ＰＬＣ在定位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

曹樹棟

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，有不少定位、定量的控制任務(wù)，本文將以設(shè)計一個行車為例，論證PLC的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC 工業(yè)生產(chǎn) 控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，有不少定位、定量的控制任務(wù)。除了采用特殊功能模塊完成上述任務(wù)以外，在精度要求不高的場合，還可以采用變頻器與pl(構(gòu)成的定位、定方案)。例如。在電鍍生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)中，其中有一項任務(wù)是要求行車能上件按照工藝流程的要求運(yùn)送到指定的槽，然后將該上件放入槽內(nèi)；或者要求行車藝流程的要求運(yùn)行到指定的槽，然后將電鍍工件從槽內(nèi)取出。在完成上述任務(wù)時，求行車運(yùn)行到指定槽的定位精度在±0.5~lcm的范圍內(nèi)，而且還要求行車在搬運(yùn)電鍍上件的過程中，能平穩(wěn)地起、制動。

完成上述控制要求的行車運(yùn)行情況可以歸納，設(shè)縱坐標(biāo)為速度，橫坐標(biāo)為距離。從原點出發(fā)后，先以勻加速運(yùn)行；當(dāng)速度達(dá)到最高速時，再以勻速運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)A點時，改為勻減速運(yùn)行.到達(dá)B點時，立即停止運(yùn)行。當(dāng)行車從原點出發(fā)后，先以勻加速運(yùn)行，加速度的選擇主要由以下二個因素決定：①在加速過程中，必須保持電鍍工件的平穩(wěn)，不發(fā)生晃動；②在滿足上述條件的情況下，盡可能選擇較大的加速度，以提高生產(chǎn)效率。當(dāng)行車運(yùn)行到A點時，接近開關(guān)產(chǎn)生一個信號，行車以勻減速運(yùn)行。選擇減速度與選擇加速度時，考慮的因素相似。當(dāng)行車運(yùn)行到B點時，接近開關(guān)再產(chǎn)生一個信號，使行車立即停止運(yùn)行。采用PLC與交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速相結(jié)合的方案，就可以完成上述控制任務(wù)。目前，市場上銷售的用于交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速的各種變頻器，都具有以下功能：②變頻器的輸入控制端中，有若干個輸入控制端，只要將其中某個輸入端與COM端相連接，變頻器的輸出頻率就會從當(dāng)前的輸出頻率增加到或下降到該輸入端研設(shè)定的輸出頻率，輸出頻率的變化率按照用戶所選擇的加減速時間麗定。例如：日本SANKEN(三墾)變頻器的輸入端2DF和3DF就屬于這類輸入端，當(dāng)2DF或3DF與COM端相連接時，其輸出頻率就會從當(dāng)前值增加到或下降到該輸入端所設(shè)定的值，該設(shè)定值由用戶自己設(shè)定。將變頻器V/F模式設(shè)定開關(guān)的箭頭指向0，使變頻器的輸出頻率范圍為2.4%50H2。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)募铀俣群蜏p速度。假設(shè)變頻器的輸出頻率從2.4Hz增加到50H2和從5OHZ降至2.4HZ的時間設(shè)定為IS時，行車獲得的加速度和減速度都能滿足要求，則將變頻器加減速時間的設(shè)定開關(guān)的箭頭指向6，撥動開關(guān)DS1的1和2撥向ON即可。將輸入端2F與CAd端相連接，調(diào)整微型電位器2F，使輸出頻率為2.4Hz。這樣，變頻器的設(shè)置就完成。

另外，為了保證定位精度，要求行車在到達(dá)B點時，其速度已經(jīng)降到足夠小。為了提高生產(chǎn)效率，最好的運(yùn)行情況是：到達(dá)13點時。恰好減速過程結(jié)束。這就要求正確的選擇A點的位置。假設(shè)當(dāng)變頻器的輸出頻率從其最高頻率50H2下降到2DF所指定的輸出頻率2.4Hz期間，行車處于勻減速運(yùn)動。當(dāng)變頻器輸出頻率為50H2時9測得行車速度；當(dāng)變頻器輸出頻率為2.4HZ時，測得行車的速度為1.2‰。，則行車為減速度。在實際的電鍍生產(chǎn)流水線中，由干槽的數(shù)量較多，因此要求行車不斷地重復(fù)執(zhí)行圖要求有一個減速信號和一個停止信號。為了減少接近開關(guān)的數(shù)量，可以將接近開關(guān)安裝在行車上面，在每一個需要減速和定位的地方安裝一塊鐵片。行車在運(yùn)行的過程中，每當(dāng)接近開關(guān)經(jīng)過某塊鐵片時，就產(chǎn)生一個脈沖信號。對脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值的大小就可以確定是否需要減速和停止。本節(jié)為了敘述方便，在A點和B點處各設(shè)置一個接近開關(guān)，在行車上安裝一塊鐵片。在行車運(yùn)行的過程巾，當(dāng)鐵片經(jīng)過A點的接近開關(guān)時，產(chǎn)生一個脈沖信號，該信號就是減速信號，當(dāng)鐵片經(jīng)過B點的接近開關(guān)時，產(chǎn)生一個脈沖信號，該信號就是停止信號。上述控制方案也可以用于包裝生產(chǎn)流水線的稱量控制，以及其它類似的場合。在定位精度要求較高的場合，可以采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制方案。將編碼器與交流異步電動機(jī)相連接，編碼器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過高速輸入端輸入PLC。然后，采用高速計數(shù)器區(qū)間比較指令(即HSZ指令)產(chǎn)生減速信號，采用由高速計數(shù)器復(fù)位指令(即HSCR指令)產(chǎn)生停止信號，仍采用上述變頻器.就能完成精度要求較高的定位控制任務(wù)?！?/p>

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作者單位：西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院05級電氣工程及其自動化專業(yè)（2）班