1 引 言
在香烟过滤嘴生产线上，包含纸加热、预加热、缝喷嘴、胶水容器温度等6路温度信号。它们对温度的要求很高，要求温度保持在140℃左右的恒温状态。实践表明，常规的PID控制器因为超调量过大、易受环境的影响，不能满足实际要求。经过不断研究，人们提出了自校正PID控制器和基于模糊推理的自校正PID控制器设计方法。前一种方法需要在线辨识过程模型，计算量大；后一种方法的参数可校正范围过小。在该文中提出了一种新型PID控制算法。该算法计算量小，易于软件实现，在实践中取得了良好的控制效果。
2 系统介绍
系统由1台上位机和3台下位机组成。上位机使用KINGVIEW软件进行编程，实现了实时数据更新、历史曲线和实时曲线显示、报警、数据存储、查询和备份等功能。下位机使用了SIEMENS公司的S7－300 PLC。S7－300采用了模块化设计，在一块机架上可安装各种模块。每块机架板上最多可安装8个模块。若多于8个模块，就必须扩展另一块机架板。两块机架板之间的通讯通过安装通讯模块来实现。3台下位机分别控制装盘机HCF、过滤嘴成型机KDF2和开松上胶机AF2。总的控制点数为200多点。
Step7的PLC网络有以下几种：接口网络（MPI）、工业以太网、PROFIBUS现场总线网、TCP／IP协议网络等。该系统采用了PROFIBUS－DP现场总线网。现场的PLC把分散的数据采集上来，并通过PROFIBUS现场总线送到上位机。
3 新型PID控制算法的原理
图3—1中：yr是给定值，u是控制量，e是偏差，y是输出值。
图3—2中：a、b为所允许的最大误差范围。根据采样时刻的公式：
在每个采样时刻，采集到信号yk后，求出ek及ek。若控制信号是模拟量，根据系统控制原理和模糊控制方法，通过适当加大控制力度或减小控制力度（或提前增加阻尼），使系统输出量趋于给定值。在这里，控制对象是6路电烙铁，它只有上电和断电两种情况，故控制量是数字信号。当反馈值远大于给定值时，就停止加热。这时，输出值开始下降。当降到一定值时，为防止输出进一步下降，向相反方向偏离给定值，就及时开始加热。当反馈值远小于给定值时，就开始加热。这时，输出值开始上升。当上升到一定值时，为防止输出进一步上升，向相反方向偏离给定值，就及时停止加热。通过这种方法，可以使输出值在最短时间内达到给定值。具体处理方法如下（见图3—2）：
（1）在t1和t4阶段：若ek＜－a，则停止加热；若ek≥－a，即误差在允许范围内，此时，又分两种情况讨论：
a）当在t1阶段时，则开始加热。在这里提前加热，是为了防止输出量继续下降，反方向偏离给定，从而使输出维持在误差允许范围内；
b）当在t4阶段时，则维持原状态。
（2）在t2和t3阶段：若ek≥b，则开始加热；若ek＜b，即误差在允许范围内，此时，又分两种情况讨论：
a）当在t3阶段时，则停止加热。在这里提前停止加热，是为了防止输出量继续上升，反方向偏离给定，从而使输出维持在误差允许范围内；
b）当在t2阶段时，则维持原状态。
4 新型PID控制算法在S7－300 PLC中的软件实现
在S7－300 PLC中，使用了梯形图编程方法。在库中有3个与PID调节器相关的功能块FB41、FB42和FB43。FB41用于模拟PID调节器，FB42用于数字PID调节器，FB43是脉冲发生器，用于输出量为脉冲的PID调节器。在这里，因为输入量是温度信号，是模拟量，而输出又是开关量，所以调用了功能块FB41和FB43。新型PID算法的流程图如图4—1所示。
5 结束语
（1）该文使用的新型PID控制算法简单有效，易于软件实现，在工程应用中取得了显著效果。
（2）使用了PROFIBUS－DP现场总线技术，使得布线简单，数据传输速率高。
（3）使用了S7－300 PLC，使得系统工作稳定，抗干扰能力强，而且维修方便。
上一篇：IEEE1588在分散运动控制系统中的应用
下一篇：单片机在工业无线网络中的具体应用
推荐阅读最新更新时间：2024-03-30 21:30
嵌入式软PLC虚拟机在电气测试中应用
