基于PLC控制的自動(dòng)配料系統的應用

　　圖2： 流量PID閉環(huán)調節

2.系統控制流程

　　當系統開(kāi)始工作時(shí)，啟動(dòng)配料生產(chǎn)線(xiàn)。首先系統程序進(jìn)行初始化，通過(guò)上位機或觸摸屏設置配料配比，檢查料斗有無(wú)物料。若無(wú)物料，向料斗送料，啟動(dòng)配料生產(chǎn)線(xiàn)，由電子皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)重并實(shí)時(shí)計量，CPU計算得實(shí)時(shí)流量及累計流量。若設定流量與實(shí)際流量有偏差，調節器根據系統控制要求比較設定值與實(shí)際流量的偏差，經(jīng)PID調節改變輸出信號以控制變頻器對輸送電機的速度調節，從而實(shí)現恒流量控制。根據配比各輔料同時(shí)混合計量，并按配方工藝要求添加。系統主程序控制流程如圖3。

　　圖3： 系統主程序控制流程

3.PLC控制系統硬件設置

　　系統中主、輔料秤由可編程控制器（PLC）和上位機實(shí)現兩級控制?，F以1#～4#四臺電子皮帶秤的PLC控制分析為例，每一電子皮帶秤有一臺皮帶驅動(dòng)電機，兩個(gè)料位傳感器，一個(gè)速度傳感器，一個(gè)稱(chēng)重傳感器，一臺變頻器，它們構成了被控對象。電動(dòng)機的啟、停由開(kāi)關(guān)量控制，PLC數字量輸出信號作為變頻器的控制端輸入信號，經(jīng)變頻器調制輸出高頻脈沖給皮帶驅動(dòng)電機。料位傳感器檢測料斗有無(wú)物料，速度傳感器測量電機的轉速。系統需8個(gè)數字量輸入信號，25個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號和24個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出信號，I/O點(diǎn)總數量為57。I/O點(diǎn)數量和類(lèi)型如表1所示。

　　表1： PLC I/O口數量和類(lèi)型

　　公司的SIMATIC S7-/300，屬于模塊化小型PLC系統，各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構成不同要求的系統。

　　根據系統被控對象的I/O點(diǎn)數以及工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方面的考慮，選用SIEMENS公司S7-300系列PLC的CPU 315-2DP 。CPU 315-2DP是唯一帶現場(chǎng)總線(xiàn)（PROFIBUS）SINEC L2-DP接口的CPU模板，具有48KB的RAM，80KB的裝載存儲器，可用存儲卡擴充裝載存儲容量最大到512KB，最大可擴展1024點(diǎn)數字量或128個(gè)模擬量。根據統計出的I/O點(diǎn)數選擇一個(gè)直流32點(diǎn)和一個(gè)16點(diǎn)的SM321數字量輸入模塊和一個(gè)32點(diǎn)SM322繼電器輸出模塊。

　　3.2變頻器選型及其功能設定

　　三菱公司提供了FR-A540系列變頻器與該公司的標準電機相匹配時(shí)的技術(shù)參數。采用三菱的標準電機，1#皮帶機額定功率2.2KW，2～4#皮帶機額定功率為0.4KW，額定電壓380V，額定電流5A，轉速1420r/ min，調速范圍120～1200r/min。三菱FR-A540變頻器自帶有PID調節功能，根據自動(dòng)配料系統生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行PID控制，需要檢測設定的部分參數設定如下：