【正文】 000。 (8)積分時(shí)間 [S+7] 積分時(shí)間規(guī)定 PID處理使用的系數(shù)；將設(shè)定值 ?，其設(shè)定范圍是 :K1～ K300000(規(guī)定增量為 秒 )，當(dāng)設(shè)定值為零時(shí)積分不執(zhí)行。 (7)比例增益 (KP)[S+6〕 比例增益規(guī)定 PID 處理使用的系數(shù)；將設(shè)定值 ? 即為實(shí)際比例增益；設(shè)定范圍是 :K1～ K9999。 (6)輸出較高極限值 [S+5] 范圍是 :KO～ K10000。 (5)輸出較低極限值 [S+4] 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 范圍是 :KO～ K10000。 (4)輸出值 (MV) [S+3] 輸出值用來(lái)儲(chǔ)存 PID 處理的結(jié)果，并使用 D/A 轉(zhuǎn)換器或其它設(shè)備將該結(jié)果輸出到程序中去，其范圍是 :K0～ K10000。 (3)反饋值 (PR)[S+2] 數(shù)字 PID的反饋值可用 A/D轉(zhuǎn)換器或光電碼盤(pán)測(cè)量值作為當(dāng)前過(guò)程控制值，調(diào)節(jié)使其在以下范圍內(nèi) :KO～ K10000。 (2)給定值 (SP)[S+1] 該設(shè)定取決于過(guò)程量的目標(biāo)值，其設(shè)置范圍為 :KO～ K10000，本系統(tǒng)中速度調(diào)節(jié)器的目標(biāo)值分別由高速計(jì)數(shù)板的經(jīng)過(guò)值寄存器 DT9108, DT9109 和 DT9116, DT9117 通過(guò) F1(DMV)指令進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。當(dāng)執(zhí)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，估計(jì)值在自動(dòng)轉(zhuǎn)換完成后返回。 正向運(yùn)行 :如查測(cè)量過(guò)程值增大，則輸出也增大。 這些參數(shù)決定當(dāng)程序有變化時(shí)輸出量增大還是減小。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 比例一微分型 :一般情況下，當(dāng)設(shè)定值改變時(shí)，執(zhí)行過(guò)程會(huì)有不大的改變，但周期阻尼振蕩慢。 參數(shù)表具體設(shè)置說(shuō)明如下 : (1)控制模式選擇 [S] 數(shù)字 PID 數(shù)據(jù)處理控制模式及功能簡(jiǎn)要介紹如下： ①微分 型 PID 與積分型 PID 設(shè)定值改變時(shí)，輸出值也改變。 u(k): 第 k次采樣的調(diào)節(jié)輸出。 e(k)：第 k次采樣時(shí)的 偏差值 : e(k1)：第 (k1)次采樣時(shí)的偏差值。由于軟件設(shè)計(jì)的靈活性，一般可以得到滿意的效果。 PID 調(diào)節(jié)是過(guò)程控制系統(tǒng)中最常用的控制算法之一。自整角機(jī)的單向聯(lián)接，根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同位置角，得到不同的信號(hào)電壓，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度給定。當(dāng)激磁繞組軸線與同步繞組的等值繞組相重合時(shí)，輸出的電壓 U2m為最大，當(dāng) ф =900時(shí)，此時(shí)輸出電壓為零。 當(dāng)選擇手動(dòng)方式時(shí)，可用自整角機(jī)作為主令控制設(shè)備，司機(jī)通過(guò)前推或后拉主令控制手柄帶動(dòng)自整角機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)出主令控制信號(hào)，作為速度的給定。 (5)高速計(jì)數(shù)板占用的內(nèi)部寄存器如表 36。 (3)計(jì)數(shù)速度 :兩相輸入，計(jì)數(shù)頻率為 5KHZ。 高速計(jì)數(shù)板的設(shè)置與整定 與高速計(jì)數(shù)器的設(shè)置方式相似，高速計(jì)數(shù)板的設(shè)置包括輸入方式、計(jì)數(shù)范圍、計(jì)數(shù)速度、通道選擇和內(nèi)部寄存器的分配等，具體設(shè)置如下： (1)輸入方式 :兩相獨(dú)立輸入方式， INA 為加計(jì)數(shù)， INB 為減計(jì)數(shù)。按參數(shù)表初始波形輸出 0OOO1H，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 即 YO為高電平而 Y4, Y3, Y2, Y1 為低電平，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，進(jìn)行的是井底平車(chē)場(chǎng)的初加速運(yùn)行。 