟件為北京亞控公司的組態(tài)王6.53。在上位機中運行組態(tài)軟件,用于采集PLC的實時數(shù)據(jù),同時提供給操作人員,方便監(jiān)控與管理[7]。

3.1 通信設(shè)置 組態(tài)王可以通過編程電纜同多臺PLC連接,由圖2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可知,在住宅小區(qū)停車場模擬監(jiān)控系統(tǒng)中,我們采用一臺上位機控制一臺PLC,所以在組態(tài)王分站與PLC的連接上,我們用串行口直接進行連接;而每個組態(tài)王分站之間通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)總站相連接。

要實現(xiàn)組態(tài)王與PLC之間的通信,我們首先要通過設(shè)備配置向?qū)Фx一個串口類設(shè)備,我們選擇與PLC相應(yīng)的連接口,再按照向?qū)瓿稍O(shè)置。如圖3所示。

當(dāng)我們定義好一個串口設(shè)備后,我們還需要對定義好的串口設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置,在這里以組態(tài)王與三菱FX2N系列PLC通信為例。組態(tài)王通訊參數(shù)的設(shè)置要與三菱FX2N系列PLC的參數(shù)設(shè)置保持一致。用RS232連接組態(tài)王與三菱FX2N系列PLC的情況下,要求PLC的波特率為9600bps,數(shù)據(jù)位長度為7,停止位長度為1,奇偶校驗位為偶校驗。如圖4所示。圖4為設(shè)置好的通訊參數(shù)。

3.2 建立變量庫 我們?yōu)榱送ㄟ^屏幕用動畫的方式來監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況,就需要啟動組態(tài)王運行,而數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王核心的部分,而數(shù)據(jù)庫是連接上位機和下位機的橋梁,能讓工作人員的控制指令迅速送到生產(chǎn)現(xiàn)場[8]。

在整個系統(tǒng)中,主要使用除了電器、行程開關(guān)、光電開關(guān)以及一些按鈕等外部設(shè)備,這些外部設(shè)備的數(shù)據(jù)主要通過通信線纜就傳輸?shù)浇M態(tài)王系統(tǒng)中了,同時組態(tài)王系統(tǒng)通過這些向外部發(fā)送指令,所以這些外部設(shè)備的變量定義為I/O離散型變量。汽車及其托盤的移動不與外部交換數(shù)據(jù),定義為內(nèi)存實型變量。表1為本系統(tǒng)中組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中定義的部分變量。

3.3 組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計與編程 考慮到3D升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的實際功能,設(shè)計了系統(tǒng)登錄界面、監(jiān)控主界面、報警界面,其中3D升降橫移式立體車庫主界面如圖5所示。

監(jiān)控界面主要包括狀態(tài)顯示區(qū)和動作仿真區(qū)兩個部分,狀態(tài)顯示區(qū)包括立體車庫工作模式選擇按鈕(全自動、半自動、存車、取車按鈕)、車位選擇按鈕、及返回登錄界面按鈕組成。動作仿真區(qū)可以直觀的顯示整個立體車庫存車或取車的工作流程。

完成整個監(jiān)控界面的繪制后,我們需要進行動畫連接。比如進行汽車的移動以及托盤的移動。這些動畫效果都通過動畫連接中的水平移動連接或者垂直移動連接來實現(xiàn)。汽車水平移動連接如圖6所示。

完成監(jiān)控畫面中所有控件的動畫連接后,還需要對系統(tǒng)進行命令語言的編寫。在組態(tài)中,要讓所設(shè)計出來的畫面能夠按照我們的語氣方式動作來發(fā)展,這就離不開命令語言的編寫。命令語言可以通過命令,實現(xiàn)汽車、托盤的移動,界面的調(diào)用,系統(tǒng)的登陸與退出等。我們可以打開組態(tài)工程瀏覽器中的“應(yīng)用程序命令語言”對話框,設(shè)置程序掃描周期,同時在“運行時”車庫相對位置移動的命令語言:

if(\\本站點\車位1前限位==0 &&\\本站點\車位4下限位==1)

{

\\本站點\車位7前進_Y=\\本站點\車位7前進_Y+10;

\\本站點\托盤7前進_Y=\\本站點\托盤7前進_Y+10;

if(\\本站點\托盤7前進_Y>=460)

{

\\本站點\車位4下限位=0;

\\本站點\光電開關(guān)7=1;

\\本站點\光電開關(guān)4=0;

}

}

3.4 調(diào)試運行 程序檢查無誤以及組態(tài)軟件與PLC通信成功后,將編寫好的PLC程序下載到PLC主機中,然后在上位機中打開組態(tài)王軟件,并打開制作好的監(jiān)控界面,切換到運行狀態(tài),輸入登錄名和登錄密碼,即可進入監(jiān)控界面。觀察監(jiān)控界面與實際運行環(huán)境是否同步,如果出現(xiàn)錯誤,可返回開發(fā)界面,進行微調(diào),直至運行正常為止[9]。

4 總結(jié)

3D升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)采用組態(tài)王6.53組態(tài)軟件設(shè)計,實現(xiàn)了對立體車庫工作情況的實時監(jiān)控與管理,人機界面良好,可以保證系統(tǒng)正常運行。

參考文獻:

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[2]阮文韜.基于組態(tài)軟件的住宅小區(qū)停車場模擬控制系統(tǒng)設(shè)計[D].電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012(05).

