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PLC编程实用指南
1.8.4.3 4.4.3  脉冲量入脉冲量出闭环控制
4.4.3 脉冲量入脉冲量出闭环控制

这种闭环控制反馈输入的是脉冲量,而控制输出也是脉冲量。脉冲量可以是不同的输出脉冲数,不同的脉冲频率或不同的脉宽。图4-63所示为脉冲量入脉冲量出的转速闭环控制框图。

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图4-63 脉冲量入脉冲量出的转速闭环控制框图

设备也是用的是沈阳旭风电子开发公司的SAC-PLC-TS4测试台。

图4-64a所示为三菱FX2N机程序。图中①为开中断,这是必要的。因为脉冲采集需要中断,而三菱PLC默认为不用需中断。图中②表示,当X003ON,则执行脉冲频率采集程序,指定X000点输入脉冲,采集数存于D0中,每500ms更新一次。即D0的值乘以2即为脉冲频率。图中③表示当X006ON的第一扫描周期,进行PID参数设定。这里,采样时间为500ms,逆动作,比例系数6,积分时间常数160ms,微分增益1,微分时间5ms(当然,这些常数要在实际调试中最后确定)。图中④表示当X006ON,则执行PID指令。这里,D32为存储设定值,D100为PID参数首地址,D30存储计算结果。图中⑤表示,当X005ON,则执行脉宽输出,输出点为Y000,脉冲周期为200ms,而宽度取决于PID计算结果30。

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图4-64 脉冲量入脉冲量出的转速闭环控制程序

提示:从上介绍可知,对小型机而言,由于它具有脉冲量输入、输出的硬件条件,用其实现闭环控制既方便,而又较为经济。只是控制精度不是太高,但对要求不是很高的系统,可算是较好的解决方案。CPM2A、S7-200也有类似硬件条件,所以,也完全可用它实现上述算法。只是在脉冲采集及脉冲输出所用指令略有差别。

图4-64b所示为和利时LM机程序。图中节1为调用定时中断功能块。用它调中断服务程序(HD_TC7 int1服务程序)。节2为调用定时功能块,以生成定时脉冲。节3用定时脉冲信号调用PID功能块。这里“PP”为图4-26中断服务程序(HD_TC7 int1服务程序)输出的脉冲频率,反映了被控电动机速度。“SD”为电动机速度设定值。“Kp1”、“Tn1”、“Tv1”等为PID控制参数。在此,还把PID功能块输出转换为字节型数据。节5为调用脉冲输出功能块。脉宽由PID输出转换后的“Duty1”确定。脉冲周期Period=5000μs=5ms,即信号的频率为200Hz。输出通道为Q1.1,用其通断的时间搭配,控制电动机电压,以达到控制速度的目的。

提示:也许这里还要根据实际情况,对反馈频率的值做些转换,以适应PID输入、输出的需要。此外,也可用改变脉冲输出频率控制电动机转速。但是这要用伺服电动机或步进电动机。而这样做,则用于开环控制了。

这样,有了设定值,有了反馈值,又有了控制参数,当控制信号“XK”ON,起动T1功能块,再调用PID及脉冲输出功能块就可进行PID控制了。它将使被控电动机的速度,保持为设定值。

这里程序也不太复杂,但参数怎么设定是很关键的。设置不当,也将达不到预期的控制效果。

提示:从以上介绍可知,对小型机而言,由于它具有脉冲量输入、输出的硬件条件,用其实现闭环控制既方便,而又较为经济。只是控制精度不是太高,但是对要求不是很高的系统,可算是较好的解决方案。