當(dāng)有提升信號(hào)時(shí)， PLC 按照 pattern 參數(shù)表所設(shè)定的工作方式運(yùn)行。 用 F164(SPDO)指令實(shí)現(xiàn)位置控制的方式 本系統(tǒng)用 HSC 的 XO 端接收 1 號(hào)脈沖單元發(fā)出的脈沖，其工作方式按表 35參數(shù)表所示，來(lái)實(shí)現(xiàn)速度及位置的及時(shí)控制。 ⑤ [F164(SPDO) S]: 其中 S：存控制數(shù)據(jù)的首地址，其作用是根據(jù)高速計(jì)數(shù)器的經(jīng)過(guò)值確定輸出的控制條件。 ④ [F163(HCOR) S Yn]: 其中 S：存高速計(jì)數(shù)器 經(jīng)過(guò)值的首地址，設(shè)置范圍： K8388608～ K8388607， D：指定的外部輸出繼電器（ Y0～ Y7），當(dāng)（ DT9044， DT9045） =（ S， S+1） → Yn=ON,執(zhí)行條件是 R903A=OFF(n=0～ 7)。其作用是將一個(gè)外部繼電器規(guī)定為高速計(jì)數(shù)器的輸出。 ② [F1(DMV) S D]:32 位數(shù)據(jù)傳輸指令，其中 S：被傳送原數(shù)據(jù)（地址）， D：傳送數(shù)據(jù)的目的地址，即（ S， S+1） → （ D， D+1），該指令 用來(lái)讀出或修改高速計(jì)數(shù)器的經(jīng)過(guò)值。特殊繼電器 R903A 規(guī)定為 HSC 的標(biāo)志寄存器，當(dāng)HSC 計(jì)數(shù)時(shí)該繼電器“ ON”，停止計(jì)數(shù)時(shí)為“ OFF”。 (3)占用內(nèi)部寄存器 :HSC 的經(jīng)過(guò)值存放于 DT9044 和 DT9045 中；目標(biāo)值存放于 DT9046 和 DT9047 中。 高速計(jì)數(shù)器的設(shè)置 (1) 高速計(jì)數(shù)器有四種工作方式， 分別為單路加計(jì)數(shù)、單路減計(jì)數(shù)、兩路單相輸入方式和兩路雙相輸入方式，在本系統(tǒng)中采用兩路單相輸入方式，計(jì)數(shù)范圍為 8388608～ 8388607，工作方式選擇為 X0 加計(jì)數(shù)、 X1 減計(jì)數(shù)，其最高計(jì)數(shù)頻率為 5KHZ。高速計(jì)數(shù)板采用兩相獨(dú)立輸入方式， INA0 為加計(jì)數(shù)， INB1 為減計(jì)數(shù)。其性能對(duì)照表如34 所示。該脈沖送入高速計(jì)數(shù)板的輸入端，使高速計(jì)數(shù)板按所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行工作。該脈沖送入高速計(jì)數(shù)器 HSC 的 XO 端，使高速計(jì)數(shù)器 HSC 按所設(shè)定的參數(shù)表進(jìn)行工作。脈沖單元中有經(jīng)過(guò)值計(jì)數(shù)器和預(yù)置值計(jì)數(shù)器，二者最大計(jì)數(shù)范圍 為 16777216～ +16777215，當(dāng)超過(guò)此范圍時(shí)發(fā)生溢出。 C=P 時(shí)， X0: ON, CP時(shí) X1: ON。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 其脈沖單元分配如表 33 所示。 2 號(hào)脈沖單元 :KO 可以讀經(jīng)過(guò)值、寫(xiě)初始值此處為 O， K2只能寫(xiě)預(yù)置值先本系統(tǒng)設(shè)為 255，后可經(jīng)過(guò)程序修改。 脈沖單元共享存儲(chǔ)器的內(nèi)容設(shè)置 FP3 脈沖單元共享存儲(chǔ)器分配如表表 32 所示。 SW4:取 0N狀態(tài)使之處于單脈沖輸出方式。 SW2:取 ON狀態(tài)使之處于中斷使能。 脈沖單元工作方式選擇開(kāi)關(guān)的設(shè)置 表 31列出了 FP3 脈沖單元工作方式選擇開(kāi)關(guān)的具體設(shè)置方法。 （ 9） I/O 單元插座（ 50）芯。 (7) ZERO 和 SUB:原點(diǎn)到位信號(hào)輸入端和近原點(diǎn)到位信號(hào)輸入端。 (5) :脈沖頻率控制輸入端。 (4) RST:脈沖單元復(fù)位輸入端。 C 為經(jīng)過(guò)值， P 為預(yù)置值。 (2) 和 :高、低檔頻率細(xì)調(diào)調(diào)節(jié)螺釘。當(dāng)進(jìn)行高、低檔頻率切換時(shí)，可設(shè)定切換延時(shí)時(shí)間。 