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[5]錢惠軍,徐衛(wèi)國.升降橫移停車設(shè)備的選型[J].中國電梯,2004(23):53-56.

[6]薛迎成,何堅強.工控機及組態(tài)控制技術(shù)原理與應(yīng)用[J].北京:中國電力出版社,2007:1-10.

[7]劉力.組態(tài)王軟件在交通燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù),2012(4).

第7篇

關(guān)鍵詞:PLC控制;定時器;閃爍彩燈;循環(huán)

中圖分類號:TM923.5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 08-0000-02

一、引言

隨著人們生活環(huán)境的美化,在許多場合可以看到彩色霓虹燈。彩燈由于其豐富的燈光色彩,低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應(yīng)用,用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時尚。但目前市場上各式樣的彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn),電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一,這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮,不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要來調(diào)節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點。此外,從功能效果上看,亮燈模式少而且樣式單調(diào),缺乏用戶可操作性,影響亮燈效果。因此有必要對現(xiàn)有的彩燈控制器進行改進。

采用PLC控制彩燈的優(yōu)點是簡單快捷,操作的程序也是不怎么復(fù)雜。在彩燈的工作運行中,彩燈能長久地不斷地循環(huán)閃爍,節(jié)日彩燈也就由此產(chǎn)生。同時,給我們每個人的生活中帶來了各式各樣的彩色。當(dāng)然,隨著社會的進步,我相信在生活中所應(yīng)用的彩燈PLC控制程序仍然會不斷的深入更改,而且會變的更快捷便利,生活也隨之變的更美,更絢麗。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計

(一)控制要求

彩燈作為一種景觀,安裝在建筑物的適當(dāng)?shù)胤揭皇亲鳛檠b飾增添節(jié)日氣氛,二是有一種廣告宣傳的作用,也可用在舞臺上增強晚會燈光效果。實現(xiàn)彩燈控制的方案很多,不同的控制方案,其設(shè)計方法和思路也不一樣。本設(shè)計為發(fā)射型閃爍彩燈:按下啟動按鈕后,L1亮,2秒后滅,接著L2,L3,L4亮,2秒后滅,接著L6,L7,L8亮,2秒后滅,再接著L1亮,2秒后滅…….如此循環(huán)下去,按下停止按鈕后,所有的燈都滅。

三、系統(tǒng)軟硬件選型方案

(一)模板上各彩燈代表的意義

根據(jù)控制要求,需要的輸入為啟動按鈕和停止按鈕,需要的輸出為各個彩燈,即依次(如面板圖中所示)為L1,L2,L3,L4,L6,L7,L8七個彩燈

(二)原理圖說明

本論文為發(fā)射型閃爍彩燈:按下啟動按鈕后,L1亮,2秒后滅,接著L2,L3,L4亮,2秒后滅,接著L6,L7,L8亮,2秒后滅,再接著L1亮,2秒后滅…….如此循環(huán)下去,按下停止按鈕后,所有的燈都滅。在梯形圖中,利用了定時為20秒的定時器和啟動按鈕,停止按鈕,輸入及輸出口相關(guān)開關(guān)定位控制,完成以上控制要求彩燈循環(huán)點亮。

四、系統(tǒng)PLC設(shè)計

五、系統(tǒng)安裝調(diào)試

(一)硬件連線

(二)I/O分配

(三)程序說明

(四)按梯形圖輸入程序

在實驗室中,調(diào)試前將以上設(shè)計梯形圖輸入在含有PLC編程S7-200的計算機內(nèi),以便在調(diào)試中下載,運行。

(五)調(diào)試并運行程序

參考文獻:

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第8篇

論文關(guān)鍵詞:電力線通信;設(shè)備

論文摘要:隨著社會信息化程度的提高,網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活中不可缺少的一部分。網(wǎng)絡(luò)接入帶寬迅速提升,以適應(yīng)大容量、高速率的數(shù)據(jù)、視頻、語音等高質(zhì)量的信息傳輸與服務(wù)。目前常用的寬帶接入方式有電話撥號(即XDSL)方式、有線電視線路(CableModem)方式、雙絞線以太網(wǎng)方式,隨著科技的迅速發(fā)展,電力線通信已成為一種新型的寬帶接入技術(shù),并且有著良好的發(fā)展前景。

