【正文】 Second，programming visual, simple。針對(duì)凹版印刷機(jī)控制系統(tǒng)中的速度控制問(wèn)題，進(jìn)行了研究與分析，提出了使用張力傳感器與PLC中的PID模塊組合進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的研究方法，取得的成果如下：1． 研究了三菱FX2N16MR系列可編程邏輯控制器的特點(diǎn)，模塊組成以及編程方法。 2．整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)的條件：下圖中(X004)為上升沿為有效電平報(bào)警按鈕，即當(dāng)系統(tǒng)警鈴按鈕(X004)被接通一次后，產(chǎn)生一個(gè)上升沿此時(shí)這條指令開(kāi)始執(zhí)行，(X001)為急停常閉觸點(diǎn)，M2為輔助繼電器，可以當(dāng)做一個(gè)選擇通道，下圖中當(dāng)(X004)接通則M2構(gòu)成自鎖，整個(gè)系統(tǒng)一直供電，系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程完成。但無(wú)論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善。下面是PID控制器參數(shù)整定的一般方法： PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。 積分(I)控制Bit1:輸入變化量(減方)超出。但是TS太小會(huì)增加CPU的運(yùn)算工作量，相鄰兩次采樣的差值幾乎沒(méi)有什么變化，所以也不宜將TS取得過(guò)小。積分作用與當(dāng)前誤差的大小和誤差的歷史情況都有關(guān)系，只要誤差不為零，控制器的輸出就會(huì)因積分作用而不斷變化，積分部分才不再變化。PID指令可以在定時(shí)中斷、子程序、步進(jìn)指令和轉(zhuǎn)移指令內(nèi)使用，但是應(yīng)將［S3］＋7清零(采用脈沖執(zhí)行的MOV指令)之后才能使用。圖42 系統(tǒng)流程圖 三菱PLC的PID設(shè)定1．FX2N的PID指令PID指令的編號(hào)為FNC88，源操作數(shù)［S1］、［S2］、[S3]和目標(biāo)操作數(shù)[D]均為數(shù)據(jù)寄存器D，16位指令，占9個(gè)程序步。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的軟件部分由GX DEVELOPER ，編程界面如圖41所示，基于三菱FX2N16MR的PLC進(jìn)行了印刷機(jī)系統(tǒng)變頻器控制的設(shè)計(jì)。十六段速度控制、擺頻控制廣泛應(yīng)用在拉絲、線纜、紡織、化纖、電梯、印刷包裝機(jī)械、健身機(jī)械、機(jī)床等行業(yè)。表31 PLC的 I/O接口分配表輸入輸出序號(hào)名稱地址序號(hào)名稱地址1啟動(dòng)按鈕SB1X0001運(yùn)行指示燈Y0012急停按鈕SB2X0012警鈴Y0023加速按鈕SB3X0023主牽引變頻器Y0044減速按鈕SB4X0034后牽引變頻器Y0055報(bào)警按鈕SB5X0045前牽引變頻器Y006 PLC外部I/O連接根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選取三菱FX2N16MR CPU 控制核心FX2N系列可編程控制器。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需要切斷電路以保證系統(tǒng)整體不會(huì)受到損壞，所以選取熱繼電器起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。MD320系列的輸入輸出端子數(shù)：5個(gè)DI(雙向輸入，1個(gè)高速口)，2個(gè)AI，2個(gè)DO(1個(gè)高速口)，1個(gè)AO，1個(gè)繼電器(可擴(kuò)展I/O)。1．模擬量模塊輸出信號(hào)的選擇：通過(guò)對(duì)模擬量模塊連接端子的選擇，可以得到兩種信號(hào)，0~10V或0~5V電壓信號(hào)以及4~20mA電流信號(hào)?；谝陨蠁?wèn)題，本文采用的是測(cè)量壓力的電位器式壓力傳感器，其原理為當(dāng)張力發(fā)生改變時(shí)將壓力傳遞給彈簧管，此時(shí)彈簧管發(fā)生一定的角位移，接著電位器產(chǎn)生一個(gè)數(shù)值的變化，電阻值也隨之改變，得到一個(gè)電壓信號(hào)，傳遞給PLC進(jìn)行下一步的工作。進(jìn)而達(dá)到張力的穩(wěn)定。系統(tǒng)示意圖如圖22所示，整臺(tái)機(jī)器的張力控制實(shí)際分為三段張力：放卷、收卷、印刷。 基本工作流程 1．在整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作之前先按下警鈴按鈕，此時(shí)是為了避免出現(xiàn)不必要的意外事故。下面分為兩個(gè)部分，分別為軟件設(shè)計(jì)和硬件電路的設(shè)計(jì)，首先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，包括外部電路的設(shè)計(jì)和對(duì)PLC的安裝配線。本論文的主要工作如下：本系統(tǒng)將 PLC與變頻器有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，采用以被印刷材料的張力數(shù)值為主控參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷機(jī)的張力的有效控制，使印刷機(jī)制品達(dá)到理想的效果。n＝60體現(xiàn)在張力控制方面表現(xiàn)為經(jīng)歷了磁粉張力系統(tǒng)—交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)—伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)軸控制系統(tǒng)幾個(gè)發(fā)展階段。 3．印刷系統(tǒng)使用周期長(zhǎng)，并且具有故障報(bào)警維修的特性。 