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3、PI C控制原理及控制模型

      本例采用了西門子s7．200系列CPU226作為主控制器。它是s7．200系列中的高檔PLC，本機(jī)自帶24個(gè)數(shù)字輸人口、l6個(gè)數(shù)字輸出口及兩個(gè)RS-422／485串行通訊口，最多可擴(kuò)展7個(gè)應(yīng)用模塊 j。實(shí)際項(xiàng)目中，通過擴(kuò)展EM231模擬量輸入模塊來采集電壓信號，輸入的模擬信號可在0～10V±5V、0～20mA等多種信號輸入方式中選擇。最終，PLC根據(jù)輸入電壓信號的大小控制脈沖發(fā)送周期的長短，從而達(dá)到控制伺服電機(jī)速度的目的。
      3.1 高速數(shù)字脈沖輸出
      西門子s7．200系列AC／DC／DC(交流供電，直流I/O)類型PLC上集成了兩個(gè)高速脈沖輸出口，兩個(gè)高速脈沖輸出口分別
通過Qo．0、Qo．1兩個(gè)輸出端子輸出，輸出時(shí)可選擇PWM(脈寬調(diào)制)和PIO(脈沖串)方式。PIO方式每次只能發(fā)出固定脈沖， 脈沖開始發(fā)送后直到發(fā)送完畢才能開始新的脈沖串；PWM方式相對靈活，在脈沖發(fā)送期間可隨時(shí)改變脈沖周期及寬度，其中脈沖周期可以選擇微秒級或毫秒級。
      3.2 PID功能特性

      該系列PLC可以通過PID回路指令來進(jìn)行PID運(yùn)算，在一個(gè)程序中最多可以用8條PID指令，既最多可同時(shí)實(shí)現(xiàn)8個(gè)PID
控制算法。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，可用STEP 7-Micro／Win 32中的PID向?qū)С绦騺硗瓿梢粋�(gè)閉環(huán)控制過程的PID算法，從而提高
程序設(shè)計(jì)效率。

      3.3 控制模型

     控制模型方框圖如下圖所示，其中Uset為極間電壓給定值(此時(shí)產(chǎn)氣狀態(tài))，Uf為極間電壓采樣值，Vout為伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。通過對電弧電壓采樣值與弧間電壓給定值的比較并經(jīng)過PLC的PID調(diào)節(jié)回路控制，可以得出用于控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)送周期T，從而使伺服電機(jī)的送棒速度不停的得到調(diào)整，這樣就達(dá)到了控制兩極間距的目的。保證了兩極間距的相對穩(wěn)定，也就保證了極間電壓的穩(wěn)定性。

湖北軒潤自動化科技有限公司

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