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前往列表 泉源:君威铭科技 阅读: 公布日期:2018-04-08 16:12:06【

   君威铭开辟的直流电源使用在冶金实行范畴的实行设置装备摆设,如多功用资料实行机、热镀锌实行机等,其被控工具都比拟类似,对控制结果的要求也类似,即都具有液压站、高精度的位移传感器、高速伺服阀、温度控制、数据收罗等,都要求闭环控制周期尽能够的短,通常位移闭环为1ms,温度闭环为10ms。依据上述状况,我们开辟了一个具有通用性的测控零碎,即基于LabVIEW RT的测控平台。

 
  直流电源测控平台在硬件衔接上接纳便于装置和易于拓展的构造,在软件上接纳了模块化构造,便于顺序的调试、优化。关于差别的被控工具,只需求对硬件和软件做大批的修正,而总体构造稳定,就可以完成对差别设置装备摆设的控制,从而充沛发扬了假造仪器的灵敏性和高服从。
 
  直流电源测控平台原理简介
 
  多功用资料实行机的任务原理是应用间接焊在试样(柱状或板状)轴心处的热电偶丈量温度,接纳间接电阻加热,即便试样中经过低电压,大电流的方法加热,然后经过液压缸控制锤头打击试样,使其疾速变形。要求记载试样变形进程的一切相干参数。热镀锌实行机的原理也是应用间接焊在试样(片状)上的热电偶丈量温度,经过红外辐射管使试样疾速升温,然后经过控制液压缸将试样疾速挪动到事前熔化好的锌液中浸一下,再疾速前往。要求记载浸镀进程的一切工艺参数。加热试样的操纵箱或石英玻璃罩内都可以抽真空或充以惰性气体,以避免试样被氧化。
 
  直流电源测控平台控制零碎组成
 
  上述实行设置装备摆设中有很多模仿量控制闭环,在多功用资料实行机中的被控工具有两个液压缸控制闭环,即一个Ⅰ轴锤头打击控制和一个Ⅱ轴的试样变形量定位控制,试样温度控制、改变控制、淬火水流量控制。在热镀锌实行机中有两个温度控制闭环,即锌液熔化炉的温度控制、试样温度控制,两个液压缸闭环控制,即锌液炉的程度挪动的地位控制和被加热的试样浸镀垂直偏向挪动的地位控制,冷却水流量控制。由于控制闭环多且控制周期差别较大,因而接纳了集散控制零碎的方法,将控制周期短的闭环与控制周期长的闭环辨别用两个控制器来完成,如许做能充沛发扬控制器的功能且编程及调试方便。硬件设置装备摆设见图1。
 
  由于控制零碎中的开关量被控制点许多且散布比拟疏散,同时为了节流PXI嵌入式控制器CPU的工夫,而接纳西门子的S7-300系列的PLC,即CPU315-2DP及ET200M够成PROFIBUS
 
直流电源
 
  直流电源测控平台现场总线的控制构造
 
  1.控制义务的分派
 
  依据对被控工具控制周期的是非将控制义务分为两局部,此中液压缸和液压马达的控制周期为1mS;而温度、水流量的控制周期为10mS,因而辨别在两个控制器完成,如许做使得顺序的构造明晰,调试方便。
 
  模仿量的控制及数据收罗都是经过PXI-6052E完成的,由于该数采卡可以硬件准确定时,可以经过PFI7针使PID的输入与数据收罗为相反的时钟,因而控制愈加准确。PXI嵌入式控制器与PLC控制零碎之间是经过PXI-6527间接以点对点的方法停止通讯的,由于二者间需求交流的信息量很小。
 
  2.传感器实行器的选择
 
  PXI-8186RT 控制器的运转速率很快,且能包管及时控制确实定性。为此,就要求控制零碎中的DAQ卡、传感器和实行器与控制器的功能相顺应,才干真正完成一个控制周期短的闭环控制。不然固然控制器的速率快,而传感器和实行器的速率慢,虽然控制器盘算了频频PID,但收罗的数据没有变革,输入了频频后的数据才起作用。因而我们选择的实行器如三级伺服阀(MOOG阀),启齿度从0到最大的工夫小于6ms,定做的温度变送器的呼应工夫小于10ms。
 
