風(fēng)壓平衡器自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、風(fēng)壓平衡器自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 風(fēng)壓平衡器自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要： 要：本文介紹了西門子 S7-200 可編程序控制器在風(fēng)壓平衡器自動(dòng)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。結(jié)合卷煙生產(chǎn)工藝，分析了在卷煙生產(chǎn)過程中應(yīng)用風(fēng)壓平衡器的必要性。根據(jù) S7-200 可編程序控制器的特點(diǎn)，詳細(xì)介紹其在控制風(fēng)壓中運(yùn)用的控制原理，軟件及硬件的實(shí)現(xiàn)方法。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)運(yùn)行可靠、操作方便、具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞： 風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器 PID 調(diào)

2、節(jié) 可編程序控制器 步進(jìn)電機(jī) 傳感器1. 1. 前言 前言卷接機(jī)組的工藝風(fēng)力主要應(yīng)用于在卷煙過程中的煙絲提升與除塵及在卷煙接嘴過程中，將煙支及嘴棒通過風(fēng)力產(chǎn)生的負(fù)壓使煙支吸在接嘴轉(zhuǎn)輪上，實(shí)現(xiàn)煙支與嘴棒的接合。工藝風(fēng)力參數(shù)是按卷接機(jī)組數(shù)量來設(shè)計(jì)的，每臺(tái)機(jī)組的風(fēng)路支管是以并聯(lián)的方式接入風(fēng)力總管的。由于各卷接機(jī)組的工藝風(fēng)力參數(shù)彼此有差異，因而各機(jī)組的風(fēng)路支管壓力應(yīng)視機(jī)組工作狀態(tài)來確定不同的壓力值;或當(dāng)有機(jī)組出現(xiàn)故障或因生產(chǎn)調(diào)度安排，要求某些機(jī)

3、組關(guān)閉或更換卷煙牌號(hào)等原因，造成主觀或客觀上的停機(jī)，使處于正常工作的機(jī)組的風(fēng)壓 風(fēng)壓發(fā)生變化，影響機(jī)組工作。一種可行的解決方案是：在每臺(tái)卷接機(jī)組的風(fēng)路支管上加裝控制風(fēng)壓的風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器。風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器的風(fēng)閥在一定范圍內(nèi)變化，調(diào)節(jié)風(fēng)壓 風(fēng)壓，而不改變風(fēng)量。因而采用風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器可以使卷接機(jī)組支管上的風(fēng)壓 風(fēng)壓保持穩(wěn)定，卷接機(jī)組的煙絲提升與除塵和在卷煙接嘴過程處于最佳狀態(tài)。由于可編程序控制器具有優(yōu)越的性能、高度的可靠性，面向工業(yè)控制對(duì)

4、象的特點(diǎn)，因而風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器的控制系統(tǒng)中，采用可編程序控制器不失為一種合理選擇。實(shí)踐證明：基于可編程序控制器設(shè)計(jì)的風(fēng)壓 風(fēng)壓控制系統(tǒng)，具有控制精度高、工作穩(wěn)定、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，滿足了生產(chǎn)的要求。兩路風(fēng)壓 風(fēng)壓模擬量輸入，檢測(cè)風(fēng)壓 風(fēng)壓的傳感器為 4-20Ma 電流型輸出的，而 EM231 的測(cè)量量程為 0-20Ma，因此系統(tǒng)采集的風(fēng)壓 風(fēng)壓信號(hào)需經(jīng)線性變換才能得到其真實(shí)值。模擬量輸入是系統(tǒng)調(diào)節(jié)的依據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線適配卡（EM277），可

5、將 S7-200 CPU 以子站方式接入 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線，與在總線上的主站通訊，由主站監(jiān)控。事實(shí)上，卷接機(jī)組往往有許多臺(tái)套，每臺(tái)機(jī)組上的 CPU212 均可接入總線，以便設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控及生產(chǎn)管理上。人機(jī)接口設(shè)備（TD200）用于監(jiān)測(cè)單臺(tái)工作狀態(tài)和設(shè)定控制參數(shù)，它采用 PPI 通訊方式與 CPU212 交換數(shù)據(jù)，當(dāng)有多個(gè) CPU212 接入現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí)，可在總線上接入采用 MPI 或 DP 方式的人機(jī)接口設(shè)備，取代TD200，實(shí)現(xiàn)

6、單臺(tái) HMI 設(shè)備對(duì)所有 CPU212 的監(jiān)控。3. 3. 控制系統(tǒng)的控制原理 控制系統(tǒng)的控制原理如圖 2 所示，風(fēng)壓 風(fēng)壓平衡器的控制系統(tǒng)采用帶死區(qū)的 PID 控制算法。圖中的p（k）為設(shè)定風(fēng)壓 風(fēng)壓差 r（k）與實(shí)際風(fēng)壓 風(fēng)壓差 y（k）圖 2偏差信號(hào)，它是 PID 調(diào)節(jié)的輸入，滿足以下條件：當(dāng)│r（k）-y（k）│>e 時(shí)，p（k）=e（k）;當(dāng)│r（k）-y（k）│<=e 時(shí)，p（k）=0;±e 為死區(qū)范圍