基于遠程io和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-08-14 09:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 晶體管開關(guān)，可由主機進行控制。主機可以利用模塊的數(shù)字量輸入來檢測行程開關(guān)、安全開關(guān)或遠程數(shù)字量信號。本設(shè)計使用它輸出開關(guān)量來控制報警器， 當(dāng)程序計算值超出 設(shè)定報警限時，模塊將輸出低電平，觸發(fā)報警。 其他硬件 系統(tǒng)選用輸出標準電流信號的壓力計作為測量變送器，且選用接受標準信號的電動閥作為執(zhí)行器。系統(tǒng)出報警器直接由 220V/AC 供電以外，其他模塊和儀表均由輸出 24V/DC開關(guān)電源供電。系統(tǒng)硬件設(shè)計面板連接圖和實物接線圖如圖 23和 24 所示。 G N D報 警 1 報 警 2P I D電 源 + 輸 入 + 輸 出 信 號 + 輸 出 信 號 2 4 V / D C + 2 4 V / D C 4 0 5 0 4 0 1 9 + 4 0 2 4G N DD O 0I i n I i n + I o u t I o u t + 圖 23 系統(tǒng)硬件設(shè)計面板連接圖 重慶科技學(xué)院 計算機測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 基于遠程 I/O 和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 5 圖 24 壓力系統(tǒng)硬件設(shè)計面板連接實物圖 接線說明： 24V/DC 供電； +接電流 模式 0 通道 Iin+接傳感器“信號 +”， Iin接 24V 電源“ ”，傳感器“輸入 +”接 24V 電源“ +”； 的 3 通道 Iout+輸出接調(diào)節(jié)閥“輸入 +”， Iout接調(diào)節(jié)閥“輸入 ”； 數(shù)字量輸出 0 通道“ DO0”接“報警器 2”，報警器 GND 接 24V電源“ ”； 3 軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 本本設(shè)計采用增量式不完全微分 PID 控制算法，其控制精度相對于純微分PID 控制算法有明顯優(yōu)勢。 不完全微分 PID 實際上是由一個不完全微分環(huán)節(jié)和一個 PI 環(huán)節(jié)組成，其微分作用是按照指數(shù)衰減緩慢 釋放的。其流程圖如圖 31 所示。 重慶科技學(xué)院 計算機測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 基于遠程 I/O 和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 6 圖 31 不完全微分 PID 控制算法流程圖 不完全微分算法核心代碼如下： En=L_adSP。 //反作用 Udn=Udn1+K1*(EnEn1)+K2*(EnUdn1)。 //微分環(huán)節(jié)的位置型算式 DeltaUn=(KP*TS/I)*Udn+KP*(UdnUdn1)。 //整個不完全微分 PID 的增量式算式 Un=Un1+DeltaUn。 //Un 為本周期 PID 控制器的輸出 if(Un) Un=。 if(Un) Un=。 Un1=Un。 //偏差移動 En1=En。 Udn1=Udn。 計算 E(n) 計算 Kd Kd2 計算 Ud(n)變化 計算 Ud(n) 計算 U(n)變化 計算 E(n) 更新 E(n1)、 Ud(n1) 退出 重慶科技學(xué)院 計算機測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 基于遠程 I/O 和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 7 控制系統(tǒng)軟件流程圖如圖 32 所示。 圖 32 系統(tǒng)軟件流程圖 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送 本設(shè)計需要 微軟環(huán)境所 提供的 ActiveX 的 MSComm 控件 。 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 4019 模塊讀指定通道輸入值命令為：“ AAn（ cr）”其中 AA 為 棧號， n為通道號。 4019 模塊在 0 通道數(shù)據(jù)采集語句如下： float dav。 if(MSComm1PortOpen==false) MSComm1PortOpen=true。 AnsiString SendString=010。 SendString +=\xd。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString))。 Sleep(200)。 開始 數(shù)據(jù)采集 是否超限 PID 計算 4024 數(shù)據(jù)輸出 4050 輸出報警 4024 輸出 退出 N Y 重慶科技學(xué)院 計算機測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 基于遠程 I/O 和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 8 控制 數(shù)據(jù)輸出程序設(shè)計 數(shù)據(jù)輸出分為 4024 電流 量和 4050 數(shù)字量，分別表示不完全微分 PID 控制輸出和報警信號輸出。其程序語句如下： 4024 模塊送 D/A 數(shù)據(jù)的命令為：“ AACn（ data）”，其中 AA 為棧號， C 為固定字符， n 為通道號， data 為待發(fā)送的數(shù)據(jù)。 4024 模塊 3 通道數(shù)據(jù)輸出語句如下： if(MSComm1PortOpen==false) MSComm1PortOpen=true。 AnsiString SendString1=02C3。 if(Un) { SendString1 +=+0。 SendString1 +=FloatToStrF(Un,0,4,4)。 } if(Un=) { SendString1 +=+。 SendString1 +=FloatToStrF(Un,0,5,5)。 } SendString1 +=\xd。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString1))。 MSComm1PortOpen=false。 Edit1Text=FloatToStrF(L_ad,0,5,5)。 Edit3Text=FloatToStrF(Un,0,5,5)。 } 報警 輸出程序設(shè)計 4050 模塊數(shù)字量輸出的命令為：“ AABB(data)” 其中 AA 為棧號， BB 為輸出格式， data 為待發(fā)送的數(shù)據(jù)。當(dāng)測量值大于設(shè)定值“ dan”或是“ PVSP”大于 時則輸出報警信號。報警器程序代碼如下： /*********設(shè)置報警限 ********/ if(PressHL ||PressLL) { if(MSComm1PortOpen==false) 重慶科技學(xué)院 計算機測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 基于遠程 I/O 和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 9 MSComm1PortOpen=true。 AnsiString SendString2=030001。 SendString2 +=\xd。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString2))。 MSComm1PortOpen=false。 } if( Press(LL+DB)amp。amp。 Press(HLDB)) { if(MSComm1PortOpen==false) MSComm1PortOpen=true。 AnsiString SendString3=030000。 SendString3 +=\xd。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString3))。 MSComm1PortOpen=false。 } 4 調(diào)試過程及結(jié)果分析 調(diào)試過程 1）首先按照電氣 CAD 的連線圖連接好線路。打開配置軟件，設(shè)置好傳輸波特率，波特率設(shè)置為 9600Bps， 4024 模塊的 3 通道和 4019+模塊的 0 通道均
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