3. In the mathematical model developed on the basis of the system control applications. First, PID control algorithm is used for the control strategy to verify the model is reasonable.Through the pletion of the above paper in order to achieve constant tension control, the purpose of improving print quality to meet production needs.Key Words：Tension control。 基于PLC和變頻器為核心的包裝印刷機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓 名 系 名 專 業(yè) 指導(dǎo)老師 2015年 5月 6日摘 要利用模擬或數(shù)字載體將媒質(zhì)（如色料）轉(zhuǎn)移到承印物上的過(guò)程，叫做印刷。 inverter。 4．此種印刷方法對(duì)油品要求較低，所以可以對(duì)多種材質(zhì)的印刷物進(jìn)行印刷。在我國(guó)，變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)才起步不久，在伺服電機(jī)無(wú)軸驅(qū)動(dòng)方面的研究也不多，本文基于這種原因，以變頻驅(qū)動(dòng)的凹版印刷機(jī)為研究對(duì)象，基于三電機(jī)張力控制系統(tǒng)進(jìn)行理論研究工作，為以后的五軸驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。f(1－s)/p (11)表11 式11中各量含義式中變量所代表的含義(單位)n電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(rad/min)f電動(dòng)機(jī)的頻率(Hz)s電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率P電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) 表11為式(11)各變量的物理意義。PLC控制系統(tǒng)具有對(duì)印刷機(jī)的電機(jī)過(guò)熱保護(hù)、故障報(bào)警等功能特點(diǎn)，為印刷機(jī)控制系統(tǒng)提供一條新途徑。軟件設(shè)計(jì)包括對(duì)程序的設(shè)計(jì)和程序編完成以后對(duì)程序的調(diào)試，如果程序調(diào)試沒(méi)有通過(guò)，那么就會(huì)回到程序編寫(xiě)上來(lái)。2．按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)控制凹版印刷機(jī)印刷部分的主電機(jī)還不開(kāi)始運(yùn)行，而控制前牽引和后牽引的將根據(jù)張力傳感器所測(cè)的張力值大小，通過(guò)張力傳感器將張力變化的大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)反饋到PLC當(dāng)中進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算后，再輸出給前牽引變頻器和后牽引變頻器，通過(guò)編碼器，對(duì)張力進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)節(jié)。其中可編程控制器為整個(gè)系統(tǒng)組成的核心部分。如圖24所示為基于PLC與變頻器的恒張力控制過(guò)程示意圖。工作原理如圖32。這里選擇010V的信號(hào)進(jìn)行控制變頻器。2．收卷、放卷變頻器：：此種變頻器輸入電壓：?jiǎn)蜗?20V、三相380V、電源容量(KVA)：~輸入電流(A)：~6輸出電流(A)：~6適配電機(jī)(kW)：~30。 系統(tǒng)的硬件接線本節(jié)著重介紹了系統(tǒng)主電路、PLC接線圖、AD和DA模塊的接線圖以及變頻器端子接線圖?？刂埔?guī)模：16~256點(diǎn)內(nèi)置8K容量的EEPROM存儲(chǔ)器,最大可以擴(kuò)展到16K，~。圖34 PLC外部I/O接線圖MD320系列變頻器有豐富的擴(kuò)展卡選配件，包括I/O擴(kuò)展卡、Modbus卡、RTU總線卡、供水?dāng)U展卡等。圖41 GX DEVELOPER 系統(tǒng)總流程圖系統(tǒng)的控制流程為：在整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作之前先按下警鈴按鈕，此時(shí)是為了避免出現(xiàn)不必要的意外事故。［S1］和［S2］分別用來(lái)存放給定值SV和當(dāng)前測(cè)量到的反饋值PV，［S3］~[S3]＋6用來(lái)存放控制參數(shù)的值，運(yùn)算結(jié)果MV存放在［D］中。因此，積分部分可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度，但是積分作用的動(dòng)作緩慢，可能給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性帶來(lái)不良影響。2．PID控制說(shuō)明表41Bit2：輸出變化量(增方)超出。：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。 微分(D)控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。它是根據(jù)被控過(guò)程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。3．啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)：此時(shí)系統(tǒng)按下啟動(dòng)按鈕，即此時(shí)(X000)被接通，M2由于上條語(yǔ)句構(gòu)成自鎖，(Y001)為系統(tǒng)指示燈，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕被按下此時(shí)系統(tǒng)指示燈被點(diǎn)亮，并且構(gòu)成自鎖，此時(shí)系統(tǒng)主變頻運(yùn)行(Y004)、后變頻運(yùn)行(Y005)、前變頻運(yùn)行(Y006)基于通道M2的指示而接通或者斷開(kāi)。2． 提出了一種采用張力傳感器的力電轉(zhuǎn)換裝置使比較抽象的張力檢測(cè)轉(zhuǎn)變成我們能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)的電信號(hào)。Third, adaptability good。參考文獻(xiàn)1 關(guān)昭軍等．變頻器調(diào)速裝置使用淺析．電工文摘，2010，(10)：25~422 張錦燊．基于PLC和變頻器的印刷機(jī)控制系統(tǒng)．中山大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007：10~303 張靜俠等．采用PLC控制凹版印刷機(jī)三電機(jī)同步．職業(yè), 2008，6(32)：8~84 藍(lán)鼎銘．可編程序控制器學(xué)術(shù)分析．華章, 2010,9(31)：9~105 孫玉榮等．專用三相異步電動(dòng)機(jī)和普通三相異步電動(dòng)機(jī)用于變頻調(diào)速的比較．中國(guó)市場(chǎng),2008,5(14)：12~136 吳海燕．變頻器的諧波干擾和負(fù)載的匹配．現(xiàn)代企業(yè)教育,2006,5(16)：3~47 王志強(qiáng)．非晶帶材厚度自動(dòng)控制的研究．東北大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009：4~58 方向明．基于PLC的先進(jìn)控制策略的研究與應(yīng)用．東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008：16~209 黃慧敏．通用變頻器應(yīng)用中的問(wèn)題及對(duì)策．礦山機(jī)械，2004，5(11)：30~3510 曹玉泉,王主恩．異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)(二)．油氣田地面工程，1991，2(2)：15~3011 劉錚,賈斌,馬麗輝．基于交流異步電機(jī)變頻調(diào)速及多種調(diào)速系統(tǒng)的對(duì)比．機(jī)電信息，2011，1(9)： 10~1512 李肇果．電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障及快速排除方法．自動(dòng)化與儀器儀表，2009，10(3)：3~513 Cynthia Cooper．Programmable Logic Controller[J]．the free wikipedia encyclopedia，2002：16~2014 [M K] Chung．Optimum values of design variables versus specific speed for centrifugal pumps[J]．Proceeding of the Institution of Mechanical Engineers，2009：10~1915 Valenzuela M A,Lorenz R D．Electronic line shafting control for paper machine drives．IEEE Transactions on Industry Applications，2001：10~30附錄一ONE、PLC overviewProgrammable controller is the first in the late 1960s in the United States, then called PLC programmable logic controller (Programmable Logic Controller) is used to replace relays. For the implementation of the logical judgment, timing, sequence number, and other control functions. The concept is presented PLC General Motors Corporation. PLC and the basic design is the puter functional improvements, flexible, generic and other advantages and relay control system simple and easy to operate, such as the advantages of cheap prices bined controller hardware is standard and overall. According to the practical application of target software in order to control the content of the user procedures memory controller, the controller and connecting the accused convenient target.In the mid1970s, the PLC has been widely used as a central processing unit microprocessor, import export module and the external circuits are used, largescale integrated circuits even when the PLC is no longer the only logical (IC) judgment functions also have data processing, PID conditioning and data munications functions. International Electro technical Commission (IEC) standard