電力線通信簡稱PLC(PowerLineCommunication0)是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸多媒體信號的一種通信方式。在發(fā)送時利用GMSK(高斯濾波最小頻移鍵控)或OFDM(正交頻分多路復(fù)用)調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制,把載有高頻信息的高頻加載于電流,然后再電力線上傳輸,在接收端先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號取出,再經(jīng)過解調(diào),就可得到原通信信號,并傳送到計算機或電話,實現(xiàn)信息傳遞。類似的電力線通技術(shù)信早已有所應(yīng)用,電力系統(tǒng)中在中高壓輸電網(wǎng)(35千伏以上)上通過電力載波機利用較低的頻率以較低速率傳送遠動數(shù)據(jù)或話音,就是電力線通信技術(shù)應(yīng)用的主要形式之一,已經(jīng)有幾十年歷史。

PLC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(diào)制解調(diào)器后,通過用戶配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備,局端設(shè)備將信號解調(diào)出來,再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線,在現(xiàn)有低壓配電線路上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域,對于重要場所的監(jiān)控和保護,一直需要投入大量的人力和財力,現(xiàn)在只需利用電源線,用極低的代價更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準(zhǔn)確性、同步性難以保證。同時由于抄表地點分散,表記數(shù)量眾多,所以抄表的工作量巨大?;陔娏€路載波(PLC)通信方式的自動抄表裝置,由于不需要重鋪設(shè)通信信道,節(jié)省了施工及線路費用,成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式,使得抄表的工作量大大減少。近年來居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展,現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持;給建設(shè)和維護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。借助電力線通信技術(shù),無論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動化都可以利用電力線實現(xiàn),便于管理和擴展。

電力線通信主要優(yōu)勢:

電力線通信有無可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢,我國擁有全世界排名第二的電力輸電線路,擁有用電用戶超過10億,居民家里誰都離不開電力線;顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū),特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達的地區(qū),PLC更有用武之地,畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大,市場發(fā)展成熟較慢,但會存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面,對PLC的長遠發(fā)展和擴展非常有利。

電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,不需要任何新的線路鋪設(shè),隨意接入,簡單方便的安裝設(shè)備及使用方式,節(jié)約了資源和費用,無需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物和公共設(shè)施的破壞,同時也節(jié)省了人力,共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接,高通訊速率可達141Mbps(將未通過升級設(shè)備可達200Mbps)。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中,局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi),隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降,據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平,而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺,因此隨著用戶的增長,局端設(shè)備可以隨時動態(tài)增加,這一點對于運營商來說,不必在設(shè)備采購初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競爭力的解決方案之稱。

電力線通信的缺點

傳輸帶寬的問題。PLC與電話線上網(wǎng)從本質(zhì)上講并沒有區(qū)別,都是利用銅線作為傳輸媒質(zhì),銅線上網(wǎng)的最大問題是不能解決傳輸帶寬問題。雖然14M的產(chǎn)品已經(jīng)成熟,但電力線上網(wǎng)是共享帶寬,若同一地區(qū)多個用戶同時上網(wǎng)則數(shù)據(jù)傳輸速度將會相應(yīng)降低,如何保證用戶能夠獲得足夠帶寬成為挑戰(zhàn)噪聲安全性問題。由于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線,用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免的會形成電磁輻射,從而會對其它無線通信,如公安部門或軍事部門的通信造成干擾;再次電力線上網(wǎng)存在不穩(wěn)定的問題,家用電器產(chǎn)生的電磁波對通信產(chǎn)生干擾,時常會發(fā)生一些不可預(yù)知的錯誤。與信號潔凈特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線上接入了很多電器,這些電器任何時候都可以插入或拆開,并機或關(guān)閉電源。因而導(dǎo)致電力線的特性不斷變化,影響網(wǎng)速。

衰減問題。與以太網(wǎng)接入或者ADSL接入不同,盡管PLC接入可以選擇家庭內(nèi)任意電力插座聯(lián)接到Internet,但是就目前而言,由于衰減因素仍然存在,不同接入點的帶寬是不一樣的,如果家庭比較大,那么在最遠處接入,帶寬衰減將非常明顯。其次大部分情況下,PLC數(shù)據(jù)需要通過電表傳輸,帶寬往往在這里產(chǎn)生非常大的衰減,這成為PLC的技術(shù)瓶頸之一,有專家表示主要問題在于電表的設(shè)計,而不是PLC自身的技術(shù)因素,但由于電表是既有產(chǎn)品,不可能對其大規(guī)模換用,所以只能通過PLC產(chǎn)品自身技術(shù)來克服PLC衰減問題。

