如何解决PLC控制下的运动物体的加速 点击：5694 | 回复：46
发表于：2006-09-06 11:25:00
楼主
我们在实际工作中，会遇到控制的某一变量作为输出结果时,如:运行的物体、转速、流量、压力等，由于受到机械结构、材料等物理参数的限制，往往需要减缓启动或停止时的冲击，即建立启动加速度或停止减速度，以减缓对物理结构的冲击。
运动物体启动时，如果该物体为重载荷，如：起重机，重型车辆，其物理惯性太大，如果起动加速度太大，会造成动力源冲击但，甚至机械结构遭到破坏；
流量控制系统，如：大的电动阀门，当开启阀门时，如果开启阀门过快，势必会对管道、泵等造成冲击，引起管道振动，泵停转（电动机过流保护造成）等等。
压力控制系统，如液压管道、拉力、张力等，过高的启动加速度会造成管道振动、被拉物体物理变形等。
笔者经过实践，使用了一种既简单又准确的解决方案：首先根据受控对象的物理参数，确定机械加速的允许值，如加速度、单位时间流量变化率、单位时间压力（拉力、张力）变化率,然后算出加速时间（减速时间）或变化时间，假设该时间为T，运动物体的最高速度V，系统最大压力为P，最大流量为Q，所对应的模拟量输出为0～10V电压，PLC为15位，对应的PLC内部值为0～32767，即输出0V时，PLC内部值为0，输出10V时PLC内部值为32767,我们只要把输出值0～32767的变化上下限时间控制到等于T，就可实现匀加速控制，思路如下：
一． 选用PLC内部2个计时控制功能功能块TON，并使他们交替周期性工作，同时选用一个加法器；
二． 采用近似折线的取值方式，当2个计时器交替周期性工作时，加法器将一个常数C依次累加并送给PLC的输出。见下图：
三． 假设计时器1计时时间为t1；计时器2计时时间为t2，使得t1=t2，计时器1工作时，加法器加上1个常数C，计时器1时间到后，计时器2工作，计时器1停止，加法器停止，计时器2时间到后，计时器1工作，加法器工作再加上常数C＝2C，计时器2停止。 后面3C、4C……依次类推，直到大于等于输入指令后，此项程序结束。
从大往小变化时，只要把加法器改成减法器即可。
在这里，只要将输出上限值时所对应的计时器t1的总数加到一起，就得到了加速时间T。
应用举例；
·龙门吊走行，载重量450吨，大车走行速度0～5米/分，天车走行速度0～4米/分，变频调速，西门子PLC控制，RS485通讯，走行高度9米，载荷高度约5～6米。
如果不控制走行启停加速度，一旦将载荷吊到5～6米高度，走起来后，一旦停止行走，载荷将在半空中晃来晃去，如果在斜坡上甚至会造成溜坡，后果十分严重。
·大排量水泵抽水，为重载荷启动。按照常规使用，电动机的功率远远大于运行时的实际功率，启动时对电网冲击很大。如果将水泵出口加上一支电动阀，排量控制信号0～10V，按照1.2倍实际消耗功率选择电动机，启动时，将电动阀控制的出口关闭，此时启动电机，待电机启动后，缓慢将电动阀打开，此时电机不会过载保护，对电网冲击也相对减小，同时可以根据实际需要调节水泵排量。
·另外，链传动的频繁启停，易造成机械机构变形，使链条变长，键磨损。
综上所述，通过控制高速或大压力、频繁启停的传动系统，会减少很多机械故障，同时也给节能带来了不少效益。
运动物体启动时，如果该物体为重载荷，如：起重机，重型车辆，其物理惯性太大，如果起动加速度太大，会造成动力源冲击但，甚至机械结构遭到破坏；
流量控制系统，如：大的电动阀门，当开启阀门时，如果开启阀门过快，势必会对管道、泵等造成冲击，引起管道振动，泵停转（电动机过流保护造成）等等。
压力控制系统，如液压管道、拉力、张力等，过高的启动加速度会造成管道振动、被拉物体物理变形等。
笔者经过实践，使用了一种既简单又准确的解决方案：首先根据受控对象的物理参数，确定机械加速的允许值，如加速度、单位时间流量变化率、单位时间压力（拉力、张力）变化率,然后算出加速时间（减速时间）或变化时间，假设该时间为T，运动物体的最高速度V，系统最大压力为P，最大流量为Q，所对应的模拟量输出为0～10V电压，PLC为15位，对应的PLC内部值为0～32767，即输出0V时，PLC内部值为0，输出10V时PLC内部值为32767,我们只要把输出值0～32767的变化上下限时间控制到等于T，就可实现匀加速控制，思路如下：
一． 选用PLC内部2个计时控制功能功能块TON，并使他们交替周期性工作，同时选用一个加法器；
