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1. 张力控制过程
张力检测仪:薄膜越松弛,模拟电压越大,A/D 转换后数字量越大。在图 26-5中,薄膜越松弛,检测仪测得的模拟电压越大,输入 PLC A/D 模块后,转换的数字量也越大,由此控制收卷电动机的速度。
假设 A/D 转换后的寄存器为 D900。测定张力正常标准点(A点)的数据,设置在D800;再测定张力小点(B点)的数据,设置在 D700,D/A 转换数字量设置在 D3000;测定张力正常时的数据,设置在D3500;再测定张力小时的数据,设置在 D3600。
图 26-5 张力检测模拟电压与数字量的变换关系
2. 调节速度的线性方程(见图 26-6)
在控制过程中:代表速度的数字量为 Y,张力测量值是ΔX,ΔX=X-X0,其中,X0是张力正常点的数据(标准点数据),X是当前张力测量值。
以当前张力测量值与张力标准点数据的差值 ΔX作为自变量,速度(数字量)为被调节量,建立线性方程
Y = KΔX b (26-1)
b物理意义是在正常工作点时对应的速度数字量。在这一工作点,测量值为X0,而速度数字量必须达到Y0,Y0就对应了正常速度值。
Y0=b,Y=KΔX Y0
式中,K为斜率,斜率大小表示了调节的强度。斜率越大调节也越大,它根据调节效果确定,可在0.8~1.2 范围内设置。
图 26-6 张力检测示意图
3. 测量方法
1)电动机速度的测量。在实际测量时,用手动电位器测量实际电压-速度曲线时,加在电位器两端的是给定电压,目测观测的张紧程度就是速度。应至少测定3点,即标准点、大速度点和小速度点。这样得出的曲线是(模拟电压)数字量-速度曲线,只要PLC程序中给出数字量,就可获得实际速度(张力)。
2)张力检测仪的测量。要实际测量张力检测仪的张紧程度一电压(数字量)的关系,也要得出张紧程度一数字量的实际工作曲线,但要注意,这是两组不同的工作曲线,终是要求出ΔX-Y 曲线,ΔX-Y曲线是人为做出来的,多段折线可构成 ΔX-Y曲线。
如果张力调节比较复杂,则可以考虑使用多段折线,在不同的区间,使用不同斜率的 ΔX-Y曲线,这样也可以符合复杂的工况。图26-7 是三段折线控制图,图 26-8 是第1段折线对应的 PLC 程序。
图 26-7 三段式D/A曲线
从圆滑控制的要求来看:第1折线段斜率(角度)为10°-20°,第2折线段斜率为25°~35°,第3折线段斜率大于45°。
图26-8 与ΔX-Y曲线对应的PLC 程序
3) 二次曲线型的调节曲线。如果工况过于复杂,也可以将 ΔX-Y曲线模拟成为二次曲线。图 26-9是多段逐点模拟的二次曲线型的调节曲线。
这种曲线的特点是当ΔX在较小的区间时,Y值变化量不大,当ΔX在较大的区间时,Y值上升变化较大
图26-9 ΔX-Y二次曲线
小结
对于大型项目,控制内容较多,在考虑控制方案前应全面了解工作机械的要求,确定周到的控制方案,切忌先钻人某个具体的控制环节而迷失方向。在本项目中,控制对象是生产线的速度,技术难点是张力控制。在规划好程序结构及内容后,再具体攻克技术难点。
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