【正文】 點(diǎn)89故障信號燈開關(guān)量指示燈PLC輸出電9以上輸入，輸出量的統(tǒng)計(jì)將為下一章的控制系統(tǒng)輸入輸出地址分配提供依據(jù)，具體的分配在下一章再作的介紹。變頻器的功能主要包括電機(jī)的起動、停機(jī)、PID調(diào)速、手自動轉(zhuǎn)換及故障復(fù)位功能。整個閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)稱重傳感器和速度傳感器所檢測到的信號進(jìn)行的流量運(yùn)算值進(jìn)行變頻器調(diào)速控制，進(jìn)而控制電機(jī)調(diào)速。 控制電路是給異步電動機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機(jī)的“速度檢測電路”，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。 變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，主要是由主電路、控制電路組成?！》Q重傳感器PID調(diào)速在電機(jī)經(jīng)過啟動時(shí)間后才開始的。稱重系統(tǒng)由稱重傳感器構(gòu)成。本設(shè)計(jì)用到電機(jī)正轉(zhuǎn)PID控制，反轉(zhuǎn)檢修點(diǎn)動控制不需要測速，所以將光電碼盤的A相接入PLC的輸入接口，通過PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器來讀出電機(jī)轉(zhuǎn)動的頻率。由于光電碼盤與電動機(jī)同軸，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當(dāng)前電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。光電碼盤是目前應(yīng)用較多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。 （）式中：n——電機(jī)轉(zhuǎn)速； ｒ——圓盤電機(jī)的半徑；　　　——高速計(jì)數(shù)器HSC0的掃描時(shí)間。 測速環(huán)節(jié)測速環(huán)節(jié)主要由光電碼盤來完成速度掃描，通過PLC中的高速計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。在這里我們采用常見的前者實(shí)現(xiàn)給定的輸入。PID控制信號輸入變頻器，變頻器根據(jù)該信號的大小來控制電機(jī)的頻率，從而達(dá)到了對皮帶電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。有了光電碼盤測出的電機(jī)轉(zhuǎn)動頻率和稱重傳感器測得壓力信號，系統(tǒng)可運(yùn)算出皮帶送傳輸?shù)奈锪狭髁?。稱重傳感器，可以測出傳送到皮帶上的物料的重量。通過轉(zhuǎn)動頻率，我們就可以通過運(yùn)算得到電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)前較為精確、使用較為普遍的測速裝置是光電碼盤。此外，還要有必要的測量裝置。由于本系統(tǒng)所選擇的電機(jī)類型是異步電動機(jī)，所以，要達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的單有PID算法還不行，還必須有一個變頻調(diào)速裝置，即變頻器。本設(shè)計(jì)的目的是：實(shí)現(xiàn)皮帶傳輸?shù)暮懔髁靠刂?；控制?shí)現(xiàn)手段：PLC的PID編程、變頻器控制；功能要求：實(shí)現(xiàn)電機(jī)的手動自動控制、啟動、停止；給定值的輸入功能；電機(jī)轉(zhuǎn)速的PID控制功能；故障報(bào)警功能。圖42系統(tǒng)框圖不難看出控制核心在PLC，而變頻器只是交流電機(jī)調(diào)速的執(zhí)行器?？刂乒δ埽浩щ姍C(jī)起動、停止、正反轉(zhuǎn)功能；自動/手動的轉(zhuǎn)換功能；故障報(bào)警功能；故障手動復(fù)位功能等。控制方法：無靜差的PID控制方式及變頻調(diào)速方式。控制裝置：S7200 PLC。系統(tǒng)被控制對象：皮帶電機(jī)被控制量：皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)速、稱重傳感器的測量值。界面采用菜單方式，使用方便，用戶可通過鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行操作，對整個配料系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。監(jiān)控軟件的主要功能有:根據(jù)生產(chǎn)配方和產(chǎn)量目標(biāo)對稱重過程進(jìn)行自動控制，對稱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理并實(shí)現(xiàn)打印，包括對變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的運(yùn)算。7)工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)及軟件工控機(jī)作為上位機(jī)，通過PROFIBUS雙向通訊接口與動力控制柜中的PLC聯(lián)機(jī)，控制PLC 的運(yùn)行方式，輸出開關(guān)量量控制信號控制主皮帶電機(jī)的啟停，從而構(gòu)成完整的配料系統(tǒng)。如果變頻器功率較大，則必須在柜體中配置散熱風(fēng)扇，以保證變頻器能正常工作。4)低壓開關(guān)柜低壓開關(guān)柜配置有刀開關(guān)、斷路器、電壓表、電流表、電流互感器、隔離變壓器等器件為各控制柜和配煤系統(tǒng)動力部分提供電源，同時(shí)檢測動力電源部分的相間電壓和線電流。3)動力控制柜動力控制柜是動力部分的中央控制部件，安裝有電流表、控制按鈕、指示燈、可編程控制器(以下稱PLC)及電機(jī)保護(hù)電路，用于監(jiān)控現(xiàn)場皮帶機(jī)電流、對現(xiàn)場皮帶機(jī)和給料設(shè)備的啟、停進(jìn)行控制、指示電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、聯(lián)鎖控制及打滑跑偏報(bào)警。