ＰＬＣ在定位控制系统中的应用

曹树栋

摘要：在工业生产过程控制中，有不少定位、定量的控制任务，本文将以设计一个行车为例，论证PLC的应用。

关键词：PLC 工业生产 控制

在工业生产过程控制中，有不少定位、定量的控制任务。除了采用特殊功能模块完成上述任务以外，在精度要求不高的场合，还可以采用变频器与pl(构成的定位、定方案)。例如。在电镀生产流水线的自动控制系统中，其中有一项任务是要求行车能上件按照工艺流程的要求运送到指定的槽，然后将该上件放入槽内；或者要求行车艺流程的要求运行到指定的槽，然后将电镀工件从槽内取出。在完成上述任务时，求行车运行到指定槽的定位精度在±0.5~lcm的范围内，而且还要求行车在搬运电镀上件的过程中，能平稳地起、制动。

完成上述控制要求的行车运行情况可以归纳，设纵坐标为速度，横坐标为距离。从原点出发后，先以匀加速运行；当速度达到最高速时，再以匀速运行，当到达A点时，改为匀减速运行.到达B点时，立即停止运行。当行车从原点出发后，先以匀加速运行，加速度的选择主要由以下二个因素决定：①在加速过程中，必须保持电镀工件的平稳，不发生晃动；②在满足上述条件的情况下，尽可能选择较大的加速度，以提高生产效率。当行车运行到A点时，接近开关产生一个信号，行车以匀减速运行。选择减速度与选择加速度时，考虑的因素相似。当行车运行到B点时，接近开关再产生一个信号，使行车立即停止运行。采用PLC与交流异步电动机变频调速相结合的方案，就可以完成上述控制任务。目前，市场上销售的用于交流异步电动机变频调速的各种变频器，都具有以下功能：②变频器的输入控制端中，有若干个输入控制端，只要将其中某个输入端与COM端相连接，变频器的输出频率就会从当前的输出频率增加到或下降到该输入端研设定的输出频率，输出频率的变化率按照用户所选择的加减速时间丽定。例如：日本SANKEN(三垦)变频器的输入端2DF和3DF就属于这类输入端，当2DF或3DF与COM端相连接时，其输出频率就会从当前值增加到或下降到该输入端所设定的值，该设定值由用户自己设定。将变频器V/F模式设定开关的箭头指向0，使变频器的输出频率范围为2.4%50H2。根据现场调试的结果，选择适当的加速度和减速度。假设变频器的输出频率从2.4Hz增加到50H2和从5OHZ降至2.4HZ的时间设定为IS时，行车获得的加速度和减速度都能满足要求，则将变频器加减速时间的设定开关的箭头指向6，拨动开关DS1的1和2拨向ON即可。将输入端2F与CAd端相连接，调整微型电位器2F，使输出频率为2.4Hz。这样，变频器的设置就完成。

另外，为了保证定位精度，要求行车在到达B点时，其速度已经降到足够小。为了提高生产效率，最好的运行情况是：到达13点时。恰好减速过程结束。这就要求正确的选择A点的位置。假设当变频器的输出频率从其最高频率50H2下降到2DF所指定的输出频率2.4Hz期间，行车处于匀减速运动。当变频器输出频率为50H2时9测得行车速度；当变频器输出频率为2.4HZ时，测得行车的速度为1.2‰。，则行车为减速度。在实际的电镀生产流水线中，由干槽的数量较多，因此要求行车不断地重复执行图要求有一个减速信号和一个停止信号。为了减少接近开关的数量，可以将接近开关安装在行车上面，在每一个需要减速和定位的地方安装一块铁片。行车在运行的过程中，每当接近开关经过某块铁片时，就产生一个脉冲信号。对脉冲信号进行计数，根据计数值的大小就可以确定是否需要减速和停止。本节为了叙述方便，在A点和B点处各设置一个接近开关，在行车上安装一块铁片。在行车运行的过程巾，当铁片经过A点的接近开关时，产生一个脉冲信号，该信号就是减速信号，当铁片经过B点的接近开关时，产生一个脉冲信号，该信号就是停止信号。上述控制方案也可以用于包装生产流水线的称量控制，以及其它类似的场合。在定位精度要求较高的场合，可以采用转速闭环的控制方案。将编码器与交流异步电动机相连接，编码器产生的脉冲经过高速输入端输入PLC。然后，采用高速计数器区间比较指令(即HSZ指令)产生减速信号，采用由高速计数器复位指令(即HSCR指令)产生停止信号，仍采用上述变频器.就能完成精度要求较高的定位控制任务。◆

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作者单位：西北民族大学电气工程学院05级电气工程及其自动化专业（2）班