目前我國在沈陽及北京多個小區(qū)開通了多個PLC接入試驗網(wǎng)絡(luò),主要以2M和14M帶寬接入為主。由于法律、服務(wù)、技術(shù)指標(biāo)等影響,還沒有大規(guī)模的商用PLC系統(tǒng)投入使用。隨著科技的進一步發(fā)展,相關(guān)技術(shù)將逐步得到有效解決。最近國電科技推出的200Mb/sPLC接入方案具有布線簡單,電磁輻射低,價格便宜等優(yōu)點,在接入帶寬及穩(wěn)定性方面有了重大突破,具有強大的市場競爭力和廣泛的市場前景。電力線通信技術(shù)畢將得到廣泛應(yīng)用發(fā)展。

第9篇

【關(guān)鍵詞】PLC;立體車庫;控制系統(tǒng)

1.引言

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展和城市建設(shè)工作的不斷進行,在許多城市,交通擁堵和停車難已經(jīng)成了影響城市發(fā)展的重要因素,利用路邊停車和傳統(tǒng)的自走式停車方式己經(jīng)遠遠不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求。隨著我國汽車工業(yè)以及房地產(chǎn)行業(yè)的訊速發(fā)展和轎車數(shù)量的迅速上升,我國立體停車行業(yè)發(fā)展迅速。立體停車是解決許多城市出現(xiàn)的停車難問題的有效方法。機械式立體車庫是指用立體化的方式,利用機構(gòu)完成車輛存取的停車設(shè)施。也就是用機械停車設(shè)備將汽車存放到立體化的停車位或從停車位取出的停車設(shè)施。機械式立體車庫是近期順應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展,根據(jù)市場需求,在其迫切影響下應(yīng)運而生的一種新型停車系統(tǒng),它綜合運用了機械、控制、液壓以及光學(xué)等先進技術(shù),屬于技術(shù)密集型設(shè)備[1]。

本文主要以五車位升降橫移式立體車庫為研究對象,介紹其結(jié)構(gòu)、工作原理及監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成。

2.立體車庫的組成及原理

升降橫移式立體車庫指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的一種機械式停車設(shè)備。主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)六大部分組成。這種立體車庫結(jié)構(gòu)特點是:底層只能平移,頂層只能升降,中間層既可平移又可升降。除頂層外,中間層和底層都必須預(yù)留一個空車位,供進出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M出車時,無需移動其他托盤就可直接進出車;中間層、頂層進出車時,先要判斷其對應(yīng)的下方位置是否為空,不為空時要進行相應(yīng)的平移處理,直到下方為空才可進行下降動作,進出車完成后再上升回到原位置。其運動的總原則是:升降復(fù)位,平移不復(fù)位。

本設(shè)計為五車位停車庫,系統(tǒng)由一臺PLC對車庫進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控,通過PLC控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況,按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進出。其工作方式為:二層三個車位可以升降,一層的兩個車位只能橫向橫移,二層車位要想升降則必須讓其下側(cè)車移走,進而橫移出空位,將載車板升或降到地面層。系統(tǒng)工作示意圖如圖1所示。

3.系統(tǒng)硬件單元設(shè)計

3.1 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計

PLC接線設(shè)計:在升降橫移式立體停車庫中,控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機和升降電機,控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置,如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置以及載車板能上升或下降到指定位置,采用了行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛,采用了光電開關(guān)。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù)警裝置。

電機控制及接線設(shè)計:在存取車時車位的升降不能同時進行,車位的升降和橫移也不能同時進行,這兩個動作必須是互鎖的,即當(dāng)上層車位在升降時,地面層車位不能移動,反之亦然,并且上層車位每次只能有一個車位進行上下升降運動。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。

3.2 PLC型號的選擇

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求進行需求分析,確定PLC的輸入輸出點。本系統(tǒng)共計26個輸入,18個輸出,系統(tǒng)選用西門子公司的S7-200系列的CPU226(加擴展模塊)。CPU226共有24個輸入,16個輸出,擴展模塊選擇為EM223,它有16個輸入,16個輸出。該選擇能夠滿足系統(tǒng)要求。系統(tǒng)I/O分配表見表1、2所示。

4.系統(tǒng)PLC程序設(shè)計

主程序設(shè)計參考程序見圖2所示。

5.組態(tài)監(jiān)控畫面設(shè)計

5.1 MCGS簡介

組態(tài)軟件是在工業(yè)自動化領(lǐng)域興起的一種新型的軟件開發(fā)技術(shù)。開發(fā)人員不需要編制具體的指令和代碼,只要利用組態(tài)軟件包中的工具,通過硬件組態(tài)(硬件配置)、數(shù)據(jù)組態(tài)、圖形圖像組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開發(fā)工作。MCGS(Monitor and Control Generated System通用監(jiān)控系統(tǒng)),是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,它能夠在基于Microsoft(各種32位Windows平臺上)運行,通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理,以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案[2]。

