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基于PCC控制器的磨毛整理機電控系統(tǒng)設計

作者: 時間:2016-08-05 來源:網絡 收藏

  調節(jié)器由比例調節(jié)器(P),積分調節(jié)器(I)和微分調節(jié)器(D)構成,圖4.3所示為控制系統(tǒng)框圖。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201608/295116.htm

  

PID控制系統(tǒng)框圖

 

  圖4.3 控制系統(tǒng)框圖

  圖中R為設定的期望值,Y為控制變量,S為實際輸出值,e為控制偏差值(e=R-S)。

  工作原理:直接采用里面具備的PID指令編程模塊,從模擬量輸入通道獲取指定的張力信號--->AD--->張力數字量--->進入PID模塊,按照設定參數(比例系數、微分時間、積分時間等)通過PID計算---->調整后的張力值,將運算結果放到輸出通道。通過公式轉換計算出調整后的頻率值。

  4.3.2 PID控制算法

  PID控制是根據給定值R(t)與實際輸出值S(t)之間的偏差e(t)來進行控制的。將偏差的比例 (P),積分(I),和微分(D)通過線性組合構成控制量,對受控對象進行控制 。

  PID控制算法的基本運算式如下:

  

公式

 

  在張力控制中,綜合考慮的運算速度和伺服控制系統(tǒng)轉速以及控制精度的要求,采樣周期設為200ms。

  式中SK為第K次伺服電機輸出脈沖頻率,控制伺服電機的速度。SK-1 為上一次脈沖輸出頻率值。

  △ek為實際輸出的脈沖數和應該要輸出的脈沖數之差。

  △ek= ek- ek-1為第K次采樣所獲得的偏差數。

  △ek-1= ek-1- ek-2為第K-1次采樣所獲得的偏差數。

  Kp,Ki,Kd分別為比例系數、積分系數、微分系數。

  實際調試過程可對Kp,Ki,Kd進行調試,選定合理的值,保證偏差控制在合理的范圍之內。

  4.3.3 張力控制程序流程圖

  張力控制程序流程圖如圖4.4所示。

  

張力控制程序流程圖

 

  圖4.4 張力控制程序流程圖

  首先張力傳感器的值被傳送到的模擬輸入通道,通過模擬量轉換為數字量,之后可以先進行張力預緊,使運行前各張力達到設定值的70%左右,以免全機啟動后張力立即松掉。

  全機啟動后,伺服和變頻控制系統(tǒng)由0開始加速運轉,進行加速過程中張力的實時控制。在加速15s后系統(tǒng)進入勻速運轉階段,此時,加速張力控制關閉,開啟勻速狀態(tài)張力控制來實現勻速狀態(tài)下張力的實時控制。在勻速狀態(tài)改變設定值,就進入加速或減速狀態(tài),時間為5s。張力控制采用傳統(tǒng)的PID控制。全機停止時,開啟減速張力控制,直到機器停止。

  5 結束語

  本設計主要從控制系統(tǒng)工作原理、硬件結構及軟件模塊設計等方面探討了磨毛整理機電控系統(tǒng)。采用PCC作為核心控制單元,將導布系統(tǒng)用伺服控制系統(tǒng)代替變頻控制系統(tǒng)后,使磨毛機運行過程中各張力值更加穩(wěn)定。實現了技術突破,大大提高了生產效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性??椢锝浤ッ珯C加工后,手感柔軟滑爽,絨毛短勻,有的織物可達到觀之無毛摸之柔爽的效果,極大的提高了織物的附加值。


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關鍵詞: PCC PID

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