  3.零碎的抗搅扰步伐
 
  上述两台实行设置装备摆设都属于精细仪器,无论对控制及时性照旧对数据收罗的精度和速率方面都要比实践消费上要求高得多,因而必需接纳步伐,确保整个零碎的精度要求。1.为了更好地滤失搅扰信号,将被收罗的信号经过带有低通滤波的信号调治模块,同时一切的被测信号均接纳差分输出的接线方法以减小共模搅扰;2.整个控制零碎做一个规范的接地线,并包管接地电阻小于2Ω;3.模仿量信号的屏蔽层在接近传感器端一点接地;4.一切的线圈电压为220VAC的打仗器、电磁阀的线圈两头都并联了阻容吸取模块、一切的线圈电压为24VDC继电器的线圈两头反并联一个二极管,以增加其对控制零碎的搅扰;5.为传感器、缩小器、PLC输出节点供电的开关电源输出端并联电源滤波器。6.接纳了交换电源污染器来增加由于电网动摇和来自其他大负载的搅扰,同时应用UPS电源来防止由于忽然停电而不克不及正常关机,及液压站不克不及敏捷卸油而形成人身和设置装备摆设的毁伤变乱。
 
稳压电路.jpg
 
  直流电源测控平台零碎软件
 
  1.软件的总体构造及功用
 
  控制零碎的软件分为办理和控制两局部,办理局部的软件运转在WINDOWS平台下,完成人机界面(HMI),数据剖析、处置、报表等功用。控制局部的软件为Real-time控制顺序,运转在及时操纵零碎下,完成及时控制义务、通讯、数据存储等功用。办理局部软件经过TCP/IP协议辨别与两个控制器通讯,传送控制参数及接纳数据。其义务分派见图2。
 
  2.调理顺序的构造
 
  在办理和控制顺序的每个局部都有一其中心调理顺序,其构造为LabVIEW提供的形态机,它由While Loop外部的一个Case构造和位移存放器中所携带的Case选择器构成,这种Case构造的每个框架都可以向下一个迭带中的其他框架传输控制或间接停止While Loop。但此构造中假如触发的事情特殊多时,就会运用较多嵌套的Case,过多运用Case将招致顺序运转速率急剧降落。为此接纳了多个Select函数和两个Case构造就可以对原来的形态机停止优化,如许做省去了多个嵌套的Case,极大地进步了顺序的运转服从。详细构造见图3。固然在LabVIEW6.1当前的版本中,也可以选择Event来呼应触发事情。办理局部的差别顺序是由主界面上的按钮来触发运转的,而差别的控制是由人机界面经过通讯发送到PXI控制器的差别编码来触发运转的。优化后的形态机构造见图5。
 
  3.控制顺序间的切换题目
 
  由于工艺进程的庞大性和构造化编程头脑的要求,使得一个顺序不行能完成一切的控制义务,必需由多个控制顺序互相和谐共同才干完成,因而就存在控制顺序间的切换题目。如在多功用资料实行机中,当PXI开机后就运转一个接纳控制编码及控制液压马达坚持二轴原位不动的子顺序,当接纳到某种控制编码后就转到相应的控制顺序中,由于每个顺序开端运转时都要Confige,完毕时要Clear,因而在上一个顺序完毕到下一个顺序开端之间,有一霎时失控形态,因而要坚持上一个顺序完毕时PID输入电压值,直到下一个顺序开端为止。而在LabVIEW7.0当前的版本中,由于DAQ底层驱动顺序速率的进步,顺序的切换题目迎刃而解。
 
  直流电源测控平台的控制精度高,及时性好,构造灵敏,可以随时增减被控工具。随着LabVIEW不时地晋级,极大地增加了编程量,同时由于运用LabVIEW次数的增多,编程速率和调试本领都有了较大的进步,因而大大地延长了整个零碎使用软件的开辟工夫。
 
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