5.2 系統(tǒng)畫面設(shè)計

本文采用通用版MCGS組態(tài)軟件設(shè)計了該控制系統(tǒng)上位機監(jiān)控界面。系統(tǒng)運行畫面如圖3所示。

6.結(jié)束語

本控制系統(tǒng)以PLC為核心,實現(xiàn)了兩層五車位立體車庫的自動控制,同時采用計算機進行監(jiān)控,實現(xiàn)了車庫的智能化管理和實時監(jiān)控,工作安全可靠,操作方便。本文的研究對PLC在計算機自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,以及利用MCGS實現(xiàn)工業(yè)工程實時監(jiān)控,提高工業(yè)的自動化水平,都具有很重要的實踐意義[3]。

參考文獻

[1]劉延利.后懸臂升降橫移式立體車庫虛擬樣機設(shè)計[D].山東大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012(9):1-10.

[2]北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司.全中文工控組態(tài)軟件MCGS用戶指南[M].北京:MCGS公司,2003.

第10篇

關(guān)鍵詞:TCA785,調(diào)壓調(diào)功,感性元件,感應(yīng)釬焊

 

1 引言

在感應(yīng)釬焊過程中,為了適應(yīng)負(fù)載隨溫度變化和加熱工藝的需要,電源應(yīng)能對負(fù)載功率調(diào)節(jié)。其中調(diào)功方式主要有以下幾種:直流調(diào)壓調(diào)功、移相調(diào)功、掃頻調(diào)功和脈沖密度調(diào)功等。其中直流調(diào)壓調(diào)功有以下特點:逆變器輸出電壓波形與負(fù)載無關(guān),均為交變方波。在串聯(lián)諧振負(fù)載下,利用鎖相電路實現(xiàn)負(fù)載電流頻率跟蹤使負(fù)載始終工作在諧振狀態(tài),輸出功率因數(shù)較高;逆變器中各個功率器件均在零電流方式下開通和關(guān)斷,器件的開關(guān)損耗和應(yīng)力都很小。其中調(diào)壓調(diào)功電路采用晶閘管作為開關(guān)器件,利用相控方式調(diào)節(jié)輸出電壓。這種方式具有控制方便,價格便宜等特點,因而得到了廣泛的應(yīng)用。

2 直流調(diào)壓調(diào)功電路的設(shè)計研究

目前國內(nèi)外已經(jīng)研制生產(chǎn)出多種用于晶閘管電路的集成觸發(fā)器。其中TCA785集成觸發(fā)器是由德國西門子公司研制生產(chǎn)的。它內(nèi)部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護等電路,是一種鋸齒波移相觸發(fā)器。與其它集成觸發(fā)器相比,由它構(gòu)成的晶閘管觸發(fā)電路具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調(diào)整方便等優(yōu)點。論文參考網(wǎng)。本文所設(shè)計的直流調(diào)壓調(diào)功具體電路如圖1。

圖1 直流調(diào)壓調(diào)功電路圖

圖1中,220V交流電經(jīng)過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩(wěn)壓管7815轉(zhuǎn)變?yōu)?15V直流電,給該調(diào)壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端,該信號取自R6兩端交流電壓,同步信號經(jīng)同步過零電路送至同步寄存齒波信號發(fā)生器,在每個正弦信號的過零點矩齒波發(fā)生器迅速放電并從0初始值開始充電,從而產(chǎn)生和同步交流信號一致的三角波,如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1,10端外接電容C5,通過調(diào)節(jié)RW1可以調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端,當(dāng)檢測負(fù)載電流過大時,通過控制輔助電路,使6端有由高電平變?yōu)榈碗娖?,封鎖脈沖的輸出,從而切斷主電路,它是為系統(tǒng)過流過壓或進行其它控制而設(shè)置的控制端。11腳外接控制電壓,改變該控制電壓可以控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角在0-180°范圍內(nèi)移相,該控制電壓可以有手工給定,也可以由PLC系統(tǒng)自動給出。論文參考網(wǎng)。12腳外接電容C4,可以控制觸發(fā)脈沖的寬度。

圖2同步交流信號和三角波

在一個周期內(nèi),TCA785的14和15端分別是正、負(fù)半周對應(yīng)的脈沖輸出端,如圖3,圖中“1”為觸發(fā)脈沖,“2”為干擾信號。為保證在一個周期內(nèi)正負(fù)半周均有輸出,利用CD4017的或門邏輯電路,將14和15端輸出脈沖或邏輯運算后,得到頻率增加一倍的觸發(fā)脈沖信號,如圖4所示。再將該信號送到MC1413進行功率放大,以提供足夠的功率觸發(fā)脈沖來驅(qū)動整流模塊,如圖5,該信號電壓為7.5V左右,持續(xù)時間約為75μs,可以滿足整流模塊的觸發(fā)功率要求。

