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如何解決PLC控制下的運(yùn)動(dòng)物體的加速

時(shí)間:2018-01-10 11:20:03來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:?選用PLC內(nèi)部2個(gè)計(jì)時(shí)控制功能功能塊TON,并使他們交替周期性工作,同時(shí)選用一個(gè)加法器;

我們?cè)趯?shí)際工作中,會(huì)遇到控制的某一變量作為輸出結(jié)果時(shí),:運(yùn)行的物體、轉(zhuǎn)速、流量、壓力等,由于受到機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料等物理參數(shù)的限制,往往需要減緩啟動(dòng)或停止時(shí)的沖擊,即建立啟動(dòng)加速度或停止減速度,以減緩對(duì)物理結(jié)構(gòu)的沖擊。

運(yùn)動(dòng)物體啟動(dòng)時(shí),如果該物體為重載荷,如:起重機(jī),重型車輛,其物理慣性太大,如果起動(dòng)加速度太大,會(huì)造成動(dòng)力源沖擊但,甚至機(jī)械結(jié)構(gòu)遭到破壞;

流量控制系統(tǒng),如:大的電動(dòng)閥門,當(dāng)開啟閥門時(shí),如果開啟閥門過快,勢(shì)必會(huì)對(duì)管道、泵等造成沖擊,引起管道振動(dòng),泵停轉(zhuǎn)(電動(dòng)機(jī)過流保護(hù)造成)等等。

壓力控制系統(tǒng),如液壓管道、拉力、張力等,過高的啟動(dòng)加速度會(huì)造成管道振動(dòng)、被拉物體物理變形等。

筆者經(jīng)過實(shí)踐,使用了一種既簡(jiǎn)單又準(zhǔn)確的解決方案:首先根據(jù)受控對(duì)象的物理參數(shù),確定機(jī)械加速的允許值,如加速度、單位時(shí)間流量變化率、單位時(shí)間壓力(拉力、張力)變化率,然后算出加速時(shí)間(減速時(shí)間)或變化時(shí)間,假設(shè)該時(shí)間為T,運(yùn)動(dòng)物體的最高速度V,系統(tǒng)最大壓力為P,最大流量為Q,所對(duì)應(yīng)的模擬量輸出為0~10V電壓,PLC為15位,對(duì)應(yīng)的PLC內(nèi)部值為0~32767,即輸出0V時(shí),PLC內(nèi)部值為0,輸出10V時(shí)PLC內(nèi)部值為32767,我們只要把輸出值0~32767的變化上下限時(shí)間控制到等于T,就可實(shí)現(xiàn)勻加速控制,思路如下:

一.選用PLC內(nèi)部2個(gè)計(jì)時(shí)控制功能功能塊TON,并使他們交替周期性工作,同時(shí)選用一個(gè)加法器;

二.采用近似折線的取值方式,當(dāng)2個(gè)計(jì)時(shí)器交替周期性工作時(shí),加法器將一個(gè)常數(shù)C依次累加并送給PLC的輸出。

三.假設(shè)計(jì)時(shí)器1計(jì)時(shí)時(shí)間為t1;計(jì)時(shí)器2計(jì)時(shí)時(shí)間為t2,使得t1=t2,計(jì)時(shí)器1工作時(shí),加法器加上1個(gè)常數(shù)C,計(jì)時(shí)器1時(shí)間到后,計(jì)時(shí)器2工作,計(jì)時(shí)器1停止,加法器停止,計(jì)時(shí)器2時(shí)間到后,計(jì)時(shí)器1工作,加法器工作再加上常數(shù)C=2C,計(jì)時(shí)器2停止。后面3C、4C……依次類推,直到大于等于輸入指令后,此項(xiàng)程序結(jié)束。

從大往小變化時(shí),只要把加法器改成減法器即可。

在這里,只要將輸出上限值時(shí)所對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)器t1的總數(shù)加到一起,就得到了加速時(shí)間T。

應(yīng)用舉例;

·龍門吊走行,載重量450噸,大車走行速度0~5米/分,天車走行速度0~4米/分,變頻調(diào)速,西門子PLC控制,RS485通訊,走行高度9米,載荷高度約5~6米。

如果不控制走行啟停加速度,一旦將載荷吊到5~6米高度,走起來后,一旦停止行走,載荷將在半空中晃來晃去,如果在斜坡上甚至?xí)斐闪锲?,后果十分?yán)重。

·大排量水泵抽水,為重載荷啟動(dòng)。按照常規(guī)使用,電動(dòng)機(jī)的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于運(yùn)行時(shí)的實(shí)際功率,啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊很大。如果將水泵出口加上一支電動(dòng)閥,排量控制信號(hào)0~10V,按照1.2倍實(shí)際消耗功率選擇電動(dòng)機(jī),啟動(dòng)時(shí),將電動(dòng)閥控制的出口關(guān)閉,此時(shí)啟動(dòng)電機(jī),待電機(jī)啟動(dòng)后,緩慢將電動(dòng)閥打開,此時(shí)電機(jī)不會(huì)過載保護(hù),對(duì)電網(wǎng)沖擊也相對(duì)減小,同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)水泵排量。

·另外,鏈傳動(dòng)的頻繁啟停,易造成機(jī)械機(jī)構(gòu)變形,使鏈條變長(zhǎng),鍵磨損。

綜上所述,通過控制高速或大壓力、頻繁啟停的傳動(dòng)系統(tǒng),會(huì)減少很多機(jī)械故障,同時(shí)也給節(jié)能帶來了不少效益。

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