基于PLC的五輥精磨機控制器半物理仿真平臺設(shè)計.pdf

1、隨著國內(nèi)外巧克力市場的不斷擴大，具有高度自動化的巧克力碾磨設(shè)備的需求也日益增加，以往的五輥精磨機控制系統(tǒng)開發(fā)過程都必須結(jié)合被控對象實物來完成，因此造成了實物樣機與控制系統(tǒng)開發(fā)不協(xié)調(diào)，延長了整機的開發(fā)周期。針對這一問題，將半物理仿真技術(shù)引入到五輥精磨機控制系統(tǒng)開發(fā)過程中，使得控制系統(tǒng)設(shè)計可以脫離實物樣機進行性能測試，從而實現(xiàn)縮短研發(fā)周期的目的。
　　本文構(gòu)建了基于西門予S7-200PLC的五輥精磨機控制器半物理仿真平臺，控制器以PL

2、C實物形式引入到半物理仿真平臺中，利用MATLAB\Simulink搭建五輥精磨機主要工作部分的仿真模型，通過上位機WinCC7.0實現(xiàn)對半物理仿真平臺的監(jiān)控。針對模塊間實時數(shù)據(jù)傳輸問題，提出了基于OPC技術(shù)的實時通訊方案，實現(xiàn)了閉環(huán)半物理仿真回路。根據(jù)撓益變形理論研究了五輥精磨機磨輥工作變形情況，建立磨輥撓曲變形數(shù)學(xué)模型，并利用有限元分析軟件ANSYS對模型的正確性進行驗證。根據(jù)傳熱理論建立了磨輥溫度場模型，解決了半物理仿真平臺中對磨

3、輥輥溫監(jiān)測的問題，利用SimHydraulic實現(xiàn)了對液壓加載系統(tǒng)仿真模型的建立，并用等效替代的方法模擬了液壓負載，同時設(shè)計了測量回路，實現(xiàn)對壓力的實時監(jiān)測。根據(jù)晶閘管調(diào)壓理論和自耦變壓理論分別設(shè)計了交流電機軟啟動和降壓啟動仿真模型，實現(xiàn)了對交流電機不同啟動方式的模擬仿真，完善了整個半物理仿真平臺。
　　論文的最后完成了控制器半物理仿真平臺的測試工作，解決了部分模型不準確以及仿真速度過慢等一系列問題，并針對實時趨勢圖作出分析，得到