注册名:

密码:

个人注册

企业注册

商务申请

商务管理平台

企业管理平台

个人管理平台

我的工控博客

中国工控网www.chinakong.com

首页 | 新闻中心 | 工控论坛 | 经验视点 | 工控商务 | 电气手册 | 工控博客 | 招聘求职 | 网上调查 | 企业中心 | 供求信息 | 资料中心 | 工控书店

所在位置:工控博客苑 -- 郭立新先生工控博客 -- PLC在双闭环DDC直流调速系统中的应用

中国工控网搜索:

郭立新先生

     学历:大学专科
     职称:技术员
     年龄:34岁
       新闻信息(0/0)
       工作图片(1)
       技术论文(2/0)
       交流论坛(0/0)
       留言信箱(0)
       浏览人次:1849
       给我发消息

PLC在双闭环DDC直流调速系统中的应用

   作者:周渊深 姜建国(中国矿业大学    发布时间:2008年12月25日  

    摘 要:简要介绍了PLC构成的双闭环DDC直流调速系统的特点,重点讨论了在调速系统中用PLC实现转速给定、转速检测及电流检测的方法,同时给出了用PLC实现DDC控制的软件框图。
   
    关键词:PLC;直流调速系统;DDC控制
   
    一、引言
   
    直接数字控制(DDC)系统是用一台微机对被控参数进行巡回检测,并将检测结果与给定直比较,然后按事先规定的控制规率,如比例、积分规率进行运算,最后发出控制信号,通过接口去控制执行机构对工业对象进行控制。早期DDC系统的微机主要使用单板机,而现在多数已使用单片机。90年代推向市场的新型PLC不仅有强大的逻辑控制功能,而且具有较强数据处理能力,也可用于双闭环直流调速系统的DDC控制。
   
    PLC用于直流调速系统控制时,它既能处理系统的模拟信号,实现DDC控制,又能处理大量的逻辑接口信号,做到一机多用,充分挖掘PLC的资源。而且PLC系统开发简单、编程容易、抗干扰能力强、可靠性高、适合在工业环境下工作,只要我们合理设计,降低成本,它将会受到现场技术人员的欢迎。
   
    二、PLC双闭环直流调速系统的结构
   
    双闭环直流调速系统是直流传动系统中最为典型的系统,实现该系统的PLC控制将为其他多环系统的控制提供借鉴。用PLC实现的双闭环DDC直流调速系统如图1所示。
   
   
   
    图1 双闭环直流调速系统结构图
   
    从图1可以看出PLC要从外部输入电流反馈和转速信号,输出触发脉冲信号,其工作均在PLC内部完成,数字给定也是用软件方法在PLC内设定。下面以FX2系列PLC为例说明。
   
    1、转速给定环节
   
    速度给定信号是调速系统在主令控制信号,模拟系统中常用电位器调节给出;在PLC构成的DDC系统中,则可以用FX2的功能指令---倾斜指令来完成。
   
   
   
    图2
   
    例如要实现图2所示软起动数字给定,可利用图3的梯形图。当M8000接通后,D3中的数据即从D1逐渐地变到最终值D2,所需时间为“n“个扫描周期。
   
   
   
    图3
   
    当输出D3结束(达到D2值)时,由于M8026这ON状态,则倾斜输出的最终值可保持住。由此,D3可获得图2所示的给定变化规律,合理设计梯形图还可获得软停止及其他变化规律的数字给定。
   
    2、转速检测环节
   
    速度检测常用的方法之一是用测速发电机将转速换成电压,然后进行反馈。DDC系统中需将这一电压进行A/D转换才能输入PLC,方法之二是采用主轴脉冲发生器作为速度反馈检测元件,它可将转速换成频率信号,以脉冲的方式输入PLC,通过计数器定时计数即可测出电机主轴转速。本系统采用方法二。
   
    在转速电流双闭环调速系统中,根据工程实际情况一般转速环的采样周期取10ms,为此可使用10ms定时计数方法来测量速度。在FX2系列PLC中,设有“速度检测”功能指令,它可测出10ms内的脉冲数,并将其送给PLC内的数据寄存器用于速度控制。检测速度的功能指令梯形图见图4。
   
   
   
    图4
   
    调速系统中检测码盘装在电机主轴上,以速度N(r/min)转动,接近开头将转速换成脉冲信号送至FX2的高速计数输入端XO号端子。
   
    上述梯形图中[S1.]指定了计数脉冲输入端为XO端子;[S2.]指定了计数时间 (以ms为单位),由于转速环采样周期选为10ms,故[S2.]为K10;[D.]指定了计数结果存放处,此处D5存放10ms内的计数值,数据寄存器D5的值可接在PLC内参与运算。
   
    转速N与[D5]的关系为:
   
   
   
    式中:n——编码盘每转一周所对应的脉冲数;t ——[S2.]指定的计数时间
   
    3、电流检测环节
   
    双闭环调速系统中电流检测的常用方法是用电流互感器TA将整流变压器二次侧的交流电流变换成0~5V的交流电压,经二极管整流及阻容滤波变成直流电压,模拟系统直接将该电压作为电流反馈电压;单片机构成的DDC系统将该电压经A/D转换输入单片机系统,PLC系统当然也可用模拟量I/O模块进行A/D转换。由于只有一路模拟量需要转换,为降低成本,此处采用VFC电压频率转换器将电流反馈电压转换成相应频率的脉冲信号,通过测量单位时间内的脉冲数,可计算出反馈电压Ui大小。此处选用NS公司的31系列VFC典型器件。
   
    工程上电流环采样周期为1~3ms,此处选采样周期为2ms,由于电流反馈电压已转换成脉冲频率信号,可采用类似于转速检测的方法实现电流反馈检测,将电流脉冲送入PLC的X1高速计数端,计数时间选为K2、D8存放正比于电流反馈电压的脉冲密度,梯形图如图 5所示。
   
   
   
    图5
   
    三、PLC双闭环直流调速系统的软件结构设计
   
    前面已经计论了转速给定、转速反馈、电流反馈电压与PLC的输入联接问题。图1中电流调节器的输出UK*将送给数字触发器触发晶闸管,剩下的转速调节器、电流调节器控制规律主要由软件来实现。经分析,系统程序、电流环子程序及转速环子程序等组成。
   
    1、主程序框图
   
    本系统主程序采用顺序查询结构,程序流程及示意梯形图如图6所示,初始化模块主要是在执行功能程序前,对有关数据寄存器、定时器、计数器送数或清零,电流环及转速环采样时间判断是利用PLC中的1ms定时器完成的。电流环的输出UK*送至数字触发器获得移相控制角α,去触发晶闸管。运行过程中系统自行进行故障诊断,
   
   
   
   
   
   
 
     相关风采图片:

我-工控博客

     相关技术论文:

关于我们     免责声明     服务项目     广告联系     友情链接     联系方式     意见反馈     设为首页     加入收藏

 ©2016-2018 中国工控网(www.chinakong.com) 版权所有 豫ICP备17046657号

管理员信箱:chinakong98@163.com  服务热线:13525974529  办公电话:0379-65185929  传真:0379-65185928

洛阳博德工控自动化技术有限公司

中国    洛阳