PLC在扭转试验机电气控制系统改造中的应用方案qyo.docx

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1、PLC在在扭转试试验机电气控制制系统改改造中的的应用方方案田松岳（泰州技技师学院院 江苏 泰泰州 22253300）摘要：本文从硬硬件和软软件两个个方面介介绍了PPLC（可可编程序序控制器器）在扭扭转试验验机电控控制系统统改造中中的应用用。充分分利用闲闲置设备备改造旧旧设备，使使控制系系统的可可靠性大大大提高高。关键词：PLCC 转转速自动动控制 扭扭转试验验机我院机械械实验室室的扭转转实验机机型号为为NJ1000B，该该机转速速自动控控制系统统采用的的是转速速负反馈馈和电流流截止负负反馈晶晶闸管双双闭环直直流转速速自动系系统。由由主电路路、触发发、放大大、励磁磁、测速速和换向向回路等等部分组

2、组成。原原系统采采用分立立元件的的电子线线路实现现。因使使用多年年，线路路老化，可可靠性差差。常出出现启动动、调速速性能不不稳定，甚甚至不能能启动的的现象。使使用PLLC对该该系统的的控制部部分进行行改造，系系统的可可靠性大大大提高高，且控控制线路路得以简简化，对对类似系系统的改改造具有有一定参参考价值值。1. 系统设计计原理 为保留留原系统统的技术术性能，直直流电动动机乃采采用Z22系统，功功率为11.1KKW，电电压为1110VV，电流流为133.455A，励励磁电压压为1110V，励励磁电流流为0.7133A，转转速为115000rpmmPLC采采用实验验室现有有的SRR21型型，其存存

3、储器容容量为7700字字（CMMOS）、扫扫描速度度12mms（11.0KK），数数模转换换时间为为2mss，具有有较强的的逻辑和和数值运运算功能能，框架架为E50BB型。改造后的的系统控控制原理理如图一一所示R SR21PPLC 给定值 电电区电 励磁电电路 励磁线线圈 测测量值 压压调节 电电压值 励励磁电 脉冲冲生成器器 晶闸闸管整流流 直流电电动机 电电流值 流流调节 电流流互感器器 电压压互感器器 测速速发电机机 图一 控制系系统原理理图 触发脉脉冲生成成器的作作用是将将PLCC运算后后的输出出量转换换成晶闸闸管的触触发双脉脉冲，经经隔离后后驱动晶晶闸管电电路，将将交流电电整流成成直

4、流电电。励磁电路路中包括括弱磁信信号的检检测电路路，该电电路既将将PLCC运算后后的输出出量转换换成所需需的励磁磁直流量量，又可可进行弱弱磁保护护。PLC共共需使用用4个AA/D输输入模块块，故应应占用四四个输入入通道，四四个通道道分配为为：转速速给定值值、转速速测量值值、电机机电流测测量值、电电机电压压测量值值。使用用两个DD/A输输出模块块，占用用两个输输出通道道分别设设置为电电枢电压压调节量量和励磁磁电流调调节量。为满足系系统对调调速的要要求，控控制环节节采用带带PI调调节器和和给定积积分等辅辅助环节节的方式式进行控控制。设设U为调调节器的的输出，V为转速测量值与转速给定值的差，t为PI

5、调节器积分部分的时间常数。则U=KPP（V+11/t）.（11）其中，KKP是比例例系数。 设tC为为采采样周期期，UNN为第NN 次采采样输出出，VN为第NN次采样样偏差。则则积分式式变为 UN=KP（VN +tC/t）（2） 为便于于PLCC运算，将将式（22）变为为增量形形式 U=KPP（VNVN-11）+KKPVN .（3）其中：KKP=KPtC/t2. 控制系统统的软件件设计开始 该软软件应用用能完成成式（33）的计计算。式式中有两两个变量量，即速速度给定定值Ugg和反馈馈环节的的测量值值Uf。在程程序中它它们分别别存入RR4000和R4402。RR4155设为输输出值寄寄存器，RR

6、4355设为中中间运算算寄存器器。取常常数 C1=11/KPP 、C22=1/KP， 调节运运算周期期为K0.11S。图图二 给定定值Ugg与测量量值Uff读数给出程序序主体部部分的流流程图。程序中，先先将R4400与与R4002的 计计算V=Ugg-Uff数据进行行比较，结结果存入入7722、773和和7744。为满满足调速速性能计计算KPVN的要求，用用计数器器C6000设定定速度调节节周期为为K0.11S，即即 计算算KP（VN-VN-11）每隔K0.11S进行行一次调调节运算算。 根据测测量数据据R4002与给给定 计计算UN=KPVN+KP（VN-VN-1）数据R4400之之差，判判

7、断是否否进行VN的增加运运算或减减少运算算。增加加运算时时与“2255” 作作上下限限处理比较，“2255”为增加加运算的的溢出范范围。减少运算算时与“0”比较，“0”为最小小运算 结束 调节量。如如输出值值小于“0”，则以以“0”输出，如不小于于“0”，以正正常值输输出，即即作上下下限处理理。 图二二.控制制系统流流程图该程序的的梯形图图如图三三所示。3. 结论： 扭转试试验机的的电气控控制系统统采用PPLC进进行改造造，系统统的可靠靠性得以以提高，工工作更加加稳定，实实时性强强，计算算精确度度高。但但系统中中的触发发脉冲生生成器须须进行一一定的修修改，应应使其输输入端与与PLCC的D/A输

8、出出模块输输出量相相匹配，以以便将该该输出量量转变成成能控制制晶闸管管整流电电路的脉脉冲信号号。SRR21还还具有较较强的逻逻辑控制制功能，扭扭转试验验机的启启动、停停止、可可逆运行行、测力力机构、显显示机构构等均可可由PLLC参与与控制。限限于篇幅幅，本文文从略。 A 1140 1644 7222 FF60 R4400 F500 RR2255 1141 F600 RR4255 F660 R4002 1665 1142 F500 RR4044 F550 R4002 FF72 R4402 F770 R4000 FF74 C11 3375 F600 RR4355C6000 KK F550 R400

9、2 CC6000 F722 RR4000 F6600 R4404 FF74 C22774 C6000 F660 R4335 1664 F550 R4115772 C6111 F772 R4335 1665 1655 7775 1664 F500 00 FF50 R4402 F600 RR4155 FF72 R4404 1165 7775 FF74 C11 F500 RR4155 F771 R4115 FF72 R4435 F660 R4115 FF60 R4415 F550 R4000 F772 R4004 F774 C2 F771 R4115 F660 R4335 F770 R2554A图三.试试验机控控制程序序的梯形形图7