在一些电子部件产品测试时，早先很多生产厂家都使用继电接触控制系统。该系统由分立元件组成，由于线路简单，元件控制精度不高，加上抗干扰能力级差，所以运行不够稳定，误动作频繁，使产品的测试和分析不准确。 随着现代工艺的高精度要求，为了适应市场需求，采用可编程控制器对原继电电气控制系统进行改造，但由于各PLC厂家硬件模块和软件结构绝大多数都是专用的、互不兼容的，系统各模块间的交互方式、通信机制也各不相同，这使得控制系统相对独立、彼此封闭。随着技术的进步和市场竞争的加剧，这种专用体系结构的控制系统越来越暴露了其固有的缺陷。由于基于PC平台的软件PLC无需专门的编程器，可充分利用PC机的软硬件资源，直接采用梯形图或语言编程，具有良好
[工业控制]
S7-300 PLC和70系列变频器位置控制应用
一． 概述
在自动化控制领域中，相同功能有不同实现方式，针对不同的设备对精度和响应速度的要求，选用合适的定位控制系统以实现最优的性价比。本文介绍的一种应用西门子S7-300 PLC 的高速计数模块ET200S和70系列 变频器 通过PROFIBUS总线通讯的功能来实现的定位控制的实际应用。
二． 控制思路
横移车是钢管生产线中不可缺少的辅机设备，它主要完成将前一工序生产的钢管搬运到下一工序，或有序地暂放在台架的每个工位上。随着对生产线自动化程度要求的日益提高，减轻操作人员的工作量和操作失误。要求对横移车实现全自动准确定位控制。
其控制核心就是利用装在横移车车轮上的 编码器 采集的位置信号，通过PLC的高
[嵌入式]
PLC在水工业电机控制中的应用
PLC在水工业电机控制中的应用 关键字：三相异步电机 PLC 梯形图 编程器 1引言 可编程序控制器（PLC, Programmable Logic Controller）是采用微电脑技术制造的自动控制设备。他以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。 随着PLC技术的发展，其功能越来越多，集成度越来越高，网络功能越来越强，PLC与上位PC机联网形成的PLC及其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中，PLC集三电与一体，具有良好的控制精度和高可靠性，使得PLC成为现代工业自动化的支柱。PLC的生产厂家和型号、种类繁多，不同型号自成体系有不同的程序语言和使用方法，本文拟就用
[模拟电子]
PLC评估板在工业过程控制系统中的应用
引言 工业过程控制系统应用多种多样，范围覆盖从简单的流量控制到复杂的电网，从环境控制系统到炼油厂过程控制。这些自动化系统的智能性依赖于它们的测量和控制单元。可编程逻辑控制器( PLC)1和分布式控制系统(DCS)2是用于控制机器和过程、处理各种各样模拟和数字输入及输出的两个最常见计算机系统，这些系统包含电源、中央处理单元(CPU)，以及多种模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出模块。
标准通信协议已经存在很多年了；模拟变量的范围主要为4mA至20mA、0V至5V、0V至10V、±5V和±10V。关于下一代系统无线解决方案的讨论已有很多，但是设计人员仍然认为4mA至20mA通信和控制环路可继续使用多年。下一代系统的标准涵盖更高的
[嵌入式]
如何设计可靠的电力线通信
电力线通信(PLC)是一种采用电力线作为通讯介质的通信技术。在与供电同一根电力线上传输数据，从而可以将房屋或汽车现有的电力基础设施用于传输数据，而不需要增新加电线。电力线通信技术正在经历快速增长的阶段，并找到了进入多个应用和市场领域的方式，包括智能电网、照明控制、太阳能面板监控、能量计量、家用视频分配、电动汽车等等。全球在提倡节能，这促进了让能源产生和能源消耗的设备互相通讯的需求。电力线通信提供了一个独特的无需新建设施的方法，使智能能量管理技术快速遍布世界各地。和无线解决方案不同，电力线通信不受视线和传输范围的限制。电力线通信对于很多应用来说也是一种低成本和易安装的技术。
今天，系统设计者能从超过十家半导体供应商买到电力线通信
[电源管理]
