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基于plc與變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)word格式-預(yù)覽頁(yè)

 

【正文】 , I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。即,在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在 I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用 。同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。 目前, PLC產(chǎn)品大致可分為美國(guó)、歐洲國(guó)家、日本三大主流。 本機(jī)集成 14輸入 /10輸出共 24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。 1 個(gè) RS485通訊 /編程口,具有 PPI通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 (2)該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng) ,根據(jù)電磁感應(yīng)原理 ,轉(zhuǎn)子導(dǎo) 體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4個(gè)部分組成。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的,是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 MM 440系列變頻器 MICROMASTER440是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的變頻器。采用脈沖頻率可選的專(zhuān)用脈寬調(diào)制技術(shù),可使電動(dòng)機(jī)噪聲運(yùn)行。 MICROMASTER 440既可用于單獨(dú)傳動(dòng)系統(tǒng),也可集成到‘自動(dòng)化系統(tǒng)’中。 , P0010設(shè)為 30, P0970設(shè)為 1。 這些參數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。代碼被編譯并下載 到 PLC。 ④ 符號(hào)表 符號(hào)表允許程序員用符號(hào)來(lái)代替存儲(chǔ)器的地址,符號(hào)地址便于記憶,使程序更容易理解。還可以查看哪些內(nèi)存區(qū)域已經(jīng)被使用,是作為單位使用還是作為字節(jié)使用。 PLC 程序在很大程度上影響總線(xiàn)的通訊控制速率和程序的通用性。 程序設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試和系統(tǒng)的擴(kuò)展,在程序設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮程序的通用性和程序的智能化。 數(shù)字 PID控制算法 PID控制的基本原理 PID 控制由反饋系統(tǒng)偏差的比例( P)、積分( I)和微分( D)的線(xiàn)性組合而成,這 3 種基本控制規(guī)律各具特點(diǎn)。但是,微分對(duì)干擾也有很大的放大作用,過(guò)大的微分會(huì)使系統(tǒng)震蕩加劇。 PID控制規(guī)律的基本輸入 /輸出關(guān)系可用微分方程表示: ))()(1)(()( 0 dt tdeTdtteTteKtv dtip ??? ? ( 1) 式中, e(t)為控制器的輸入偏差信號(hào) 。 PID 控制器可由模擬執(zhí)行元件或具有運(yùn)算功能的數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)。 1)動(dòng)態(tài)指標(biāo) 超調(diào)δ % ,單位階躍響應(yīng)的最大值 ()pht ,超過(guò)穩(wěn)態(tài)值 h(∞ )的百分比,即 ? ? ? ?? ?% 10 0%ph t hh? ????? ( 6) 若 ( ) ( )ph t h??則響應(yīng)無(wú)超調(diào)。5%),且以后不再超出此范圍的最短時(shí)間。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)目刂品椒梢允惯@兩個(gè)指標(biāo)達(dá)到平衡,使系統(tǒng)的整體性能達(dá)到最優(yōu)。 為了提高系統(tǒng)的無(wú)差度,可以提高系統(tǒng)的型別(加入積分項(xiàng))和增大系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)的措施。按模擬 PID 控制算法的算式 (7),現(xiàn)以一系列的采樣時(shí)刻點(diǎn) kT代表連續(xù)時(shí)間 t,以和式代替積分,以增量代替微分 ,則可以作如下的近似變換 : 000t =kT ( k=0,1, 2 )( ) ( ) ( )( ) e ( kT ) e ( k 1) T e ( k) e ( k 1)t kkjje t dt e jT T e jde tdt T T????????????????? ( 9) 顯然,上述離散化過(guò)程中,采樣周期 T必須足夠短,才能保證有足夠的精度。 對(duì)于位置式 PID 控制算法來(lái)說(shuō),位置式 PID 控制算法示意圖如圖 11 所示,由于全量輸出,所以每次輸出均與過(guò)去的狀態(tài)有關(guān),計(jì)算時(shí)要對(duì)誤差進(jìn)行累加,所以運(yùn)算工作量大。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量的增量時(shí),可以由式 (4)導(dǎo)出提供增量的 PID控制算式。但是由于其積分截?cái)嘈?yīng)大,有靜態(tài)誤差,溢出影響大。 ( 3) 當(dāng)按下停止按鈕 SB2時(shí), PLC的 OFF,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 在 Scaling中完成對(duì)過(guò)程變量 PV和控制變量 CV 的定標(biāo)。 