皮帶秤儀表接受來自稱重傳感器的重量毫伏信號和來自測速傳感器的帶速脈沖信號，計(jì)算出流量和累計(jì)量，并將流量信號以0～10伏模擬電壓的形式送給工控機(jī)，工控機(jī)將流量信號與機(jī)內(nèi)設(shè)定值比較后，根據(jù)一定的控制規(guī)則輸出0～10伏調(diào)節(jié)信號，控制現(xiàn)場給料電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而構(gòu)成單機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到控制某種物料流量的目的。稱重部分采用電阻應(yīng)變式工作原理，多托輥杠桿式結(jié)構(gòu)，實(shí)際工作時(shí)，皮帶秤用恒速計(jì)量方式，通過調(diào)節(jié)上級給料速度來改變物料流量，本類型皮帶秤多用于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的工藝控制。4 自動稱重系統(tǒng)一個完整的自動稱重系統(tǒng)主要由配料電子皮帶秤、儀表控制柜、動力控制柜、低壓開關(guān)柜、變頻器柜、現(xiàn)場操作盤、工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)、及監(jiān)控管理軟件幾部分組成，如下圖所示。例如：定位控制模塊EM253，它能產(chǎn)生脈沖串，通過驅(qū)動裝置帶動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)進(jìn)行速度和位置的開環(huán)控制。CP2432：ASInterface主站模塊，可連接最多62個ASInterface從站。CP2431： 工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊。EM227： PROFIBUSDP從站通信模塊，同時(shí)也支持MPI從站通信。S7—200提供了專用的模擬量模塊來處理模擬量信號。EM221：數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊EM222: 數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊EM223：數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊 2. 模擬量I/O擴(kuò)展模塊生產(chǎn)過程中有許多電壓、電流信號，用連續(xù)變化的形式表示流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)的大小，就是模擬量信號。1. 數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊數(shù)字量信號就是用電信號的有、無，分別表示控制邏輯上的“1”和“0”狀態(tài)信號又稱為開關(guān)量信號。3）通信模塊。擴(kuò)展模塊主要有如下幾類：1）數(shù)字量I/O模塊。8）一個可由用戶定義的LED狀態(tài)指示燈。6）定義數(shù)字量和模擬量在STOP時(shí)的狀態(tài)。4）直接讀/寫實(shí)際I/O。2）完善的密碼和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)功能。8）數(shù)據(jù)記錄（歸檔）。6）PID控制，PID自整定功能。4）I/O硬件中斷事件。2）短暫脈沖捕捉功能。6）豐富的擴(kuò)展模塊。4）操作便捷，易于掌握。2)極豐富的編程指令集。S7200無論單機(jī)運(yùn)行，還是互相或者與其他設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，都具有優(yōu)異的表現(xiàn)。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動系統(tǒng)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。S7200系列適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。由于具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。S7200系列是一類可編程序控制器。—200簡介 概述 PLC目前主要的品牌有：美國AB，比利時(shí)ABB，松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺達(dá)，富士，施耐德，信捷 創(chuàng)研等。 2） 程序執(zhí)行階段：plc對用戶程序掃描。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC的結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。2 按plc的I/O點(diǎn)數(shù)分類：1）小型256點(diǎn)以下；2）中型256點(diǎn)以上，2048點(diǎn)以下；3）大型2048點(diǎn)以上。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 6 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。2 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 1開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。但是為了避免與個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。 frequency control。本設(shè)計(jì)主要以燒結(jié)機(jī)的自動稱重配料系統(tǒng)為研究對象進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成以PLC為控制器的調(diào)速配料系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。而PLC的性能比較穩(wěn)定，它的抗干擾能力突出，可以用在環(huán)境比較惡劣