圖314端對應(yīng)的觸發(fā)脈沖

圖4或邏輯運算并功率放大后的觸發(fā)脈沖

圖5示波器時間軸調(diào)整后的觸發(fā)脈沖

根據(jù)感應(yīng)釬焊的使用要求,控制觸發(fā)脈沖觸發(fā)角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓,調(diào)節(jié)RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時的控制電壓源來自于PLC相關(guān)模擬端口的輸出電壓,該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負(fù)載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。

其中檢測系統(tǒng)主要檢測主電路電流,將檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓后,一方面給PLC自動控制系統(tǒng)提供采集電壓,另方面給保護系統(tǒng)提供保護依據(jù),當(dāng)該電壓大于設(shè)定保護電壓時,就停止觸發(fā)脈沖的輸出,進而切斷整個主電路。

3 直流調(diào)壓調(diào)功電路使用中存在的問題

在該電路調(diào)試過程中,當(dāng)晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時,整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調(diào)節(jié)。

而負(fù)載要求很平穩(wěn)的直流電壓,則需要在晶閘管后采用濾波環(huán)節(jié),即電路中有較大電感。這時當(dāng)電壓調(diào)節(jié)到一定值時,會出現(xiàn)輸出電壓突然跳變?yōu)榱愕默F(xiàn)象,使負(fù)載運行出現(xiàn)異常。如果該現(xiàn)象出現(xiàn)在感應(yīng)釬焊電源中,則可能在釬焊尚未完成就停止加熱,造成釬料熔化不完全,工件焊接質(zhì)量不合格。

解決的辦法是:首先測量出電壓突變時TCA785的6端的電壓U6,然后采取相應(yīng)措施,比如串接分壓電阻,使U6為6端電壓的一端極限值,從而可以避免電壓突變現(xiàn)象。論文參考網(wǎng)。

4 在感應(yīng)釬焊電源中的應(yīng)用

感應(yīng)釬焊電源整體結(jié)構(gòu)如圖6。主要包括整流、濾波部分,逆變器部分,變壓器部分,感應(yīng)圈,調(diào)壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯(lián)諧振電路,逆變部分采用半橋結(jié)構(gòu),逆變元件采用一個IGBT模塊,整流部分采用的是半控晶閘管整流器件,觸發(fā)脈沖通過控制其導(dǎo)通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環(huán)節(jié),從而改變逆變器輸出功率。

圖6 感應(yīng)釬焊機整體結(jié)構(gòu)框圖

圖中直流調(diào)壓調(diào)功方框內(nèi)就是前面所設(shè)計電路,要想檢測其功能是否正常,可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調(diào)節(jié)圖1中TCA785的6端電壓,測得其中兩組對應(yīng)的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩(wěn),電流較小,而圖8中電壓為100V左右且較平穩(wěn),電流較大。根據(jù)電流波形可以看出,兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設(shè)計的直流調(diào)壓調(diào)功電路可以進行電壓調(diào)節(jié)且所得電壓比較平穩(wěn),感應(yīng)釬焊電路能夠可靠起振,滿足了對不同負(fù)載進行感應(yīng)釬焊的要求。

圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖

圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖

5 結(jié)論

本文設(shè)計了一種直流調(diào)壓調(diào)功電路,可以使所得電壓從零到最大值之間連續(xù)穩(wěn)定變化,不僅滿足手動調(diào)節(jié)模式,也可以和PLC系統(tǒng)配合進行自動調(diào)節(jié),并具有可靠的保護功能和相關(guān)的控制功能。通過試驗,該電路已成功應(yīng)用于感應(yīng)釬焊電源之中,使其可以穩(wěn)定起振,對于不同負(fù)載進行功率調(diào)節(jié),可靠保證了逆變部分的IGBT元件,具有一定的實用價值和經(jīng)濟價值。

參考文獻

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第11篇

關(guān)鍵字:PLC,模糊PID算法,稱重配料系統(tǒng),混凝土攪拌站

中圖分類號:TP273 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:

Based on PLC fuzzy PID Concrete batching plants design and implementation

Zhang Huihui, Zhang Min,Ma Jiaming

(Qingdao Technological University, Shandong Qingdao, 266033)

ABSTRACT: Concrete batching plants is the major place of concrete production. What’s more, weighting and burdening is the key part in the process of concrete production. The accuracy of the weighing batching system affects the quality of concrete directly. For the entire weighing batching system, the selection of control strategy determines the production efficiency and the accuracy of batching plant. Based on the above issues, this design with PLC as the control core, realize the design of weighing batching system based on fuzzy adaptive PID algorithm.

