當前位置:首頁 > 工業(yè)控制 > 工業(yè)控制
[導讀]介紹了一種基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線技術的恒溫控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)恒溫控制提出了一種新型PID控制算法,取得了良好的控制效果。

1 引 言  
  在香煙過濾嘴生產線上,包含紙加熱、預加熱、縫噴嘴、膠水容器溫度等6路溫度信號。它們對溫度的要求很高,要求溫度保持在140℃左右的恒溫狀態(tài)。實踐表明,常規(guī)的PID控制器因為超調量過大、易受環(huán)境的影響,不能滿足實際要求。經過不斷研究,人們提出了自校正PID控制器和基于模糊推理的自校正PID控制器設計方法。前一種方法需要在線辨識過程模型,計算量大;后一種方法的參數(shù)可校正范圍過小。在該文中提出了一種新型PID控制算法。該算法計算量小,易于軟件實現(xiàn),在實踐中取得了良好的控制效果。

2 系統(tǒng)介紹  
  系統(tǒng)由1臺上位機和3臺下位機組成。上位機使用KINGVIEW軟件進行編程,實現(xiàn)了實時數(shù)據更新、歷史曲線和實時曲線顯示、報警、數(shù)據存儲、查詢和備份等功能。下位機使用了SIEMENS公司的S7-300 PLC。S7-300采用了模塊化設計,在一塊機架上可安裝各種模塊。每塊機架板上最多可安裝8個模塊。若多于8個模塊,就必須擴展另一塊機架板。兩塊機架板之間的通訊通過安裝通訊模塊來實現(xiàn)。3臺下位機分別控制裝盤機HCF、過濾嘴成型機KDF2和開松上膠機AF2??偟目刂泣c數(shù)為200多點。
  Step7的PLC網絡有以下幾種:接口網絡(MPI)、工業(yè)以太網、PROFIBUS現(xiàn)場總線網、TCP/IP協(xié)議網絡等。該系統(tǒng)采用了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線網?,F(xiàn)場的PLC把分散的數(shù)據采集上來,并通過PROFIBUS現(xiàn)場總線送到上位機。

3 新型PID控制算法的原理




  圖3—1中:yr是給定值,u是控制量,e是偏差,y是輸出值。
圖3—2中:a、b為所允許的最大誤差范圍。根據采樣時刻的公式:





  在每個采樣時刻,采集到信號yk后,求出ek及ek。若控制信號是模擬量,根據系統(tǒng)控制原理和模糊控制方法,通過適當加大控制力度或減小控制力度(或提前增加阻尼),使系統(tǒng)輸出量趨于給定值。在這里,控制對象是6路電烙鐵,它只有上電和斷電兩種情況,故控制量是數(shù)字信號。當反饋值遠大于給定值時,就停止加熱。這時,輸出值開始下降。當降到一定值時,為防止輸出進一步下降,向相反方向偏離給定值,就及時開始加熱。當反饋值遠小于給定值時,就開始加熱。這時,輸出值開始上升。當上升到一定值時,為防止輸出進一步上升,向相反方向偏離給定值,就及時停止加熱。通過這種方法,可以使輸出值在最短時間內達到給定值。具體處理方法如下(見圖3—2):
 ?。?)在t1和t4階段:若ek<-a,則停止加熱;若ek≥-a,即誤差在允許范圍內,此時,又分兩種情況討論:
  a)當在t1階段時,則開始加熱。在這里提前加熱,是為了防止輸出量繼續(xù)下降,反方向偏離給定,從而使輸出維持在誤差允許范圍內;
b)當在t4階段時,則維持原狀態(tài)。
 ?。?)在t2和t3階段:若ek≥b,則開始加熱;若ek<b,即誤差在允許范圍內,此時,又分兩種情況討論:
  a)當在t3階段時,則停止加熱。在這里提前停止加熱,是為了防止輸出量繼續(xù)上升,反方向偏離給定,從而使輸出維持在誤差允許范圍內;
b)當在t2階段時,則維持原狀態(tài)。

4 新型PID控制算法在S7-300 PLC中的軟件實現(xiàn)  
  在S7-300 PLC中,使用了梯形圖編程方法。在庫中有3個與PID調節(jié)器相關的功能塊FB41、FB42和FB43。FB41用于模擬PID調節(jié)器,F(xiàn)B42用于數(shù)字PID調節(jié)器,F(xiàn)B43是脈沖發(fā)生器,用于輸出量為脈沖的PID調節(jié)器。在這里,因為輸入量是溫度信號,是模擬量,而輸出又是開關量,所以調用了功能塊FB41和FB43。新型PID算法的流程圖如圖4—1所示。




5 結束語  
  (1)該文使用的新型PID控制算法簡單有效,易于軟件實現(xiàn),在工程應用中取得了顯著效果。
  (2)使用了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線技術,使得布線簡單,數(shù)據傳輸速率高。
 ?。?)使用了S7-300 PLC,使得系統(tǒng)工作穩(wěn)定,抗干擾能力強,而且維修方便。
本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據媒體報道,騰訊和網易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