西門子plc和mcgs觸摸屏在液體容器恒壓測(cè)試的應(yīng)用
一、概述
容器液體壓力mcgs觸摸屏主要用于測(cè)試密封容器的壓力保持能力。測(cè)試需要將液體泵入容器,容器內(nèi)的壓力需要上升到設(shè)定值而不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖,如果有過(guò)沖,有些容器會(huì)因壓力過(guò)大而損壞,因此在整個(gè)過(guò)程中不允許超調(diào)。通常西門子plc的恒定值控制將通過(guò)PID算法實(shí)現(xiàn),但傳統(tǒng)的PID算法需要設(shè)置參數(shù),有必要重復(fù)設(shè)置PID參數(shù)以實(shí)現(xiàn)無(wú)超調(diào),這對(duì)調(diào)試人員有較高的要求。采用mcgs觸摸屏一體機(jī)作為控制器,采用專用控制算法,可實(shí)現(xiàn)無(wú)過(guò)沖的升壓過(guò)程,參數(shù)調(diào)整少,使用方便。
觸摸屏的輸入是壓縮氣體,輸出是高壓液體。由于輸出壓力大(高達(dá)80MPa),液體氣動(dòng)增壓泵用于增加壓力。壓力傳感器安裝在液壓回路中。在進(jìn)氣口前面有一個(gè)壓力調(diào)節(jié)比例閥,用于控制增壓泵氣體輸入的壓力。在最終液體壓力達(dá)到設(shè)定壓力后,通過(guò)截止閥關(guān)閉增壓泵的輸出。壓力傳感器測(cè)量容器的壓力一段時(shí)間。如果壓力仍然高于警報(bào)值,則壓力測(cè)試通過(guò)。
實(shí)際系統(tǒng)的氣壓比例閥采用模擬量控制。由于每個(gè)比例閥有組件差異,如果根據(jù)比例尺寸直接計(jì)算輸出,則會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。通過(guò)增壓泵放大錯(cuò)誤后,錯(cuò)誤將增加。大,因此要確保高精度輸出壓力必須進(jìn)行閉環(huán)控制。
PLC上閉環(huán)控制的通用算法是PID算法,它具有應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn),在使用合適的參數(shù)時(shí)可以獲得更好的控制效果,但是有必要控制輸出而不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖。將參數(shù)調(diào)整到適當(dāng)?shù)姆秶⒉蝗菀住?/span>
二、溶液
使用壓力傳感器作為反饋,西門子plc形成閉環(huán),控制輸出的液體壓力,并繪制框架圖。
比例閥的傳遞函數(shù)為K1,增壓泵的傳遞函數(shù)為K2,傳感器的傳遞函數(shù)為K3。由于控制對(duì)象是純比例鏈接的一個(gè)組成部分,為了實(shí)現(xiàn)無(wú)靜態(tài)誤差和無(wú)超調(diào)控制效果,系統(tǒng)化為一階系統(tǒng),PLC的內(nèi)部處理算法的等效傳遞函數(shù)是一系列積分鏈接和一個(gè)比例鏈接,繪制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
寫(xiě)出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù),
它與一階系統(tǒng)的表達(dá)式一致,因此該算法可用于實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)要求,并將算法離散化并添加到程序中。使用比例閥和增壓泵和傳感器的實(shí)際比例系數(shù)K1,K2和K3。輸入后,要調(diào)整的參數(shù)只有一個(gè)K.也就是說(shuō),通過(guò)調(diào)整K的大小,可以plc控制系統(tǒng)調(diào)整到設(shè)定值的時(shí)間,大大降低了調(diào)試的難度,并確保有沒(méi)有過(guò)沖。
三、升級(jí)過(guò)程之前和之后
傳統(tǒng)的PID算法控制曲線:
mcgs觸摸屏機(jī)控制曲線:
mcgs觸摸屏控制曲線符合西門子plc的控制指標(biāo),實(shí)現(xiàn)上升曲線無(wú)過(guò)沖。
四、操作員界面和程序
西門子plc可以在顯示實(shí)時(shí)壓力曲線時(shí)修改設(shè)定壓力和停留時(shí)間。
除了調(diào)整比例因子K是與機(jī)器結(jié)構(gòu)相關(guān)的固定參數(shù)之外,設(shè)定的調(diào)整參數(shù)很小,并且使用簡(jiǎn)單。
