【文章內(nèi)容簡介】 參 數(shù)設(shè)定范圍或說明備 注［S3］采樣周期(Ts)1~32767ms不能小于掃描周期［S3］+ 1動作方向(ACT)Bit0： 0為正作用、為反作用Bit1： 0為無輸入變化量報警1為有輸入變化量報警Bit2：0為無輸出變化量報警1為有輸出變化量報警Bit3 ~ Bit15不用［S3］+ 2輸入濾波常數(shù)(L)0~99(%)對反饋量的一階慣性數(shù)字濾波環(huán)節(jié)［S3］+ 3比例增益(Kp)1~32767(%)［S3］+ 4積分時間(TI)0~32767(100ms)0與∝作同樣處理［S3］+ 5微分增益(KD)0~100(%)［S3］+ 6微分時間(TD)0~32767(10ms)0為無微分［S3］+ 7~[S3]+ 19——PID運算占用［S3］+ 20輸入變化量(增方)警報設(shè)定值0~32767由用戶設(shè)定ACT(［S3］+ 1)為K2~K7時有效，即ACT的Bit1 和Bit2至少有一個為1時才有效；當ACT的Bit1 和Bit2都為0時，［S3］+ 20 ~［S3］+ 24無效［S3］+ 21輸入變化量(減方)警報設(shè)定值0~32767［S3］+ 22輸出變化量(增方)警報設(shè)定值0~32767［S3］+ 23輸出變化量(減方)警報設(shè)定值0~32767［S3］+ 24警報輸出Bit0：輸入變化量(增方)超出。Bit1:輸入變化量(減方)超出。Bit2：輸出變化量(增方)超出。Bit3:輸出變化量(減方)超出PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。 比例(P)控制：比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。 積分(I)控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 微分(D)控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。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)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行最后調(diào)整與完善。現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。 3．PID參數(shù)的設(shè)定靠經(jīng)驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線，從而調(diào)整P\I\D的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達穩(wěn)定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設(shè)定要求[6]。 系統(tǒng)梯形圖本設(shè)計主要為針對前牽引和后牽引根據(jù)前牽引擺臂和后牽引擺臂所測張力大小進行調(diào)節(jié)，從而達到平衡，這也是由PLC控制凹版印刷機三電機同步的核心。1．整個系統(tǒng)梯形圖：系統(tǒng)警鈴：本條梯形圖中X004常開觸點為報警按鈕，X001常閉觸點在此處代表急停，圖中Y002常開觸點代表警鈴輸出，本條梯形圖，當系統(tǒng)未啟動之前警鈴按鈕按下，即此時X004被接通，系統(tǒng)的警鈴開始鳴響，此時系統(tǒng)警鈴響的目的是防止系統(tǒng)突然啟動，造成意外事故，警鈴響起，起到警醒的作用。 2．整個系統(tǒng)啟動的條件：下圖中(X004)為上升沿為有效電平報警按鈕，即當系統(tǒng)警鈴按鈕(X004)被接通一次后，產(chǎn)生一個上升沿此時這條指令開始執(zhí)行，(X001)為急停常閉觸點，M2為輔助繼電器，可以當做一個選擇通道，下圖中當(X004)接通則M2構(gòu)成自鎖，整個系統(tǒng)一直供電，系統(tǒng)啟動過程完成。3．啟動整個系統(tǒng)：此時系統(tǒng)按下啟動按鈕，即此時(X000)被接通，M2由于上條語句構(gòu)成自鎖，(Y001)為系統(tǒng)指示燈，當系統(tǒng)啟動按鈕被按下此時系統(tǒng)指示燈被點亮，并且構(gòu)成自鎖，此時系統(tǒng)主變頻運行(Y004)、后變頻運行(Y005)、前變頻運行(Y006)基于通道M2的指示而接通或者斷開。4．系統(tǒng)運行平穩(wěn)后加速過程：當系統(tǒng)加速按鈕SB2被接通時，(X002)此時被接通，啟動后的M2也被接通，此時輸出的變頻器調(diào)速指令存放在通道(M10)中，圖中M0和M11為控制系統(tǒng)加速上限和減速下限的標志，下文會提到。5．系統(tǒng)減速過程：當系統(tǒng)減速按鈕SB3被按下時，此時線圈(X003)被閉合，啟動后滿足啟動條件，此時(M11)為存放減速數(shù)據(jù)的通道，圖中(M1)為控制減速下限的通道。6．加減速計數(shù)：圖中M10和M11為加速減速數(shù)據(jù)存儲的通道其中之一接通，則該語句生效，當主牽引變頻器開始工作之后，計數(shù)器C200開始計數(shù)，可以計數(shù)600個。7．設(shè)定加速上限和減速下限：當系統(tǒng)計數(shù)次數(shù)大于等于500次時，M0通道被接通，則常閉觸點(M0)此時動作為關(guān)閉，完成對加速過程斷電，此時加速結(jié)束。當系統(tǒng)計數(shù)小于等于0次時，M1被接通，則常閉觸點(M1)此時動作為斷開完成對減速過程斷電，此時減速過程結(jié)束。結(jié)論本文較完整的討論了基于凹版印刷機的變頻器控制系統(tǒng)PLC設(shè)計的原理、硬件組成、軟件構(gòu)成。針對凹版印刷機控制系統(tǒng)中的速度控制問題，進行了研究與分析，提出了使用張力傳感器與PLC中的PID模塊組合進行實時監(jiān)測的研究方法，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，模塊組成以及編程方法。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轉(zhuǎn)變成我們能夠?qū)崟r檢測的電信號。3． 利用PLC模塊的PID調(diào)節(jié)原理對整個控制系統(tǒng)進行實時控制運算，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使印刷的質(zhì)量更高。4． 基于變頻器調(diào)速原理的廣泛應用，采用變頻器對電機的轉(zhuǎn)速進行控制。5． 在原有控制原理的基礎(chǔ)上對凹版印刷機印刷部分加入主變頻調(diào)速電機使得系統(tǒng)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上能夠加速運行，提高了效率。綜上所述，本文對凹版印刷機的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計采用PLC控制變頻器調(diào)速的基本方法，綜合的運用了閉環(huán)控制，反饋調(diào)節(jié)的基本原理，在原有的基礎(chǔ)上實現(xiàn)加入加速裝置的新創(chuàng)意，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，在今后的工作中將會繼續(xù)研究這方面的問題。這次畢業(yè)設(shè)計基本的完成了任務書的要求，實現(xiàn)了照度的檢測與顯示，但是由于設(shè)計者的設(shè)計經(jīng)驗和知識水平有限，系統(tǒng)還存在許多不足和缺陷，應該在今后的學習中繼續(xù)深入研究，進一步完善。參考文獻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和變頻器的印刷機控制系統(tǒng)．中山大學碩士學位論文，2007：10~303 張靜俠等．采用PLC控制凹版印刷機三電機同步．職業(yè), 2008，6(32)：8~84 藍鼎銘．可編程序控制器學術(shù)分析．華章, 2010,9(31)：9~105 孫玉榮等．專用三相異步電動機和普通三相異步電動機用于變頻調(diào)速的比較．中國市場,2008,5(14)：12~136 吳海燕．變頻器的諧波干擾和負載的匹配．現(xiàn)代企業(yè)教育,2006,5(16)：3~47 王志強．非晶帶材厚度自動控制的研究．東北大學碩士學位論文,2009：4~58 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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) standards promulgated programmable controller for programmable controller draft made the following definition ： programmable controller is a digital electronic puters operating system, specifically for applications in