KEY WORDS: PLC; Fuzzy PID algorithm; Concrete batching plants; Weighting and Burdening System

0引言

近年來,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,一系列基礎(chǔ)性工程的開工建設(shè)以及城市化進程的加快,人們對各種產(chǎn)品也不斷提出了新的要求。本設(shè)計采用模糊PID控制,達到智能控制效果。本文的重點在于用PLC實現(xiàn)模糊PID控制。

1混凝土配料生產(chǎn)過程原理介紹

本論文以舊建筑物拆遷的廢棄建筑垃圾為原料,配合相關(guān)輔助原料,混合充分后切塊、加壓生產(chǎn)建筑再生磚為例,來闡述動態(tài)配料系統(tǒng)所要求的快速性及精確性。

2混凝土攪拌站控制算法分析

2.1 模糊PID控制技術(shù)

由于自動配料控制系統(tǒng)是一個時變的、非線性的控制系統(tǒng),在非時變模型下有較好調(diào)節(jié)能力的傳統(tǒng)PID算法難以達到理想的控制效果。此外常規(guī)的模糊控制器控制精度比較低并且有無法消除的盲區(qū)。因此,采用基于PLC的模糊控制系統(tǒng)進行控制,不但可以使控制系統(tǒng)的控制更加可靠,而且得到了很好的控制效果。

由圖2可以看到,模糊自適應(yīng)PID控制器以誤差e和誤差變化ec模糊控制器輸入變量,以PID參數(shù)變化∆Kp、∆Ki、∆Kd作為模糊控制器的輸出變量,將模糊控制和PID控制結(jié)合起來形成模糊自適應(yīng)PID實現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的在線調(diào)整。

圖2模糊自適應(yīng)控制器

圖 3 模糊自適應(yīng)仿真框圖

圖4 模糊控制器封裝圖

圖5 模糊PID相應(yīng)仿真曲線

在圖3、圖4、圖5仿真調(diào)試的過程中,傳統(tǒng)PID控制算法存在過渡過程時間與超調(diào)量之間的矛盾,若要超調(diào)量小則過渡時間增長,如果要求過渡過程快則必然出現(xiàn)較大的超調(diào)二者難以兩全。而模糊自適應(yīng)PID控制算法過渡過程的快慢幾乎與超調(diào)無關(guān),因而可以方便靈活的改變參數(shù),以最快速度無超調(diào)(或很小的超調(diào))進入穩(wěn)態(tài)。從常規(guī)PID和模糊自適應(yīng)PID控制的階躍響應(yīng)對比曲線中可以看出,系統(tǒng)在階躍信號的激勵下模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)超調(diào)量要小的多,響應(yīng)速度快,穩(wěn)態(tài)誤差小,具有更好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。仿真說明采用模糊自適應(yīng)PID方法控制配料系統(tǒng)是合理有效的具有較高的可行性。

模糊PID控制的 PLC實現(xiàn)

程序設(shè)計流程圖

在設(shè)計中,我們使用了OMRON公司的 CP1H-XA40DR-A型號的PLC。利用A/D模塊將輸入量采集到 PLC 中,利用D/A 模塊實現(xiàn)執(zhí)行元件的輸出,模糊控制算發(fā)流程圖如圖6所示。

圖 6 模糊控制算法流程圖

首先把量化因子置入PLC的保持繼電器中,其次將采樣進來的輸入量送入PLC的DM區(qū),做限幅量化后再根據(jù)其對應(yīng)的輸入模糊論域中的相應(yīng)元素,查模糊控制查詢表,求出模糊輸出量,誠意輸出量化因子之后便得實際輸出量,經(jīng)D/A輸出進行控制。[4]

模糊控制查詢表查詢程序設(shè)計

在圖6中,最重要的一步就是模糊控制表查詢,須經(jīng)過模糊推理與逆模糊化運算得到一個13× 13的二維矩陣。在表1的一個模糊控制查詢表的實例中,矩陣元素Ui(論域范圍為-7~7)是輸出控制量U的量化值,其由e、ec的輸入量論域元素確定。

表1

將查詢表元素逐行一次存儲在PLC的保持繼電器D2000~D2168中。

查詢程序設(shè)計利用變址寄存器V,采用“基址+偏移地址”的尋址方法控制。假如e、ec的論域元素分別為M、N,則輸出控制量u的位置為:表的首地址+13(M+6)+(N+6)。對應(yīng)的梯形圖如圖7。[5]