西門子plc以采樣時(shí)間間隔連續(xù)計(jì)算模擬輸出并接近設(shè)定的目標(biāo)值。
五、一般使用過(guò)程:
在初次使用之前,需要輸入適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)(設(shè)定值,保持時(shí)間,報(bào)警上限等),然后根據(jù)比例因子填充用于控制的結(jié)構(gòu)參數(shù)K1,K2和K3。實(shí)際產(chǎn)品和調(diào)整參數(shù)K首次使用。首先填寫(xiě)一個(gè)小值,然后連接測(cè)試容器,開(kāi)始測(cè)試,容器開(kāi)始時(shí)沒(méi)有充滿液體,壓力總是為零,容器充滿液體后壓力會(huì)立即上升,所以你需要設(shè)置一個(gè)控制算法。在達(dá)到動(dòng)作范圍之前,動(dòng)作范圍使用分量的比例系數(shù)來(lái)計(jì)算輸出(大誤差)。在輸出壓力達(dá)到粗略范圍后,使用控制算法接近設(shè)定壓力并達(dá)到設(shè)定壓力的公差帶。關(guān)閉截止閥并開(kāi)始計(jì)算停留時(shí)間。在停留時(shí)間結(jié)束時(shí),壓力仍然在警報(bào)值上。測(cè)試通過(guò),然后打開(kāi)減壓閥。當(dāng)壓力下降到接近零時(shí),移除容器并完成測(cè)試。
如果您想將調(diào)整時(shí)間縮短到設(shè)定壓力,您可以稍微調(diào)整調(diào)整系數(shù)K,但不要太多,否則會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖,因?yàn)樵陔x散化過(guò)程之后,會(huì)有一個(gè)純粹的延遲鏈接,并且連續(xù)系統(tǒng)用于分析。不一樣,所以理論調(diào)整時(shí)間不能設(shè)置得太小。
西門子plc配有超壓報(bào)警器。如果由于意外情況導(dǎo)致壓力過(guò)高,則將關(guān)閉增壓泵并打開(kāi)減壓閥以防止管道和容器中的壓力過(guò)高。
六、使用mcgs觸摸屏
西門子plc以采樣時(shí)間間隔連續(xù)計(jì)算模擬輸出并接近設(shè)定的目標(biāo)值。
mcgs觸摸屏的過(guò)程控制:
在初次使用之前,需要輸入適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)(設(shè)定值,保持時(shí)間,報(bào)警上限等),然后根據(jù)比例因子填充用于plc控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)K1,K2和K3。實(shí)際產(chǎn)品和調(diào)整參數(shù)K首次使用。首先填寫(xiě)一個(gè)小值,然后連接測(cè)試容器,開(kāi)始測(cè)試,容器開(kāi)始時(shí)沒(méi)有充滿液體,壓力總是為零,容器充滿液體后壓力會(huì)立即上升,所以你需要設(shè)置一個(gè)控制算法。在達(dá)到動(dòng)作范圍之前,動(dòng)作范圍使用分量的比例系數(shù)來(lái)計(jì)算輸出(大誤差)。在輸出壓力達(dá)到粗略范圍后,使用控制算法接近設(shè)定壓力并達(dá)到設(shè)定壓力的公差帶。關(guān)閉截止閥并開(kāi)始計(jì)算停留時(shí)間。在停留時(shí)間結(jié)束時(shí),壓力仍然在警報(bào)值上。測(cè)試通過(guò),然后打開(kāi)減壓閥。當(dāng)壓力下降到接近零時(shí),移除容器并完成測(cè)試。
如果您想將調(diào)整時(shí)間縮短到設(shè)定壓力,您可以稍微調(diào)整調(diào)整系數(shù)K,但不要太多,否則會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖,因?yàn)樵陔x散化過(guò)程之后,會(huì)有一個(gè)純粹的延遲鏈接,并且連續(xù)系統(tǒng)用于分析。不一樣,所以理論調(diào)整時(shí)間不能設(shè)置得太小。
mcgs觸摸屏配有超壓報(bào)警器。如果由于意外情況導(dǎo)致壓力過(guò)高,則將關(guān)閉增壓泵并打開(kāi)減壓閥以防止管道和容器中的壓力過(guò)高。
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