將仿真得到的參數(shù)在實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)調(diào)試。 圖 14 加上負(fù)載去掉負(fù)載系統(tǒng)響應(yīng)曲線(xiàn) 系統(tǒng) 30: 31s時(shí)啟動(dòng), 30: 39s達(dá)到最大值,最大值為 1090r/min,所以系統(tǒng)超調(diào)量為 9%。 系統(tǒng)的抗干擾能力比較強(qiáng)。剛拿到課題的時(shí)候基本是一問(wèn)三不知的狀態(tài),盡管學(xué)過(guò) PLC課程,但是學(xué)習(xí)的時(shí)候用的并不是西門(mén)子系列的 PLC,所以基本上又是重新學(xué)習(xí)了一遍??吹匠尚У臅r(shí)候,內(nèi)心的喜悅是無(wú)法表達(dá)的。后期主要是將編制的程序輸入 PLC機(jī)內(nèi),設(shè)置變頻器參數(shù),按技術(shù)要求調(diào)試運(yùn)行系統(tǒng),排除中間出現(xiàn)的故障。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西,也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力,樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心,相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 參考文獻(xiàn) [1]楊后川等 .西門(mén)子 S7200 PLC編程速學(xué)與快速應(yīng)用 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. 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Hackworth ,Programmable Logic Controllers: Programming Methods and Applications,Prentice Hall (April 21, 2020) 附錄 PLC程序的編寫(xiě)如下: S7200程序 TITLE=程序注釋 Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 啟動(dòng) LD //掃描開(kāi)始 按鈕狀態(tài) O //強(qiáng)制狀態(tài)的判斷 S , 1 //置位開(kāi)始狀態(tài) R , 2 //復(fù)位中間位 Network 2 //停止 LD //掃描停止按鈕狀態(tài) O //強(qiáng)制狀態(tài)的判斷 O //掃描初次狀態(tài)位 R , 1 //復(fù)位開(kāi)始狀態(tài) R , 2 //復(fù)位中間位 Network 3 //初始化 LD //初次狀態(tài)位 R , 3 //復(fù)位所有中間位 R , 5 //復(fù)位所有輸出 Network 4 //步驟數(shù)及頻率數(shù)清 0 LDN //掃描開(kāi)始狀態(tài)位 MOVW 0, VW10 MOVW 0, VW20 Network 5 //100*100ms 總循環(huán)時(shí)間 LD //掃描開(kāi)始狀態(tài)位 AN T51 //100ms的時(shí)間繼電器 MOVW 5, VW10 //正向 5Hz MOVW 1, VW20 //步驟數(shù)為 1 TON T37, 100 Network 6 //步驟 2:正向 10Hz LD T37 //步驟 1是否 完成 MOVW 10, VW10 //100ms的時(shí)間繼電器 MOVW 2, VW20 //正向 10Hz TON T38, 100 //步驟數(shù)為 2 Network 7 //步驟 3:正向 20Hz LD T38 //步驟 2是否完成 MOVW 20, VW10 MOVW 3, VW20 TON T39, 100 Network 8 //步驟 4:正向 30Hz LD T39 //步驟 3是否完成 MOVW 30, VW10 MOVW 4, VW20 TON T40, 100 Network 9 //步驟 5:正向 40Hz LD T40 //步驟 4是否完成 MOVW 40, VW10 MOVW 5, VW20 TON T41, 100 Network 10 //步驟 6:正向 50Hz LD T41 //步驟 5是否完成 MOVW 50, VW10 MOVW 6, VW20 TON T42, 100 Network 11 //步驟 7:正向 45Hz LD T42 //步驟 6是否完成 MOVW 45, VW10 MOVW 7, VW20 TON T43, 100 Network 12 //步驟 8:正向 35Hz LD T43 //步驟 7是否完成 MOVW 35, VW10 MOVW 8, VW20 TON T44, 100 Network 13 //步驟 9:正向 25Hz LD T44 //步驟 8是否完成 MOVW 25, VW10 MOVW 9, VW20 TON T45, 100 Network 14 //步驟 10:正向 15Hz LD T45 //步驟 9是否完成 MOVW 15, VW10 MOVW 10, VW20 TON T46, 100 Network 15 //步驟 11:反向 10Hz LD T46 //步驟 10是否完成 MOVW 10, VW10 MOVW 11, VW20 TON T47, 100 Network 16 //步驟 12:反向 20Hz LD T47 //步驟 11是否完成 MOVW 20, VW10 MOVW 12, VW20 TON T48, 100 Network 17 //步驟 13:反向 30Hz LD T48 //步驟 12是否完成 MOVW 30, VW10 MOVW 13, VW20 TON T49, 100 Network 18 //步驟 14:反向 40Hz LD T49 //步驟 13是否完成 MOVW 40, VW10 MOVW 14, VW20 TON T50, 100 Network 19 //步驟 15:反向 50Hz LD T50 //步驟 14是否完成 MOVW 50, VW10 MOVW 15, VW20 TON T51, 100 Network 20 //電機(jī)運(yùn)行信號(hào) LD //掃描開(kāi)始狀態(tài)位 AN T51 //步驟 15是否完成 =
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