圖 7 查表程序梯形圖

4. 結(jié)束語

本文通過簡要介紹混凝土配料系統(tǒng)生產(chǎn)過程的原理,以及在該系統(tǒng)下經(jīng)過編程,將模糊PID的程序設(shè)計方法在PLC上得到實現(xiàn),滿足控制系統(tǒng)時變、非線性的條件下,充分利用了PLC 控制系統(tǒng)可靠性高、 抗干擾能力強的特點,又通過PID提高了控制系統(tǒng)的智能化程度, 具有成本低、 控制效果好的優(yōu)點, 其應(yīng)用前景廣闊。

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第12篇

關(guān)鍵詞:包裝機 PLC HMI

1.1 概述

包裝機外形如圖2-1所示,藥粒散料由存料桶,落到三級傳輸帶,再經(jīng)過十二通道后裝入藥瓶。本包裝機的在包裝過程中的要求為:

1、 包裝速度較高,每分鐘裝瓶約50~60瓶;

2、 藥粒計數(shù)精確,確保裝入藥瓶的藥粒個數(shù)為設(shè)定的規(guī)格個數(shù);

3、 已裝藥瓶的個數(shù)實施計數(shù) ;

4、 對于不同藥粒實施包裝作業(yè)時,能夠現(xiàn)場較簡便地更改參數(shù)。

設(shè)計采取軟硬件結(jié)合,對電氣原理主電路圖設(shè)計以及PLC程序的同步設(shè)計,

2.1 包裝機整體設(shè)計

本包裝機包裝過程中,藥粒由存料桶流入電振機一帶,一帶以較低振動頻率振動,藥粒被抖動流入二帶,二帶電振機振動頻率加快,拉大藥粒間距,藥粒繼續(xù)流入三帶,三帶頻率大于二帶,拉大藥粒間距,藥粒流入十二通道,通過十二通道后,最后進入藥瓶,原理圖如圖2-1所示

圖2-1 包裝機整體設(shè)計原理

十二通道每通道入口裝有阻擋藥粒的插板以及對射型光電傳感器(插板在上,光電傳感器緊挨其下面),此處設(shè)計在于,藥粒必須是在拉開距離的下落過程中才能實現(xiàn)檢測計數(shù),如果光電傳感器在上,當(dāng)插板閉合時,藥粒堆積,當(dāng)再打開時,系統(tǒng)即無法實現(xiàn)檢測計數(shù)。

插板的作用是開閉十二通道,光電傳感器檢測通過的藥粒,檢測信號送入PLC處理;藥粒直接流入藥瓶,當(dāng)達到預(yù)先設(shè)定的藥粒個數(shù),十二通告關(guān)閉,藥瓶擋板打開,擋板上裝有光電檢測系統(tǒng),可對已裝藥瓶個數(shù)進行計數(shù)。從而消除了藥瓶計數(shù)的瑪法。

對藥瓶計數(shù)有兩種工作模式,一種是直接流水式計數(shù),可清零重新開始計數(shù);另一種是設(shè)定裝瓶個數(shù),達到個數(shù),停止運行。系統(tǒng)工作示意圖如圖2-2所示。

2.2 硬件設(shè)計

2.2.1主要器件清單

根據(jù)2.1設(shè)計要求,所需器件列表如下表(2-1)所示

2.2.2擋板、插板動作分析

擋板、插板動作流程圖如圖2-2所示,信號的獲取來自十二個光電傳感器,信號被送入PLC進行處理,當(dāng)達到設(shè)定的個數(shù)時,PLC指令,關(guān)閉十二通道插板,間隔后打開擋板(此間隔短時間將在3、2.5作出計算),藥瓶擋板打開,打開間隔時間后關(guān)閉,系統(tǒng)如此循環(huán)運行

2.2.3 HMI、PLC網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)

HMI、PLC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了本包裝機控制的主機,根據(jù)分裝控制工藝及對計數(shù)控制器的性能要求,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示,系統(tǒng)由輸入、輸出通道及主機三部分組成。

輸入通道由光電檢測系統(tǒng),觸摸屏HMI組成;主機PLC進行計數(shù)、分裝控制;輸出通道由固態(tài)繼電器、接觸器組成,固態(tài)繼電器控制電磁鐵使擋板、插板,翻板動作。

采用PLC控制使系統(tǒng)抗干擾能力提高了,并且采用的固態(tài)繼電器與電磁式繼電器相比,具有開關(guān)時間短、無火花、無噪音、電磁鐵動作準(zhǔn)等優(yōu)點。西門子S7-200 CPU226PLC加裝兩個拓展模塊EM232,增加四個模擬量輸出,I/O口輸入輸出24V供電已經(jīng)拓展模塊24V共供電由PLC24V傳感器電源提供,PLC220V供電由三相四線中的中性線和一跟相線提供。PLC輸入口為光電開關(guān)的接受端,執(zhí)行機構(gòu)為固態(tài)繼電器和接觸器。■

參考文獻

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