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近年来,控制技术与电力电子技术的大力发展,交流变频调速在工业控制中得到了广泛的应用。但目前大多数配料系统仍采用一般的PID控制算法,从理论上讲能做到无误差调节,在误差较小的范围内却有其优越性,但在误差较大时,其动态特性并不理想。所以本文针对塑料颗粒配比生产线的需要,对自动配料系统的设计进行了研究,开发了其中一条自动配料控制系统。
论文首先搭建了配料系统的实验平台,该平台选用西门子PLC S7-200作为控制器,实现了算法运算、信号采集和逻辑控制等。使用英威腾变频器,通过改变电机工作电源频率来达到变频调速的目的。相对于其他的塑料配比系统,系统增加了霍尔传感器、称重传感器,实现塑料配比系统的闭环控制。然后针对该平台,建立了配料系统的控制模型,并且根据所建立的模型,引入了内模控制的PID控制算法。此外,又比较了所提出的内模控制PID算法与传统的PID方法相对比,通过控制效果对比,表明所提出算法不仅结构简单,参数整定方便,而且控制效果远高于传统PID控制,大大提高了塑料配比控制的精度。
随后阐述了系统电气控制部分的PLC实现,以及电气部分的联机调试试验,最后阐述了系统如何采用工业组态软件实现现场数据记录和操作画面。对整个工业过程中出现的电磁干扰以及接地设计进行问题的解决,有利于提高系统的可靠性和精确度。
通过该系统的研究与开发,有效的解决了塑料配比控制系统中的控制精度问题,很大程度上降低了劳动强度,提高了生产效率和产品质量。
论文首先搭建了配料系统的实验平台,该平台选用西门子PLC S7-200作为控制器,实现了算法运算、信号采集和逻辑控制等。使用英威腾变频器,通过改变电机工作电源频率来达到变频调速的目的。相对于其他的塑料配比系统,系统增加了霍尔传感器、称重传感器,实现塑料配比系统的闭环控制。然后针对该平台,建立了配料系统的控制模型,并且根据所建立的模型,引入了内模控制的PID控制算法。此外,又比较了所提出的内模控制PID算法与传统的PID方法相对比,通过控制效果对比,表明所提出算法不仅结构简单,参数整定方便,而且控制效果远高于传统PID控制,大大提高了塑料配比控制的精度。
随后阐述了系统电气控制部分的PLC实现,以及电气部分的联机调试试验,最后阐述了系统如何采用工业组态软件实现现场数据记录和操作画面。对整个工业过程中出现的电磁干扰以及接地设计进行问题的解决,有利于提高系统的可靠性和精确度。
通过该系统的研究与开发,有效的解决了塑料配比控制系统中的控制精度问题,很大程度上降低了劳动强度,提高了生产效率和产品质量。