二． 采用近似折线的取值方式，当2个计时器交替周期性工作时，加法器将一个常数C依次累加并送给PLC的输出。见下图：
三． 假设计时器1计时时间为t1；计时器2计时时间为t2，使得t1=t2，计时器1工作时，加法器加上1个常数C，计时器1时间到后，计时器2工作，计时器1停止，加法器停止，计时器2时间到后，计时器1工作，加法器工作再加上常数C＝2C，计时器2停止。 后面3C、4C……依次类推，直到大于等于输入指令后，此项程序结束。
从大往小变化时，只要把加法器改成减法器即可。
在这里，只要将输出上限值时所对应的计时器t1的总数加到一起，就得到了加速时间T。
应用举例；
·龙门吊走行，载重量450吨，大车走行速度0～5米/分，天车走行速度0～4米/分，变频调速，西门子PLC控制，RS485通讯，走行高度9米，载荷高度约5～6米。
如果不控制走行启停加速度，一旦将载荷吊到5～6米高度，走起来后，一旦停止行走，载荷将在半空中晃来晃去，如果在斜坡上甚至会造成溜坡，后果十分严重。
·大排量水泵抽水，为重载荷启动。按照常规使用，电动机的功率远远大于运行时的实际功率，启动时对电网冲击很大。如果将水泵出口加上一支电动阀，排量控制信号0～10V，按照1.2倍实际消耗功率选择电动机，启动时，将电动阀控制的出口关闭，此时启动电机，待电机启动后，缓慢将电动阀打开，此时电机不会过载保护，对电网冲击也相对减小，同时可以根据实际需要调节水泵排量。
·另外，链传动的频繁启停，易造成机械机构变形，使链条变长，键磨损。
综上所述，通过控制高速或大压力、频繁启停的传动系统，会减少很多机械故障，同时也给节能带来了不少效益。
发表于：2006-12-08 12:24:00
22楼
真是自以为是的研究，告诉你几种解决办法。
1.变频器都有斜坡加减速功能，如果对精度要求不高的话，你只要起停就可，当然，如果你水平稍微高些，可以通过通讯修改一下斜坡参数，如果你没有这个本事，就用PLC接启动停止钮就行。
2.用PLC的D/A模块，输出模拟量控制变频器即可。
3.如果你的变频器有PG卡，你可以用脉冲控制的方式控制。plc都有脉冲输出，并加减速。
4.如果你可以用通讯的话，你可以直接通过写参数控制变频器。并第一条，连起停也由通讯给就行了。
5.还有就是斜坡指令。
6.如果你对plc的高级指令不熟悉，又不会通讯的话，那就只好用你的笨办法了。
1.变频器都有斜坡加减速功能，如果对精度要求不高的话，你只要起停就可，当然，如果你水平稍微高些，可以通过通讯修改一下斜坡参数，如果你没有这个本事，就用PLC接启动停止钮就行。
2.用PLC的D/A模块，输出模拟量控制变频器即可。
3.如果你的变频器有PG卡，你可以用脉冲控制的方式控制。plc都有脉冲输出，并加减速。
4.如果你可以用通讯的话，你可以直接通过写参数控制变频器。并第一条，连起停也由通讯给就行了。
5.还有就是斜坡指令。
6.如果你对plc的高级指令不熟悉，又不会通讯的话，那就只好用你的笨办法了。
发表于：2007-03-15 11:28:00
33楼
海得起重自动化事业部是一支由留英博士何勤奋领衔，经国外培训及工作实践的资深工程师为骨干组成的40余人的专业工程队伍。在起重、传输、张力、定位、精确运动控制和大功率泵站风机控制方面居于领先地位，取得了三峡左岸电厂、临时船闸、升船机，高性能卸船机，600吨龙门式船坞起重机，5000吨平台式升船机，批量出口集装箱轮胎式起重机和桥式起重机，纺织、拉丝、造纸、电站锅炉用变频调速系统和高压变频系统的丰富业绩。精确定位、智能防摇、CMS和基于Internet的远程监控等专项技术的成功开发和应用更使海得工控的HT2000传动和起重控制系统和电气成套设备如虎添翼。
热门招聘
相关主题
- 如何通过internet对西门子S7...
[9036] - 变频器使用中的常见问题之1[8341]
- 可编程控制器PLC教程(1-40完...[18054]
- 一个点动开关控制一个电灯常...[14597]
- 愚人节抢楼抽奖送U盘活动[8001]
- 工控老鬼-《西门子S7-1500之我...[10095]
- 求教:PLC运行灯不亮,一般会是...[19214]
- 西门子 编程语言scl stl 差别...[8743]
- 哪位有RS232转DH485接线图[13851]
- PLC控制系统设计的要点（转载...[12683]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