初加速段 : n01=L01/LD?n0=?2021=420 個(gè) 等速運(yùn)行段 : n0=L02/LG?n0=?2021=7223 個(gè) 加減速運(yùn)行段 : n1=n2=L1/LG?n0=24/ ? 2021=6115 個(gè) 等速運(yùn)行段 : n3=L3/LG ? n0=420/ ? 2021=107006 個(gè) 與井底運(yùn)行的脈沖數(shù)相同 nK1=420 個(gè)， nK2=7223 個(gè) (2)速度的脈沖化 將速度值轉(zhuǎn)化成脈沖數(shù)為 : f0=0 f1=v0/LG?n0=1/?2021=255 個(gè) f2=vm/LG? n1=5/?2021=1275 個(gè) f3=f1=255 個(gè) f4=f0=0 (3)加速度的脈沖化 與井底車(chē)場(chǎng)初加速及與井口車(chē)場(chǎng)減速對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) : na01= na02=V0/t01=255/=77 個(gè) 與井筒運(yùn)行段的加、減速度對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) : na1=na2=vm/t1=1275/8=159 個(gè) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 與加速度對(duì)應(yīng)的脈沖單元 2的脈沖輸出頻率 : f01=77 f02=159 可以通過(guò)脈沖輸出單元的 Y23進(jìn)行脈沖輸出頻率的切換控制， Y23 OFF時(shí)輸出為低檔，當(dāng) Y23 ON 時(shí)為高檔。 提升機(jī)滾筒直徑 :D=。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 井口車(chē)場(chǎng)的長(zhǎng)度 :LK=30m。該功能與高速計(jì)數(shù)器功能結(jié)合使用，可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)的速度和運(yùn)動(dòng)物體的位置進(jìn)行控制。 脈沖輸出單元 FP3 配備了多種實(shí)現(xiàn)位置控制的單元，首先是脈沖輸出單元，還有高速計(jì)數(shù)單元和位置控制單元，脈沖輸出單元可以輸出頻率可調(diào)的脈沖，其輸出頻率范圍為 45Hz～ 5kHz。 :?5000C。 :YLANab 普通液力油或 8液力傳動(dòng)油。 (2)主要技術(shù)參數(shù) : :～ 。 控制供油系統(tǒng)由電液比例溢流閥來(lái) 調(diào)節(jié)控制油壓，該油壓經(jīng)控制油入口進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞，對(duì)摩擦副施加不同壓力來(lái)改變主、被動(dòng)片間的油膜厚度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，以滿足工作機(jī)的變速要求。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 液壓系統(tǒng)由潤(rùn)滑油系統(tǒng)和控制供油系統(tǒng)兩部分組成，其工作原理圖如圖 23. 圖 23液壓系統(tǒng)原理圖 潤(rùn)滑油箱 粗濾油器 潤(rùn)滑油泵 電機(jī) 換熱器 壓力繼電器 電接點(diǎn)溫度計(jì) 潤(rùn)滑油壓力表 電機(jī) 精濾 油器 1控制油泵 1控制油壓力表 1二位二通電磁閥 1電液比例溢流閥 1電子控制器 1控制油箱 在離合器主機(jī)中，主被動(dòng)摩擦片之間始終保持一層完整的油膜，原動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)主動(dòng)軸上花鍵傳到主動(dòng)片，通過(guò)摩擦副的液體粘性和油膜剪切力作用將動(dòng)力傳給被動(dòng)片，再傳給被動(dòng)鼓，最后經(jīng)被動(dòng)軸帶動(dòng)負(fù)載工作。被動(dòng)片和被動(dòng) 鼓以花鍵相連并可在被動(dòng)鼓上作軸向自動(dòng)移動(dòng)；主動(dòng)片與主動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)，被動(dòng)片與被動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)；加壓分離部分包括油缸、活塞、回位彈簧、壓盤(pán)等。主動(dòng)部分包括主動(dòng)軸和主動(dòng)摩擦片，它們以花鍵相聯(lián)，并可作軸向自由滑動(dòng) 。 結(jié)構(gòu)及工作原理 YL8 型液體粘性調(diào)速離合器 由主機(jī)和液壓系統(tǒng)兩大部分組成。液體粘性調(diào)速離合器是依據(jù)牛頓液體內(nèi)摩擦定 律，即液體的粘性和油膜的剪切作用而研制成功的一種新型流體傳動(dòng)裝置。 ，隨時(shí)改進(jìn)其設(shè)計(jì)、不斷完善，有利于提高質(zhì)量、降低成本。 。 (4)FP3 機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其具有如下突出優(yōu)點(diǎn) : 。高級(jí)單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器可由該單元與 CPU 共享， CPU 單河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 8 元只要用專用的讀 /寫(xiě)指令即可對(duì)之進(jìn)行讀或?qū)憽? (2)FP3 機(jī) CPU 單元除具有一般功能的控制單元外，還具有功能完善的 A/D、 D/A 單元，脈沖輸出單元、位置控制單元和進(jìn)行 PID 處理等特殊功能模塊。 CPU 中具有中斷功能、調(diào)試和測(cè)試運(yùn)行功能，在程序運(yùn)行過(guò)程中可利用中繼功能執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)的中斷程序。 在本系統(tǒng)中，可選用日本松下電工公司生產(chǎn)的中型 PLCFP3 機(jī)。 現(xiàn)代大中型的 PLC 一般都配備了專門(mén)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，可以將現(xiàn)場(chǎng)需要控制的模擬量通過(guò) A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)微處理器運(yùn)算處理后，再通過(guò) D/A 模塊轉(zhuǎn)換，變成模擬量去控制被控對(duì)象。 可編程控制器的選型 本設(shè)計(jì)的主要控制過(guò)程是利用可編程控制器的 A/D, D/A 模塊和可編程控制器內(nèi)置的 PID 模塊構(gòu)成提升機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、電流 PI 調(diào)節(jié)器，通過(guò)PLC 的模擬量輸出模塊來(lái)控制液粘調(diào)速離合器的電液比例溢流閥，從而調(diào)節(jié)控制油壓，該油壓經(jīng)控制油入口進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞，通過(guò)對(duì)摩擦副施加不同壓力來(lái)改變主、被動(dòng)片間的油膜厚度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)提 升機(jī)調(diào)速運(yùn)行的要求。 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、順序 (步進(jìn) )控制，還具有了模擬量控制、閉環(huán)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 可編程控制器 (PLC)的特點(diǎn)及選型 PLC 特點(diǎn)及應(yīng)用 可編程控制器（ Programmable Logic Controller）是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用 自動(dòng)控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。 在全自動(dòng)運(yùn)行方式下，不需要司機(jī)操作，只要井底裝載和井口卸載完成，發(fā)出完成信號(hào)，提升機(jī)就自動(dòng)起車(chē)，通過(guò)井底初加速和井筒主加速，進(jìn)入等速運(yùn)行，過(guò)減速點(diǎn)后，按給定速度圖減速、停車(chē)，并完成裝載和卸載全過(guò)程；在手動(dòng)控制和檢修運(yùn)行方式下，井口給出開(kāi)車(chē)控制信號(hào)后，由司機(jī)通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制車(chē)組在各階段的運(yùn)行過(guò)程，停車(chē)及裝、卸載過(guò)程 仍由系統(tǒng)自動(dòng)控制完成。通過(guò)模擬量輸 出?？刂撇僮髋_(tái) 井底裝載 井口卸載 檢測(cè)傳感 器 報(bào)警顯示 PLC 控 制 系 統(tǒng) 光電編碼器 放大驅(qū)動(dòng) 閘控回路 換向回路 安全回路 提升機(jī)滾筒 液粘裝置 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 塊控制電液比例溢流閥，從而控制液粘調(diào)速離合器達(dá)到調(diào)速的目的。主控系統(tǒng)的軟件主要用來(lái)執(zhí)行提升機(jī)運(yùn)行的邏輯