西门子PLC变频器和触摸屏控制程序
本任务控制要求如下： 1.电动机调速控制系统由PLC、模拟量扩展模块、触摸屏和变频器构成，要求控制功能强，操作方便。 2.可以在屏暮上通过修改和设定电动机的转速来实现电动机调速控制。 3.既可以通过触摸屏操作画面上的“启动”、“停止”按钮对电动机进行控制，也可以由启动1停止按钮进行控制。。外接硬件“紧急停止”按钮用于生产现场出现紧急情况或触摸屏无法显示时停机。 4.出现故障时自动停车并显示故障画面。
[嵌入式]
配合智能电表趋势的PLC技术及解决方案
当今很多国家都已采用或即将部署智能电表系统，并采用自动远程集抄方式。目前备受关注的是法国ERDF的Linky电表项目。欧盟最大的电力配电网运营商、法国电力集团(EDF)的子公司——法国电网输送公司（ERDF）已经启动了一个涉及总数目3,500万只电表的项目。从2012年至2017年，该项目将把法国国内的传统电表统一更换成新型的Linky智能电表。这类智能电表通信采用了扩频的频移键控(S-FSK)电力线载波(PLC)技术。 安森美半导体在电表领域积累了十多年的丰富经验，为这一重要且快速增长的智能电表市场提供通用及稳定的方案，包括最新推出的PLC调制解调器系统级芯片(SoC)，可广泛用于智能电表、远程控制/家居显示屏(IHD)、太阳能
[嵌入式]
PROFIBUS-DP现场总线在矿山提升控制系统的应用
0 引言 随着计算机网络技术在工控领域的应用和发展，建立基于PROFIBUS—DP现场总线的矿井提升控制监控系统成为解决矿井安全提升问题的有效途径。近10 a来，世界上出现了多种有影响的现场总线，其中，PROFIBUS—DP现场总线是一种全数字化的、串行、双向传输、多分支结构的通信网络，专为自动控制系统和分散I／O设备之间通信设计。在单根电缆上连接多个仪表和设备，传递的信息量大、抗干扰性能力强，大幅降低安装、运行和维护成本，PRO．FIBUS—DP现场总线在矿山提升电控系统中的应用可以使系统更可靠、简便、直观。 1 系统硬件设计及主要功能 控制对象为某金属矿山副井，该副井承担着该矿人员和材料提升，还要承担井下部分矿石提升任
[嵌入式]
智能优化算法及其应用 (王凌)
控制系统计算机辅助设计 — MATLAB语言与应用
小广播
热门活动
换一批
更多
最新工业控制文章
- 尼得科智动率先推出两轮车用电动离合器ECU尼得科集团旗下的尼得科智动株式会社率先开发出了两轮车用电动离合器ECU，该系统可以在两轮车起步、变速、停止等驱动力变化的场景下实现换 ...
- 博世与清华大学续签人工智能研究合作协议 共同推进工业领域人工智能发展博世将在未来五年投入5000万元人民币支持研究合作；清华大学—博世机器学习联合研究中心自2020 年成立以来已发表百余篇顶级会议论文；博世 ...
- 兆易创新MCU新品重磅揭幕，以多元产品和方案深度解锁工业应用场景中国北京（2024年11月12日）—— 业界领先的半导体器件供应商兆易创新GigaDevice今日在上海举办了以“勇跃•芯征程”为主题的新品发布会， ...
- 研华科技：投身Edge AI创新，驱动智能未来在当今这个数据驱动的时代，AI已经成为推动各行各业转型的核心力量。随着技术的不断进步，AI的应用场景从云端扩展到了边缘，Edge AI作为一 ...
- CGD和QORVO将彻底改变电机控制解决方案评估套件具有 Qorvo 的高性能无刷直流 永磁同步电机控制器 驱动器和 CGD 易于使用的 ICeGaN GaN 功率 IC 的性能2024年11月12日 ...
- 凝心聚力推动创新转型，清洁能源时代下特高压领域谱写更多可能性
- 英飞凌推出全球首款非接触式支付卡技术SECORA™ Pay Green，最多减少100%的塑料垃圾
- 当AI遇上边缘计算，研华以Edge AI推进嵌入式产业变革
- 罗克韦尔自动化亮相第七届进博会，三大引擎链动可持续未来
更多精选电路图
更多热门文章
更多每日新闻
更多往期活动
11月14日历史上的今天
厂商技术中心
京公网安备 11010802033920号