臺達PLC在乳化機控制系統(tǒng)中的應用

4.2 I/O信號及數(shù)據(jù)結構分析

工業(yè)現(xiàn)場的檢測信號是多種多樣的，有模擬量也有開關量，PLC就以這些現(xiàn)場的數(shù)據(jù)作為對被控對象進行控制的源信息。通過對PLC的工作現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析，確定了每一個I/O信號的地址。依據(jù)生產過程從前至后，I/O點數(shù)由小到大的原則把I/O信號集中編址。部分I/O信號的分配見表2。

表2 I/O信號的分配表

乳化機的溫度控制系統(tǒng)是以三個鍋的溫度為被控制參數(shù)，冷卻水流量為控制參數(shù)的回路控制。由于鍋溫系統(tǒng)是具有大滯后和時變性的系統(tǒng)，被調量不能及時反映系統(tǒng)受到的擾動，調節(jié)器的動作需經過一定的滯后時間才能影響被調量，經常會引起系統(tǒng)的響應超調過大或發(fā)生振蕩，導致系統(tǒng)過渡到其他操作狀態(tài)，用常規(guī)PID控制很難得到滿意的控制結果。

本控制系統(tǒng)采用臺達公司的DVP48EH00R系列的PLC為核心部件，實現(xiàn)恒溫控制，控制系統(tǒng)的原理框圖如圖5所示[5]。PLC根據(jù)采集的信號計算出偏差e(t)和偏差變化率ec(t)，按照模糊PID的控制規(guī)則計算控制量u(t)，并輸出控制量u(t)。經過PLC的D/A轉換，變成4～20mA的電流信號，送到調節(jié)閥來調節(jié)蒸汽或者冷卻水的流量，實現(xiàn)系統(tǒng)溫度的智能控制。

圖5 控制系統(tǒng)結構圖

5 總結

本文采用臺達PLC、HMI、變頻器設計了一套均質機自動控制系統(tǒng)，開發(fā)成本低、操作方便，能夠實現(xiàn)在線監(jiān)視、控制和警報。目前控制系統(tǒng)運行良好，顯著提高了乳化控制系統(tǒng)的自動化程度，降低了控制系統(tǒng)的超調量，減少系統(tǒng)運行時間，有效降低乳化機能耗。