西門子PLC模塊6ES7288-1ST40-0AA1

時間：2023-08-30

SIMATIC S7-200 SMART，CPU ST40，上，DC/DC/DC，機載 I/O： 24 個 24V DC 數(shù)字輸入；16DO 24V DC；電源：DC 20.4 - 28.8V DC，程序存儲器/數(shù)據(jù)存儲器 40 KB 網(wǎng)絡服務器支持

PLC張力控制程序及過程

1. 張力控制過程

張力檢測儀:薄膜越松弛，模擬電壓越大，A/D 轉換后數(shù)字量越大。在圖 26-5 中，薄膜越松弛，檢測儀測得的模擬電壓越大，輸入 PLC A/D 模塊后，轉換的數(shù)字量也越大，由此控制收卷電動機的速度。

設 A/D 轉換后的寄存器為 D900。首先測定張力正常標準點(A點)的數(shù)據(jù)，設置在 D800;再測定張力小點(B點)的數(shù)據(jù)，設置在 D700，D/A 轉換數(shù)字量設置在 D3000;首先測定張力正常時的數(shù)據(jù)，設置在 D3500;再測定張力小時的數(shù)據(jù)，設置在 D3600。

圖 26-5 張力檢測模擬電壓與數(shù)字量的變換關系

2. 調節(jié)速度的線性方程(見圖 26-6)

在控制過程中:代表速度的數(shù)字量為 Y，張力測量值是 ΔX，ΔX=X-X0，其中，X0是張力正常點的數(shù)據(jù)(標準點數(shù)據(jù))，X是當前張力測量值。

以當前張力測量值與張力標準點數(shù)據(jù)的差值 ΔX作為自變量，速度(數(shù)字量)為被調節(jié)量，建立線性方程

Y = KΔX b (26-1)

b物理意義是在正常工作點時對應的速度數(shù)字量。在這一工作點，測量值為X0，而速度數(shù)字量必須達到Y0，Y0就對應了正常速度值。

Y0=b，Y=KΔX Y0

式中，K為斜率，斜率大小表示了調節(jié)的強度。斜率越大調節(jié)也越大，它根據(jù)調節(jié)效果確定，可在0.8~1.2 范圍內設置。

圖 26-6 張力檢測示意圖

3. 測量方法

1) 電動機速度的測量。在實際測量時，用手動電位器測量實際電壓-速度曲線時，加在電位器兩端的是給定電壓，目測觀測的張緊程度就是速度。應至少測定3點，即標準點、大速度點和小速度點。這樣得出的曲線是(模擬電壓)數(shù)字量-速度曲線，只要 PLC程序中給出數(shù)字量，就可獲得實際速度(張力)。

2) 張力檢測儀的測量。要實際測量張力檢測儀的張緊程度一電壓(數(shù)字量)的關系，也要得出張緊程度一數(shù)字量的實際工作曲線，但要注意，這是兩組不同的工作曲線，終是要求出 ΔX-Y 曲線，ΔX-Y曲線是人為做出來的，多段折線可構成 ΔX-Y曲線。

如果張力調節(jié)比較復雜，則可以考慮使用多段折線，在不同的區(qū)間，使用不同斜率的 ΔX-Y曲線，這樣也可以符合復雜的工況。圖 26-7 是三段折線控制圖，圖 26-8 是1段折線對應的 PLC 程序。

圖 26-7 三段式D/A曲線

從圓滑控制的要求來看:1折線段斜率(角度)為10°-20°，2折線段斜率為25°~35°，3折線段斜率大于45°。

圖26-8 與ΔX-Y曲線對應的PLC 程序

3) 二次曲線型的調節(jié)曲線。如果工況過于復雜，也可以將 ΔX-Y曲線模擬成為二次曲線。圖 26-9 是多段逐點模擬的二次曲線型的調節(jié)曲線。

這種曲線的特點是當ΔX在較小的區(qū)間時，Y值變化量不大，當ΔX在較大的區(qū)間時，Y值上升變化較大

圖26-9 ΔX-Y二次曲線

小結

對于大型項目，控制內容較多，在考慮控制方案前應全面了解工作機械的要求，確定周到的控制方案，切忌先鉆人某個具體的控制環(huán)節(jié)而迷失方向。在本項目中，控制對象是生產(chǎn)線的速度，技術難點是張力控制。所以在規(guī)劃好程序結構及內容后，再具體克服技術難點。

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